hd diagrama drėgnas oras(14.1 pav.), pasiūlytas 1918 m.
14.1 pav. hd drėgno oro diagrama
LK Ramzin, plačiai naudojamas praktinėms problemoms spręsti tose vietose, kur drėgnas oras tarnauja kaip darbinis skystis. Ordinacija yra entalpija h, kJ / kg drėgno oro, o abscisė - drėgmės kiekis d, g / kg d.w. Patogumui (diagramos ploto sumažinimas) abscisės ašis nukreipta 135 ° kampu į ordinačių ašį. Šioje diagramoje vietoj įstrižinės abscisės nubrėžta horizontali linija, ant kurios nubrėžtos tikrosios d vertės. Hd diagramoje tiesės h = const yra cikloninės, o tiesės d = const - vertikalios tiesios linijos.
Iš lygties
iš to išplaukia, kad hd koordinatėse izotermos pavaizduotos tiesiomis linijomis. Be to, diagramoje pavaizduotos kreivės φ = const.
Kreivė φ = 100% padalija lauką į dvi sritis ir yra tam tikra ribinė kreivė: φ< 100% характеризует область ненасы-щенного влажного воздуха (в воздухе содержится перегретый пар); φ > 100% - plotas, kuriame ore yra drėgmės, iš dalies lašelinė;
φ - 100% apibūdina prisotintą drėgną orą.
Drėgno oro parametrų kilmei pasirenkamas taškas 0, kuriam T = 273,15 K, d = 0, h = 0.
Bet kuris HD diagramos taškas apibrėžia oro fizinę būseną. Tam reikia nurodyti du parametrus (pavyzdžiui, φ ir t arba h u d). Drėgno oro būsenos pasikeitimas diagramoje parodytas kaip proceso linija. Pažvelkime į keletą pavyzdžių.
1) Oro šildymo procesas vyksta esant pastoviam drėgmės kiekiui, nes garo kiekis ore Ši byla nesikeičia. HD diagramoje šis procesas pavaizduotas 1-2 eilute (14.2 pav.). Šio proceso metu pakyla oro temperatūra ir entalpija bei jos santykinė drėgmė.
Ryžiai. 14.2 Vaizdas hd diagramoje-būdingi oro būsenos keitimo procesai
2) Oro aušinimo procesas skyriuje virš φ-100% kreivės taip pat vyksta esant pastoviam drėgmės kiekiui (1-5 procesas). Jei mes tęsime aušinimo procesą iki 5 "taško, kuris nėra φ-100% kreivėje, tada šioje būsenoje drėgnas oras bus prisotintas. 5 taško temperatūra yra rasos taško temperatūra. Tolesnis oro aušinimas (žemiau 5 punkto) sukelia vandens poros dalies kondensaciją.
3) Adiabatinio oro sausinimo, drėgmės kondensacijos procese
atsiranda dėl drėgno oro šilumos be išorinio šilumos mainų. Šis procesas vyksta esant pastoviai entalpijai (1-7 procesas), o oro drėgmė mažėja, o temperatūra pakyla.
4) Adiabatinio oro drėkinimo procesas, lydimas oro drėgmės padidėjimo ir jo temperatūros sumažėjimo, diagramoje pavaizduotas 1-4 eilute.
Adiabatinio oro drėkinimo ir sausinimo procesai yra plačiai naudojami siekiant užtikrinti nurodytus žemės ūkio gamybos įrenginių mikroklimato parametrus.
5) Oro sausinimo procesas esant pastoviai temperatūrai pavaizduotas 1-6 eilute, o oro drėkinimo procesas esant pastoviai temperatūrai-1-3 eilutei.
Naudojant lygčių sistemą, įskaitant 4.9, 4.11, 4.17 priklausomybes, taip pat funkcinį ryšį R n = f(t), GERAI. Ramzinas pastatė J-d drėgno oro diagrama, kuri plačiai naudojama skaičiuojant vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemas. Ši diagrama yra grafinis ryšys tarp pagrindinių oro parametrų t, , J, d ir R n esant tam tikram barometriniam oro slėgiui R b.
Pastatas J-d diagramos išsamiai aprašytos darbuose.
Drėgno oro būsenai būdingas taškas lauke J-d diagramos, apribotos linija d= 0 ir kreivė = 100%.
Taško padėtį nustato bet kurie du iš penkių aukščiau išvardytų parametrų, taip pat rasos taško temperatūra t p ir šlapio termometro t m . Išimtys yra deriniai d - R n ir d - t p, nes kiekviena vertybė d atitinka tik viena lentelės vertė R n ir t p, ir derinys J - t m.
Oro parametrų nustatymo tam tikram 1 taškui schema parodyta fig. vienas.
Pasinaudodami J-d schema priede. 4 ir diagrama fig. 1, mes išspręsime konkrečius visų 17 galimų nurodytų pradinių oro parametrų derinių pavyzdžius, kurių konkrečios vertės nurodytos lentelėje. 7.
