Процессы смешения воздуха разных состояний в Н- d диаграмме.

Большинство установок для кондиционирования воздуха и сушилок работает по принципу многократной циркуляции, при которой часть отработавшего воздуха смешивается с некоторым количеством свежего воздуха и вновь поступает в аппарат.

Предположим, что требуется смешать G1кгсвежего воздуха, параметры которого Н1 и d1 (точка А на рис. ) и G2 кг рециркулирующего воздуха с параметрами Н2 и d2 (точка В), т.е. на G2/G1=n кг рециркулирующего воздуха примешивается 1кг свежего воздуха.

Можно написать равенства :

H1+H2*n= (1+n)*Hсм; (а)

d1+d1*n=(1+n)*dсм; (б)

где Hсм и dсм – энтальпия и влагосодержание смеси, отнесенная к 1кг сухого воздуха.

Из равенства (а) и (б) имеем

n*(H2-Hcm)=Hcm-H1; (в)

n*(d2-dcm)=dcm-d1. (г)

Разделив равенство (в) на равенство (г), получим:

(H2-Hcm)/(d2-dcm)=(hcm-H1`)/(dcm-d1,

Т.е. уравнение прямой линии с координатами двух ее точек H1,d1 и Н2,d2.

Отсюда следует, что точка, определяющая состояние смеси, лежит на прямой, соединяющей точки, характеризующие компоненты смеси, независимо от пропорции смешения. Положение этой точки на прямой может быть определено заданием либо dсм или Нсм . В большинстве практических случаев задано dсм и требуется вычислить nсм. Из равенства (г) и рис B имеем

n=(dcm-d1)/(d2-dcm)=AC/CB

Cледовательно, точка С, соответствующая dсм, делит отрезок между точками А и В на части, отношение которых равно величине n и лежит тем ближе к точке А, чем меньше n.

Из равенства (а) и (б) величины dсм и Нсм могут быть найдены аналитически:

Dсм=( dс1+ dс2*n).(1+n),

Нсм =(Н1+H2*n).(1+n).

Если прямая пересекает кривую j=100% и точка С1, характеризующая состояние смеси, окажется лежащей ниже кривой насыщения, то при смешении часть водяных паров сконденсируется, В этом случае точка С1 характеризует не влажный воздух, а воздух, насыщенный парами и содержащий кроме того капельки влаги (перенасыщенный воздух).

Без существенной погрешности точку С1 можно перенести по прямой Н1 = const в точку С2, которая и определит действительные параметры смеси, так как капельная влага имеет ту же температуру, а ее энтальпия ничтожно мала по сравнению с энтальпией влажного воздуха. Разность влагосодержаний, соответствующим точкам С1 и С2, характеризующей количество влаги, которая находится в воздухе в капельном состоянии.