Construyendo un diagrama de identificación sin hidratar. Tabla de identificación para principiantes (tabla de identificación de condiciones de aire húmedo para tontos). Ángulo de haz de proceso en el diagrama J-D
Propiedades básicas aire húmedo puede determinarse con una precisión suficiente para cálculos técnicos en ayuda i-x- diagrama desarrollado por L.K. Ramzin (1918). El diagrama i-x (Fig. 1, 2) se construye para una presión constante p = 745 mm Hg. Arte. (alrededor de 99 kN / m 2), que, según datos estadísticos a largo plazo, se toma como el promedio anual de las regiones centrales de la ex URSS.
En el eje de ordenadas, las entalpías i se representan en una escala determinada, y el contenido de humedad x se representa en el eje de abscisas inclinado. El ángulo entre los ejes de coordenadas es de 135 °, pero para facilitar su uso, los valores de contenido de humedad x se proyectan en un eje auxiliar perpendicular al eje de ordenadas.
El diagrama tiene líneas:
- · Contenido de humedad constante (x = constante) - líneas rectas verticales paralelas al eje de ordenadas;
- Entalpía constante (i = constante) - líneas rectas paralelas al eje de abscisas, es decir dirigido a un ángulo de 135 ° con respecto a la ordenada;
- · Temperaturas constantes o isotermas (t = constante);
- · Humedad relativa constante (c = constante);
- · Presiones parciales de vapor de agua (p) en aire húmedo, cuyos valores están graficados a escala en el eje de ordenadas derecho del diagrama.
Arroz. 1. Diagrama de aire húmedo yo - x (a)
Las líneas de temperaturas constantes, o isotermas, se establecen a una temperatura dada t = constante por dos valores arbitrarios x 1 y x 2. A continuación, se calcula el valor de i correspondiente a cada valor de x. Los puntos resultantes (x 1, i 1) y (x 2, i 2) se trazan en el diagrama y se traza una línea recta a través de ellos, que es la isoterma t = const.
Las líneas de humedad relativa constante expresan la relación entre x y p en q = constante. Tomando en una q = constante varias temperaturas arbitrarias t 1, t 2, t 3 para cada una de ellas, los valores correspondientes de p se encuentran en las tablas de vapor de agua y se calcula el valor correspondiente de x. Puntos con coordenadas conocidas (t 1, x 1), (t 2, x 2), (t 3, x 3), etc. conecta la curva, que es la recta q = const.
Arroz. 2.
A temperaturas t> 99,4 ° C, el valor de q no depende de la temperatura (ya que en este caso p = 745 mm Hg, para lo cual se traza el diagrama) y es prácticamente constante. Por lo tanto, las líneas μ = const a 99,4 ° C tienen una rotura brusca y van casi verticalmente hacia arriba.
La línea u = 100% corresponde a la saturación del aire con vapor de agua a una temperatura determinada. Por encima de esta línea se encuentra el área de trabajo del diagrama correspondiente al aire húmedo insaturado utilizado como agente secante.
Las líneas de presión parcial en la parte inferior del diagrama le permiten determinar la presión parcial si se conoce la posición del punto en el diagrama correspondiente al estado del aire.
Por diagrama i-x por dos parámetros conocidos del aire húmedo, se puede encontrar un punto que caracteriza el estado del aire y determinar todos sus demás parámetros.
Gráfico I-D El aire húmedo fue creado en 1918 por L.K. Ramzin. Los frutos del trabajo de este científico ruso todavía se utilizan en la actualidad. Su diagrama sigue siendo una herramienta válida y confiable para calcular las propiedades básicas del aire húmedo.
Desde el cálculo del cambio de estado aire atmosférico está asociado con cálculos complejos, por lo que generalmente se usa un método más simple y conveniente. Aquellos. utilice Ramzin, que también se llama diagrama psicrométrico.