Sprendimo schemos ir gauti rezultatai parodyti fig. 2.1 ... 2.17. Žinomi parametrai oras figūrose paryškintas sustorėjusiomis linijomis.
5.2. Apdorokite spindulio kampą J-D diagramoje
Gebėjimas greitai grafiškai nustatyti drėgno oro parametrus yra svarbus, bet ne pagrindinis naudojimo veiksnys J-d diagramas.
Dėl drėgno oro kaitinimo, aušinimo, sausinimo ar drėkinimo pasikeičia jo šilumos ir drėgmės būsena. Keitimo procesai pavaizduoti J-d diagrama su tiesiomis linijomis, jungiančiomis taškus, apibūdinančius pradinę ir galutinę oro būsenas.
Ryžiai. 1. Drėgno oro įjungimo parametrų nustatymo schema J-d diagrama
7 lentelė
|
Paveikslo numeris |
Žinomi oro parametrai |
||||||
|
t 1 ° C |
kJ / kg d.m. |
R n1, kPa |
t p1, ° C |
t m1, ° C |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Šios linijos vadinamos procesų spinduliai oro būklės pokyčiai. Apdorokite spindulio kryptį iki J-d diagrama yra apibrėžta nuolydis . Jei pradinės oro būsenos parametrai J 1 ir d 1, o paskutinis - J 2 ir d 2, tada nuolydis išreiškiamas ryšiu J/d, t.y .:
.
(5.1)
Nuolydis matuojamas kJ / kg drėgmės.
Jei (29) lygtyje skaitiklis ir vardiklis padauginami iš apdoroto oro masės srauto G, kg / h, gauname:
,
(5.2)
kur Q n yra bendras šilumos kiekis, perduodamas keičiantis oro būklei, kJ / h;
W- drėgmės kiekis, perduotas keičiantis oro būklei, kg / h.
Priklausomai nuo santykio J ir d nuolydis gali pakeisti savo ženklą ir dydį nuo 0 iki .
Fig. 3 parodyti būdingų drėgno oro būsenos pokyčių spinduliai ir atitinkamos nuolydžio vertės.
1. Drėgnas oras su pradiniais parametrais J 1 ir d 1 yra šildomas esant pastoviam drėgmės kiekiui iki 2 punkto parametrų, t.y. d 2 = d 1 , J 2 > J vienas. Proceso sijos nuolydis yra:
Ryžiai. 3. Nuolydis J-d diagrama
Toks procesas atliekamas, pavyzdžiui, paviršiniuose oro šildytuvuose, kai padidėja oro temperatūra ir entalpija, santykinė drėgmė mažėja, tačiau drėgmės kiekis išlieka pastovus.
2. Drėgnas oras vienu metu šildomas ir drėkinamas ir įgauna 3 taško parametrus. Proceso pluošto kampo koeficientas 3> 0. Šis procesas vyksta, kai tiekiamas oras asimiliuoja šilumos ir drėgmės išsiskyrimą patalpoje.
3. Drėgnas oras drėkinamas pastovioje temperatūroje iki 4 punkto parametrų, 4> 0. Praktiškai toks procesas atliekamas, kai tiekiamas arba vidinis oras drėkinamas prisotintais vandens garais.
4. Drėgnas oras drėkinamas ir šildomas, padidėjus entalpijai iki 5 punkto parametrų. Kadangi entalpija ir drėgmės kiekis ore padidėja, 5> 0. Paprastai šis procesas vyksta, kai oras tiesiogiai liečiasi su pašildytu vandeniu drėkinimo kamerose ir aušinimo bokštuose.
5. Drėgno oro būsenos pasikeitimas vyksta esant pastoviai entalpijai J 6 = J 1 = konst. Tokio proceso spindulio kampinis koeficientas yra 6 = 0, nes J = 0.
Izentalpinio oro drėkinimo su cirkuliuojančiu vandeniu procesas plačiai naudojamas oro kondicionavimo sistemose. Jis atliekamas drėkinimo kamerose arba įrenginiuose su drėkinamu antgaliu.
Kai neprisotintas drėgnas oras liečiasi su mažais lašeliais arba plona vandens plėvele, nepašalindamas ar nepateikdamas šilumos iš išorės, garavęs vanduo drėkina ir vėsina orą, įgydamas šlapio termometro temperatūrą.
Kaip matyti iš 4.21 lygties, paprastai proceso spindulio nuolydis su izentalpiniu drėkinimu nėra lygus nuliui, nes
,
kur su w = 4,186 - specifinė šiluma vanduo, kJ / kg ° С.
Tikras isentalpijos procesas, kurio metu = 0 galimas tik t m = 0.
6. Drėgnas oras drėkinamas ir atšaldomas iki 7 taško. Tokiu atveju nuolydis 7< 0, т.к. J 7 – J 1 0, a d 7 – d 1> 0. Šis procesas vyksta purškimo drėkinimo kamerose, kai oras liečiasi su atšaldytu vandeniu, kurio temperatūra yra aukštesnė už apdorojamo oro rasos tašką.
