Лекция №_17_Определение параметров влажного воздуха на диаграмме

Для определения параметров должно быть задано два параметра, например:

1. Температура и относительная влажность. Можно определить - энтальпию, влагосодержание, парциальное давление.

2. Температура и влагосодержание, определяем – энтальпию и относительную влажность, парциальное давление.

Рис.2

Изображение основных процессов на Н-d диаграмме

1. Процесс нагрева воздуха в рекуперативном (поверхностном без массообмена) теплообменнике. При нагреве воздуха в этих теплообменниках влагосодержание воздуха d = const (постоянно), так как при нагревании массовый состав воздуха не меняется. При нагреве воздуха от температуры t₁ , j₁ (точеа А) до t₂ (точка В) энтальпия возрастает от Н₁ до Н₂. Процесс изображается прямой АВ параллельной оси ординат при d₁= const. Количество подведенного тепла равно разности энтальпий (Н₂-Н₁). По точке А пересечения t₁ и, j₁ определяется энтальпия Н₁ ивлагосодержание d₁. При d₁= const. определяем энтальпию Н₂ по точке В пересечения линий d₁ и t₂.

2. Процесс охлаждения воздуха в в рекуперативном теплообменникеПри охлаждении воздуха в рекуперативном теплообменнике без выпадения влаги процесс протекает также при d₁= const. По линии ВА. Если процесс охлаждения продолжать, то при достижении вполне определенной температуры начинается конденсация водяного пара и выпадение его в виде росы, т.е. наступает состояние насыщения воздуха. Эта температура называется точкой росы или температурой насыщения. Количество водяного пара в 1 м³ воздуха в состоянии насыщения будет максимально возможным (предельным) при данной температуре. При охлаждении и осушении влажного воздуха в охладителе поверхностного типа (линия В₁С₁С₂) процесс конденсации идет по линии С₁С₂ с выпадением влаги. Количество сконденсировавшейся на 1 кг сухого воздуха влаги определяется конечной температурой воздуха (точка С₂) и выражается разностью влагосодержаний.

3. Процессы тепло- и массообмена между воздухом и водой. При испарении воды при температуре 0 ⁰С, когда тепло, необходимое для ее испарения, берется только из окружающего воздуха, не имеющего теплообмена с другими телами, происходит постепенное понижение температуры и повышение его влагосодержания. С увеличением влагосодержания энтальпия воздуха будет оставаться постоянной, так как на сколько будет уменьшаться первый член в уравнении Н = t + 0,001*d*(2500 + 1,9*t), настолько будет увеличиваться второй член. На Н- d диаграмме этот процесс соответствует линии Н= const (линия В₁С₃) и носит название адиабатного испарения. Пределом испарения является адиабатная температура мокрого термометра tма.

На принципе адиабатного испарения основан психрометр – прибор для определения относительной влажности воздуха по показаниям сухого и мокрого термометра, помещенных в поток исследуемого воздуха. Сухой термометр – обычный ртутный, а мокрый –термометр, в котором ртутный шарик покрыт мокрой материей (батистом или марлей), непрерывно увлажняемой водой. При обдувании шарика мокрого термометра воздухом температура воды, находящейся в марле понижается до tм – предела охлаждения.

Приближенно относительную влажность воздуха можно определить по показаниям сухого и мокрого термометра при помощи Н- d диаграммы. Для этого достаточно из точки пересечения изотермы, соответствующей температуре мокрого термометра, с линией j=100% провести линию H=const до пересечения ее с изотермой, соответствующего температуре сухого термометра. Точка пересечения определяет искомое состояние воздуха (энтальпию, относительную влажность, влагосодержание и парциальное давление).