En las coordenadas del diagrama i-d, se trazan las dependencias de los principales parámetros del aire húmedo. Esta es la temperatura, el contenido de humedad, humedad relativa, entalpía. A una presión barométrica dada en ordenadas, la entalpía se representa por kg de aire seco (kJ / kg). En el eje de abscisas, el contenido de humedad del aire se representa en g por 1 kg de aire seco.
Sistema coordenadas i-d el diagrama es oblicuo. El ángulo entre los ejes es de 135º. Esta disposición de los ejes permite ampliar la zona de aire húmedo insaturado. Por lo tanto, el diagrama se vuelve más conveniente para construcciones gráficas.
Las líneas de entalpía constante I = const pasan en un ángulo de 135º con respecto al eje de ordenadas. Las líneas de contenido de humedad constante d = constante corren paralelas al eje de ordenadas.
La malla formada por las líneas I = const yd = const consta de paralelogramos. Sobre ellos se trazan las líneas de isotermas t = const y las líneas de humedad relativa constante φ = const.
Vale la pena señalar que aunque las isotermas son líneas rectas, no son en absoluto paralelas entre sí. El ángulo de su inclinación al eje horizontal es diferente. Cuanto menor es la temperatura, más paralelas son las isotermas. Las líneas de temperatura que se muestran en el diagrama corresponden a los valores de bulbo seco.
Se construye una curva con una humedad relativa φ = 100% a partir de los datos de las tablas de aire saturado. Por encima de esta curva, el diagrama muestra un área de aire húmedo insaturado. En consecuencia, debajo de esta curva, hay un área de aire húmedo sobresaturado. La humedad del aire saturado, caracterizada por esta zona, se encuentra en estado líquido o sólido. Aquellos. representa la niebla. Esta área del diagrama no se utiliza para calcular las características del aire húmedo, por lo que se omite su construcción.
Todos los puntos del diagrama representan un estado específico de aire húmedo. Para determinar la posición de cualquier punto, debe conocer dos parámetros del estado del aire húmedo de cuatro: I, d, to φ.
Aire húmedo en cualquier punto i-d el diagrama se caracteriza por un cierto contenido de humedad y calor. Todos los puntos ubicados por encima de la curva φ = 100% caracterizan el estado del aire húmedo en el que el vapor de agua en el aire se encuentra en un estado sobrecalentado. Los puntos ubicados en la curva φ = 100%, la llamada curva de saturación, caracterizan el estado saturado del vapor de agua en el aire. Todos los puntos ubicados debajo de la curva de saturación caracterizan el estado en el que la temperatura del aire húmedo está por debajo de la temperatura de saturación. En consecuencia, habrá vapor húmedo en el aire. Esto significa que la humedad del aire estará formada por una mezcla de vapor seco y gotas de agua.
Al abordar prácticas tareas i-d el diagrama se utiliza no solo para calcular los parámetros de la condición del aire. Con su ayuda, los cambios en su estado también se construyen durante los procesos de calentamiento, enfriamiento, humidificación, deshumidificación, así como su combinación arbitraria. En los cálculos, estos parámetros del aire se utilizan a menudo como la temperatura del punto de rocío t p y la temperatura de bulbo húmedo t m.Ambos parámetros se pueden representar en el diagrama i-d.
La temperatura del punto de rocío t p es la temperatura correspondiente al valor al que se debe enfriar el aire húmedo para saturarse con un contenido de humedad constante (d = const). En el diagrama i-d, la temperatura del punto de rocío t p se determina de la siguiente manera. Se toma un punto que caracteriza el estado dado del aire húmedo. A partir de ella, dibuje una línea recta paralela a la ordenada hasta que se cruce con la curva de saturación φ = 100%. La isoterma que intersecará esta curva en el punto obtenido, y mostrará la temperatura del punto de rocío t p a un contenido de humedad dado del aire.
La temperatura de bulbo húmedo t m es la temperatura a la que el aire húmedo, cuando se enfría, se satura con un contenido de humedad constante. Para determinar la temperatura de un bulbo húmedo en el diagrama i-d, haga lo siguiente. Se traza una línea de entalpía constante I = const a través del punto que caracteriza el estado dado de aire húmedo hasta que se cruza con la curva de saturación φ = 100%. El valor de temperatura de bulbo húmedo corresponderá a la isoterma que pasa por el punto de intersección.