7. Drėgnas oras atšaldomas esant pastoviam drėgmės kiekiui iki 8 punkto parametrų. Kadangi d = d 8 – d 1 = 0, a J 8 – J 1 < 0, то 8 = -. Oro aušinimo procesas d= const atsiranda paviršiniuose oro aušintuvuose, kai šilumos mainų paviršiaus temperatūra yra aukštesnė už oro rasos tašką, kai nėra drėgmės kondensacijos.
8. Drėgnas oras atšaldomas ir išdžiovinamas iki 9 punkto parametrų. Šiuo atveju nuolydžio išraiška yra:
Aušinimas drėkinant vyksta drėkinimo kamerose arba paviršiniuose oro aušintuvuose, kai drėgnas oras liečiasi su skystu ar kietu paviršiumi, kurio temperatūra yra žemesnė už rasos tašką.
Atkreipkite dėmesį, kad aušinimo procesą džiovinant tiesiogiai liečiant orą ir atšaldytą vandenį riboja liestinė, nubrėžta nuo 1 taško iki soties kreivės = 100%.
9. Gilus oro džiovinimas ir aušinimas iki 10 punkto parametrų įvyksta tiesiogiai liečiant orą su atvėsusiu absorbentu, pavyzdžiui, ličio chlorido tirpalu drėkinimo kamerose arba įrenginiuose su drėkinamu antgaliu. Nuolydis 10> 0.
10. Drėgnas oras yra sausinamas, t.y. skleidžia drėgmę, esant pastoviai entalpijai iki 11 punkto parametrų. Šlaito išraiška turi formą
.
Šis procesas gali būti atliekamas naudojant absorbentų arba kietų adsorbentų tirpalus. Atkreipkite dėmesį, kad tikrasis procesas turės nuolydį 11 = 4.186 t 11 kur t 11 - galutinė sausos lemputės temperatūra.
Pav. 3. Galima pastebėti, kad visi galimi drėgno oro būklės pokyčiai yra lauke J-d diagramas keturiuose sektoriuose, kurių ribos yra linijos d= const ir J= konst. I sektoriuje procesai vyksta didėjant entalpijai ir drėgmei, todėl vertės > 0. II sektoriuje oras sausinamas, didėjant entalpijai ir vertei < 0. В секторе III процессы идут с уменьшением энтальпии и влагосодержания и >0. IV sektoriuje oro drėkinimo procesai vyksta mažėjant entalpijai, todėl < 0.
Drėgno oro I diagramą sudarė profesorius Leonidas Konstantinovičius Ramzinas 1918 m. Ji grafiškai sujungia 5 drėgno oro parametrus:
Specifinis šilumos kiekis (entalpija) Aš į vidų,
Temperatūra t,
Santykinė drėgmė φ ,
Dalinis vandens garų slėgis p.
Žinodami bet kuriuos du iš šių parametrų, galite nustatyti visus kitus.
Diagrama sudaryta atsižvelgiant į konkretų barometrinį slėgį.
Ordinacija (vertikali) reiškia šilumos kiekį (entalpiją) Aš su sausas oras, ant abscisės (horizontalus) - drėgmės kiekis d... Pastovaus šilumos kiekio linijos (entalpija) I = const (adiabatai) eina 135º kampu į ordinatės ašį. Pastovios drėgmės linijos d= const veikia lygiagrečiai ordinačių ašiai.
Taip pat nubrėžtos išlenktos nuolatinės santykinės drėgmės linijos. φ = const ir kampu į izoterminės linijos ordinatę t = const.
Linijos φ = 0 ir d= 0 sutampa, nes jie vienodai apibūdina visišką drėgmės nebuvimą ore.
Per linijų susikirtimo tašką su parametrais d= 0 ir t= 0 praeina I = 0 eilutę. Šilumos kiekio (entalpijos) vertės virš šios linijos yra teigiamos, žemiau - neigiamos.
Tiesė φ = 100% diagramą padalija į dvi dalis. Virš linijos yra drėgno neprisotinto oro plotas. Pati linija φ = 100% atitinka prisotintą orą - " prisotinimo kreivė ". Žemiau linijos yra perpildyto oro plotas “. rūko zona », Kur skystos arba kietos fazės ore suspenduotas vanduo.
I-d diagramos ir diagramos, skirtos nustatyti drėgno oro parametrus A taškui.
PAGRINDINIAI ORO GYDYMO PROCESAI
IR JŲ VAIZDAS ĮJUNGTAS I-DIAGRAMA
Svarstant drėgno oro būsenos keitimo procesus, imamasi šių veiksmų prielaida : oro savybės keičiasi per visą jo tūrį tuo pačiu metu.
Tiesą sakant, taip nėra, nes arčiausiai karštų paviršių esančių sluoksnių temperatūra bus aukštesnė nei tolimų. Remiantis tuo, daroma išvada, kad vidutinės viso tūrio oro parametrų vertės laikomos galiojančiomis.
Drėgno oro apdorojimas - tai yra jo parametrų keitimas atliekamas specialiais prietaisais. Žemiau aprašomas tik tokių prietaisų tikslas ir veikimo principas, neatsižvelgiant į jų dizainą, veisles ir įrengimą.
Pagrindiniai prietaisai, kurie yra įrankiai oro parametrams įtakoti, yra šie:
Oro šildytuvas
Drėkinimo (purkštukų) kamera (vandens drėkintuvas)
Garų drėkintuvas (garų generatorius)
ŠILDYTUVAS
Šildytuvas- šis šilumos mainų įtaisas, keičiantis oro temperatūrą nepažeidžiant drėgmės.
Sausas karstis
Procesas stebimas tik šilumokaityje (oro šildytuve).
Oras kaitinamas esant pastoviam drėgmės kiekiui (d = const), nes drėgmė niekur nedingsta ir nėra pridedama iš niekur, nes apdorotas oras liečiasi tik su sausu šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiumi. Keičiasi tik protingos šilumos kiekis.
Šiame procese drėgmės kiekis nesikeičia, temperatūra ir entalpija didėja, o santykinė drėgmė mažėja ( t 2>t 1,I 2>Aš 1,φ 2<. 1, d 2=d 1= konst).
Šilumos suvartojimas šildant orą oro šildytuve:
Q K. = „Aš“ G., kJ / h =, W, kur
- Aš- šilumos kiekio skirtumas kJ / kg oro atitinkamai po ir prieš šildytuvą;
G- oro suvartojimas per šildytuvą, kg / h
Sausas aušinimas
Oras aušinamas esant pastoviam drėgmės kiekiui (d = const), nes drėgmė niekur nedingsta ir nėra pridedama iš niekur, nes oras liečiasi tik su sausu šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiumi. Keičiasi tik protingos šilumos kiekis.
Tokiu atveju drėgmės kiekis nesikeičia, temperatūra ir šilumos kiekis (entalpija) mažėja, o santykinė drėgmė padidėja ( t 2<t 1,I 2<Aš 1,φ 2>. 1, d 2=d 1= konst).
Šilumos suvartojimas šildytuve nustatomas panašiai kaip apskaičiuojant šilumos suvartojimą. Šiuo atveju neigiama įvestos šilumos vertė reikš ne šilumos, o šalčio kainą.
Rasos taškas
Jei sauso aušinimo metu procesas vyksta išilgai linijos d= const pasiekia santykinės drėgmės liniją φ = 100%, tada, toliau mažėjant temperatūrai, iš oro pradeda išsiskirti drėgmė, nes susidaro vandens garai.
Rasos taškas- prisotinto oro būklė ( φ = 100%) esant tam tikram drėgmės kiekiui d... Jis yra linijų sankirtoje d= const ir φ = 100%. Izotermas, einantis per šį tašką, atitinka rasos taško temperatūra t TP.
Proceso esmė yra ta, kad atvėsus orui, kurio vandens garai yra nepakitę, atsiranda temperatūra, kurioje oras negali sulaikyti garų ir virsta skysta būsena.
Aušinimas su sausinimu
Jei šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiaus temperatūra t povžemiau rasos taško temperatūros, tada toliau mažėjant oro temperatūrai, procesas pasiekus rasos tašką tęsiasi išilgai linijos φ = 100%. Šiuo atveju garai kondensuojasi ir atitinkamai sumažėja oro drėgmė. Be to, proceso metu entalpija taip pat mažėja, o santykinė drėgmė pasiekia didžiausią įmanomą 100% vertę ( t 2<t 1,I 2<Aš 1,. 1<φ 2≈100%, d 2<d 1).
Pašalintas drėgmės kiekis iš kiekvieno kilogramas oro, apibrėžiamas kaip skirtumas tarp drėgmės rasos taške ir proceso pabaigoje Δd=d 2– d TP, d TP = d 1... Šildytuve kondensuoto vandens suvartojimas nustatomas pagal formulę: W = G. .
Reikėtų pažymėti, kad praktikoje šis procesas negali vykti griežtai φ = 100%, o išilgai - vertėms φ apie 95%. Tokiu atveju galutinė oro temperatūra bus šiek tiek aukštesnė už šilumokaičio (oro šildytuvo) paviršiaus temperatūrą.
Perskaitęs šį straipsnį, rekomenduoju perskaityti straipsnį apie entalpija, latentinis aušinimo pajėgumas ir kondensato kiekio oro kondicionavimo ir sausinimo sistemose nustatymas:
Laba diena, mieli pradedantieji kolegos!
Pačioje profesinės karjeros pradžioje susidūriau su šia schema. Iš pirmo žvilgsnio tai gali atrodyti baisu, bet jei suprasite pagrindinius principus, kuriais jis veikia, galite jį įsimylėti: D. Kasdieniame gyvenime tai vadinama i-d diagrama.
Šiame straipsnyje aš pabandysiu (pirštais) paaiškinti pagrindinius dalykus, kad jūs, pradėję nuo gauto pagrindo, savarankiškai įsigilintumėte į šį oro charakteristikų tinklą.
Vadovėliuose taip atrodo. Tai pasidaro kažkaip baisu.
Pašalinsiu visus nereikalingus dalykus, kurie man nebus reikalingi paaiškinimui, ir pateikiu „i-d“ diagramą taip:
(norėdami padidinti paveikslėlį, turite spustelėti ir dar kartą spustelėti)
Vis dar nėra visiškai aišku, kas tai yra. Padalinkime jį į 4 elementus:
Pirmasis elementas yra drėgmės kiekis (D arba d). Tačiau prieš pradėdamas kalbėti apie oro drėgmę apskritai, norėčiau su jumis dėl kažko susitarti.
Sutarkime „ant kranto“ dėl vienos koncepcijos vienu metu. Atsikratykime vieno stereotipo, kuris tvirtai įsišaknijęs mumyse (bent jau manyje) apie tai, kas yra garas. Nuo pat vaikystės jie rodė į mane prie verdančio puodo ar virdulio ir pirštu kišo pirštu į „dūmus“, kylančius iš indo: „Žiūrėk! Tai yra garas “. Tačiau, kaip ir daugelis žmonių, kurie draugauja su fizika, turime suprasti, kad „Vandens garai yra dujinė būsena vandens... Neturi spalvos, skonis ir kvapas “. Tai tik dujinės būsenos H2O molekulės, kurių nematyti. O tai, ką matome išpilant iš virdulio, yra dujinio vandens (garo) ir „vandens lašelių, esančių ribinėje būsenoje tarp skysčio ir dujų, mišinys“, tiksliau, matome pastarąjį (taip pat, su išlygomis, galime vadinti ką matome - rūkas). Dėl to mes gauname, kad šiuo metu aplink kiekvieną iš mūsų yra sausas oras (deguonies, azoto mišinys ...) ir garas (H2O).
Taigi drėgmės kiekis mums parodo, kiek šių garų yra ore. Daugumoje i-d diagramų ši vertė matuojama [g / kg], t.y. kiek gramų garo (dujinės būsenos H2O) yra viename kilograme oro (1 kubinis metras oro jūsų bute sveria apie 1,2 kilogramo). Kad bute būtų patogios sąlygos, 1 kilograme oro turėtų būti 7-8 gramai garų.
I-d diagramoje drėgmės kiekis pavaizduotas kaip vertikalios linijos, o gradacijos informacija pateikiama diagramos apačioje:
(norėdami padidinti paveikslėlį, turite spustelėti ir dar kartą spustelėti)
Antras svarbus elementas, kurį reikia suprasti, yra oro temperatūra (T arba t). Manau, kad čia nereikia nieko aiškinti. Dauguma i-d diagramų šią vertę matuoja Celsijaus laipsniais [° C]. „I-d“ diagramoje temperatūra pavaizduota įstrižomis linijomis, o informacija apie gradaciją yra kairėje diagramos pusėje:
(norėdami padidinti paveikslėlį, turite spustelėti ir dar kartą spustelėti)Trečias ID diagramos elementas yra santykinė drėgmė (φ). Santykinė drėgmė yra tokia drėgmė, apie kurią girdime iš televizorių ir radijo imtuvų, kai klausomės orų prognozės. Jis matuojamas procentais [%].
Kyla pagrįstas klausimas: "Kuo skiriasi santykinė drėgmė ir drėgmės kiekis?" Į šį klausimą atsakysiu etapais:
Pirmas lygmuo:
Oras gali išlaikyti tam tikrą kiekį garų. Oras turi tam tikrą „garo talpą“. Pavyzdžiui, jūsų kambaryje kilogramas oro gali „paimti“ ne daugiau kaip 15 gramų garo.
Tarkime, kad jūsų kambaryje yra patogu, o kiekviename kambario oro kilograme yra 8 gramai garo, o 15 gramų garo telpa kiekvienas oro kilogramas. Dėl to gauname, kad ore yra 53,3% maksimaliai galimų garų, t.y. santykinė oro drėgmė - 53,3%.
Antrasis etapas:
Skirtingose temperatūrose oro talpa yra skirtinga. Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo daugiau garo jis gali išlaikyti, tuo žemesnė temperatūra, tuo mažesnė talpa.
Tarkime, kad jūsų kambario orą įprastiniu šildytuvu šildėme nuo +20 laipsnių iki +30 laipsnių, tačiau garo kiekis kiekviename oro kilograme išlieka toks pat - 8 gramai. Esant +30 laipsnių temperatūrai, oras gali „įsileisti“ iki 27 gramų garo, todėl mūsų šildomame ore - 29,6% maksimalaus įmanomo garo, t. santykinė oro drėgmė - 29,6%.
Tas pats ir su aušinimu. Jei atvėsiname orą iki +11 laipsnių, gauname „nešimo galią“, lygią 8,2 gramo garų vienam kilogramui oro ir 97,6%santykinę drėgmę.
Atkreipkite dėmesį, kad drėgmė ore buvo tokia pati - 8 gramai, o santykinė drėgmė šoktelėjo nuo 29,6% iki 97,6%. Tai lėmė temperatūros svyravimai.
Kai išgirsite apie orą per radiją žiemą, kur sakoma, kad lauke minus 20 laipsnių, o drėgmė - 80%, tai reiškia, kad ore yra apie 0,3 gramo garų. Įeinant į jūsų butą, šis oras įkaista iki +20, o santykinė tokio oro drėgmė tampa 2%, o tai yra labai sausas oras (iš tikrųjų žiemą bute drėgmė palaikoma 10–30% dėl drėgmės išsiskyrimo iš vonios kambarių, iš virtuvės ir žmonių, bet taip pat žemiau komforto parametrų).
Trečias etapas:
Kas atsitiks, jei sumažinsime temperatūrą iki tokio lygio, kai oro „keliamoji galia“ yra mažesnė už garų kiekį ore? Pavyzdžiui, iki +5 laipsnių, kai oro talpa yra 5,5 gramo / kilogramui. Ta dujinio H2O dalis, kuri netelpa į „kūną“ (mūsų atveju tai yra 2,5 gramo), pradės virsti skysčiu, t. vandenyje. Kasdieniniame gyvenime šis procesas ypač aiškiai matomas, kai langai rūko dėl to, kad stiklo temperatūra yra žemesnė nei vidutinė kambario temperatūra, tiek, kad ore ir garuose yra mažai vietos drėgmei , virsdamas skysčiu, nusėda ant stiklo.
„I-d“ diagramoje santykinė drėgmė pavaizduota išlenktomis linijomis, o gradacijos informacija yra pačiose linijose:
(norėdami padidinti paveikslėlį, turite spustelėti ir dar kartą spustelėti)
Ketvirtasis ID diagramos elementas yra entalpija (I arba i). Entalpijoje yra energijos šilumos ir drėgmės būsenos komponentas. Po tolesnio tyrimo (be šio straipsnio, pavyzdžiui, mano straipsnyje apie entalpiją) ) verta atkreipti ypatingą dėmesį į tai, kai kalbama apie oro sausinimą ir drėkinimą. Tačiau kol kas mes nekreipsime dėmesio į šį elementą. Entalpija matuojama [kJ / kg]. „I-d“ diagramoje entalpija pavaizduota įstrižomis linijomis, o informacija apie gradaciją pateikiama pačiame grafike (arba kairėje ir diagramos viršuje).
Drėgno oro būsena psichometrinėje diagramoje nustatoma naudojant du nurodytus parametrus. Jei mes pasirenkame bet kokią sausos lemputės temperatūrą ir bet kokią šlapios lemputės temperatūrą, tada šių linijų susikirtimo taškas diagramoje yra taškas, žymintis oro būklę esant šioms temperatūroms. Oro būklė tam tikrame taške nurodoma gana aiškiai.
Kai diagramoje randama tam tikra oro sąlyga, visus kitus oro parametrus galima nustatyti naudojant J-d diagramos .
1 pavyzdys.
t = 35 ° С , ir rasos taško temperatūra TR yra lygus t T.P. = 12 ° C , kokia yra šlapios lemputės temperatūra?
Sprendimo ieškokite 6 paveiksle.
Temperatūros skalėje randame rasos taško temperatūros skaitinę vertę t T.P. = 12 ° C ir nubrėžkite izoterminę liniją φ = 100% ... Mes gauname tašką su rasos taško parametrais - T.R .
Nuo šio taško d = konst t = 35 ° С .
Mes gauname reikiamą tašką BET
Nuo taško BET brėžiame pastovaus šilumos kiekio liniją - J = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% .
Mes gauname šlapio termometro tašką - T.M.
Iš gauto taško - T.M. nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst prieš kertant temperatūros skalę.
Mes skaitome norimą šlapio termometro temperatūros skaitinę vertę - T.M. taškų BET kuris yra lygus
T. T. = 20,08 ° C.
2 pavyzdys.
Jei drėgno oro sausos lemputės temperatūra yra t = 35 ° С , ir rasos taško temperatūra t T.P. = 12 ° C , kokia santykinė drėgmė?
Sprendimą žr. 7 paveiksle.
t = 35 ° С ir nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst .
t T.P. = 12 ° C ir nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% .
Mes gauname rasos tašką - T.R .
Nuo šio taško - T.R. nubrėžiame pastovaus drėgmės liniją - d = konst t = 35 ° С .
Tai bus norimas taškas. BET , kurių parametrai buvo nurodyti.
Pageidautina santykinė drėgmė šiuo metu bus lygi
φ A = 25%.
3 pavyzdys.
Jei drėgno oro sausos lemputės temperatūra yra t = 35 ° С , ir rasos taško temperatūra t T.P. = 12 ° C , kas yra oro entalpija?
Sprendimo ieškokite 8 paveiksle.
Temperatūros skalėje randame sausosios lemputės temperatūros skaitinę vertę - t = 35 ° С ir nubrėžkite izotermos liniją - t = konst .
Temperatūros skalėje randame rasos taško temperatūros skaitinę vertę - t T.P. = 12 ° C ir nubrėžkite izoterminę liniją - t = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% .
Mes gauname rasos tašką - T.R.
Nuo šio taško - T.R. nubrėžiame pastovaus drėgmės liniją - d = konst prieš kirsdami sausos lemputės izotermijos liniją t = 35 ° С .
Tai bus norimas taškas. BET , kurių parametrai buvo nurodyti. Norimas šilumos kiekis arba entalpija šiuo metu bus lygus
J A = 57,55 kJ / kg.
4 pavyzdys.
Oro kondicionavimo srityje, susijusioje su vėsinimu (šiltuoju metų laiku), mums labiausiai rūpi nustatyti šilumos kiekį, kuris turi būti pašalintas, kad oras pakankamai atvėstų ir išlaikytų projektinius patalpų klimato parametrus. Oro kondicionieriuje, susijusiame su jo šildymu (šaltuoju metų laiku), išorinis oras turi būti šildomas, kad būtų užtikrintos projektavimo sąlygos patalpos darbo zonoje.
Tarkime, pavyzdžiui, kad išorinė šlapios lemputės temperatūra yra t H T.M = 24 ° С , o kambaryje su oro kondicionieriumi būtina prižiūrėti t B T.M = 19 ° С šlapia lemputė.
Bendras šilumos kiekis, kurį reikia pašalinti iš 1 kg sauso oro, nustatomas tokiu metodu.
Žr. 9 pav.
Išorinio oro entalpija t H T.M = 24 ° С šlapia lemputė yra
p = J H = 71,63 kJ / 1 kg sauso oro.
Vidinio oro entalpija esant t B TM = 19 ° С ant šlapios lemputės yra
J B = 53,86 kJ / 1 kg sauso oro.
Entalpijų skirtumas tarp išorinio ir vidinio oro yra toks:
JН - JВ = 71,63 - 53,86 = 17,77 kJ / kg.
Remiantis tuo, bendras šilumos kiekis, kuris turi būti pašalintas atvėsinus orą t H T.M = 24 ° С šlapia lemputė iki t B T.M = 19 ° С šlapia lemputė, lygi Q = 17,77 kJ 1 kg sauso oro kuris lygus 4.23 kcal arba 4,91 W 1 kg sauso oro.
5 pavyzdys.
Šildymo sezono metu būtina šildyti išorinį orą t Н = - 10 ° С sausa lemputė ir s t H T.M = - 12,5 ° С šlapią lemputę iki vidinės oro temperatūros t B = 20 ° C sausa lemputė ir t B T.M = 11 ° С šlapia lemputė. Nustatykite sausos šilumos kiekį, kurį reikia pridėti prie 1 kg sauso oro.
Sprendimo ieškokite 10 paveiksle.
Ant J - d diagrama pagal du žinomus parametrus - pagal sausos lemputės temperatūrą t Н = - 10 ° С ir pagal šlapios lemputės temperatūrą t H T.M = - 12,5 ° С nustatykite išorinio oro tašką pagal sausos lemputės temperatūrą t Н = - 10 ° С ir nuo lauko temperatūros - H .
Atitinkamai mes nustatome vidinio oro tašką - IN .
Mes skaitome šilumos kiekį - lauko oro entalpiją - H kuris bus lygus
J N = - 9,1 kJ / 1 kg sauso oro.
Atitinkamai, šilumos kiekis - vidinio oro entalpija - IN bus lygus
J B = 31,66 kJ / 1 kg sauso oro
Skirtumas tarp vidaus ir lauko oro entalpijų yra toks:
ΔJ = J B - J H = 31,66 - (-9,1) = 40,76 kJ / kg.
Šis šilumos kiekio pokytis yra šilumos kiekio pokytis tik sausame ore, nes jo drėgmės kiekis nesikeičia.
Sausas arba akivaizdi šiluma - šiluma, kuris pridedamas arba pašalinamas iš oro nekeičiant garų agregacijos būsenos (keičiasi tik temperatūra).
Latentinis karštis- karštis pakeis garų agregacijos būseną nekeičiant temperatūros. Rasos taško temperatūra nurodo oro drėgmę.
Pasikeitus rasos taško temperatūrai, keičiasi drėgmės kiekis, t.y. kitaip tariant, drėgmės kiekį galima pakeisti tik keičiant rasos taško temperatūrą. Todėl reikia pažymėti, kad jei rasos taško temperatūra išlieka pastovi, drėgmė taip pat nesikeičia.
6 pavyzdys.
Oras, turintis pradinius parametrus t Н = 24 ° С sausa lemputė ir t H T.M = 14 ° С drėgna lemputė, turi būti kondicionuojama, kad jos galutiniai parametrai taptų vienodi t К = 24 ° С sausa lemputė ir t K T.M = 21 ° С šlapia lemputė. Būtina nustatyti pridėtos latentinės šilumos kiekį ir pridėtinės drėgmės kiekį.
Sprendimo ieškokite 11 paveiksle.
Temperatūros skalėje randame sausosios lemputės temperatūros skaitinę vertę - t Н = 24 ° С ir nubrėžkite izotermos liniją - t = konst .
Panašiai temperatūros skalėje randame šlapios lemputės temperatūros skaitinę vertę - t H. T. = 14 ° C , nubrėžkite izotermos liniją - t = konst .
Izoterminės linijos kirtimas - t H. T. = 14 ° C su santykinės drėgmės linija - φ = 100% duoda drėgno oro termometro tašką su pradiniais nustatytais parametrais - tašku M.T. (N) .
Nuo šio taško nubrėžiame pastovaus šilumos kiekio liniją - entalpiją - J = konst prieš kirsdami izotermą - t Н = 24 ° С .
Mes gauname tašką J-diagrama su pradiniais drėgno oro parametrais - taškas H , t perskaitykite entalpijos skaitinę vertę
J H = 39,31 kJ / 1 kg sauso oro.
Mes atliekame tą patį būdą, kad nustatytume drėgno oro tašką J-diagrama su baigtiniais parametrais - taškas Į .
Entalpijos skaitinė vertė tam tikrame taške Į bus lygus
J K = 60,56 kJ / 1 kg sauso oro.
Šiuo atveju į orą su pradiniais parametrais H būtina pridėti latentinę šilumą, kad galutiniai oro parametrai būtų taške Į .
Latentinės šilumos kiekio nustatymas
ΔJ = J K - J H = 60,56 - 39,31 = 21,25 kJ / kg.
Pieškite nuo pradžios taško - taško H , o galutinis taškas yra taškas Į pastovios drėgmės vertikalios linijos - d = konst ir perskaitykite absoliučios oro drėgmės vertes šiuose taškuose:
J H = 5,95 g / 1 kg sauso oro;
J К = 14,4 g / 1 kg sauso oro.
Atsižvelgiant į absoliučios oro drėgmės skirtumą
Δd = d К -d Н = 14,4 - 5,95 = 8,45 g / 1 kg sauso oro
gauname pridėtą drėgmės kiekį 1 kg sauso oro.
Šilumos kiekio pasikeitimas yra tik kiekio pokytis paslėptas karščio, nes sausos lemputės temperatūra nesikeičia.
Išorinis oras esant temperatūrai t Н = 35 ° С sausa lemputė ir t H. T. = 24 ° C šlapia lemputė - taškas H. , turi būti sumaišytas su recirkuliuojamu oru, kurio parametrai t P = 18 ° C sausos lemputės temperatūra ir φ Р = 10% santykinė drėgmė - taškas R.
Mišinyje turėtų būti 25% lauko oro ir 75% recirkuliuojamo oro. Naudodami sausus ir šlapius termometrus, nustatykite galutinę oro mišinio temperatūrą.
Sprendimo ieškokite 12 paveiksle.
Kreipiamės toliau J-diagrama taškų H ir R pirminiais duomenimis.
Mes sujungiame taškus H ir P tiesia linija - mišinio linija.
Maišymo linijoje HP nustatyti mišinio tašką SU remiantis santykiu, kad mišinį turėtų sudaryti 25% lauko oro ir 75% recirkuliuojamo oro. Norėdami tai padaryti, nuo taško R atidėkite segmentą, lygų 25% viso mišinio linijos ilgio HP ... Gaukite maišymo tašką SU .
Likęs segmento ilgis CH lygus 75% mišinio linijos ilgio HP .
Iš taško C brėžiame pastovios temperatūros liniją t = konst o temperatūros skalėje skaitome mišinio taško temperatūrą t C = 22,4 ° C sausa lemputė.
Nuo taško SU atliekame pastovaus šilumos kiekio linijas J = konst prieš kertant santykinės drėgmės ribą φ = 100% ir gauname šlapio termometro temperatūros tašką t C T. M. mišiniai. Norėdami gauti skaitinę vertę iš šio taško, mes nubrėžiame pastovios temperatūros liniją ir temperatūros skalėje nustatome mišinio drėgno termometro temperatūros skaitinę vertę, kuri yra lygi t C T. M. = 12 ° C .
Jei reikia, toliau J-diagrama galite nustatyti visus trūkstamus mišinio parametrus:
- šilumos kiekis lygus J C = 33,92 kJ / kg ;
- drėgmės kiekis lygus d C = 4,51 g / kg ;
- santykinė drėgmė φ С = 27% .