En el diagrama i-d, todos los procesos de transición del aire de un estado a otro se representan mediante curvas que pasan por los puntos que caracterizan el estado inicial y final del aire húmedo.
¿Cómo aplicar una tabla i-d de aire húmedo? Como se mencionó anteriormente, para determinar el estado del aire, necesita conocer dos parámetros del diagrama. Por ejemplo, tomemos cualquier temperatura de bulbo seco y algo de temperatura de bulbo húmedo. Habiendo encontrado el punto de intersección de las líneas de estas temperaturas, obtenemos el estado del aire a las temperaturas dadas. Por tanto, este punto caracteriza claramente el estado del aire. De manera similar al ejemplo, estas temperaturas se pueden usar para encontrar el estado del aire en cualquier punto del diagrama i-d.
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Un diagrama HD de aire húmedo (Figura 14.1), propuesto en 1918.
Figura 14.1. diagrama hd de aire húmedo
LK Ramzin, se usa ampliamente para resolver problemas prácticos en aquellas áreas donde el aire húmedo sirve como fluido de trabajo. La ordenada es la entalpía h, kJ / kg de aire húmedo y la abscisa es el contenido de humedad d, g / kg d.w. Por conveniencia (reducción del área del diagrama), el eje de abscisas se dirige en un ángulo de 135 ° con respecto al eje de ordenadas. En este diagrama, en lugar de la abscisa inclinada, se traza una línea horizontal en la que se trazan los valores reales de d. En el diagrama hd, las líneas h = const son líneas ciclónicas y las líneas d = const son verticales rectas. líneas.
De la ecuación
de ello se deduce que en las coordenadas hd las isotermas se representan mediante líneas rectas. Además, las curvas φ = constante se trazan en el diagrama.
La curva φ = 100% divide el campo en dos áreas y es una especie de curva límite: φ< 100% характеризует область ненасы-щенного влажного воздуха (в воздухе содержится перегретый пар); φ > 100% - el área en la que hay humedad en el aire, parcialmente en estado de gota;
φ - 100% caracteriza el aire húmedo saturado.
Para el origen de los parámetros de aire húmedo, se selecciona el punto 0, para el cual T = 273.15 K, d = 0, h = 0.
Cualquier punto del diagrama HD define el estado físico del aire. Para ello, se deben especificar dos parámetros (por ejemplo, φ y to h u d). El cambio en el estado del aire húmedo se muestra en el diagrama como una línea de proceso. Veamos algunos ejemplos.
1) El proceso de calentamiento del aire ocurre con un contenido de humedad constante, ya que la cantidad de vapor en el aire en este caso no cambia. En el diagrama HD, este proceso está representado por la línea 1-2 (Fig. 14.2). En este proceso, la temperatura y la entalpía del aire aumentan y su humedad relativa disminuye.
Arroz. 14.2 Imagen en diagrama-hd Procesos característicos de cambiar el estado del aire.
2) El proceso de enfriamiento por aire en la sección por encima de la curva φ-100% también avanza con un contenido de humedad constante (proceso 1-5). Si continuamos el proceso de enfriamiento hasta el punto 5 ", que no está en la curva φ-100%, entonces en este estado el aire húmedo estará saturado. La temperatura en el punto 5 es la temperatura del punto de rocío. Enfriamiento adicional del aire (debajo del punto 5) conduce a la condensación de parte del par de agua.
3) En el proceso de deshumidificación adiabática del aire, condensación de humedad.
ocurre debido al calor del aire húmedo sin intercambio de calor externo. Este proceso tiene lugar con entalpía constante (proceso 1-7), y el contenido de humedad del aire disminuye y su temperatura aumenta.
4) El proceso de humidificación adiabática del aire, acompañado de un aumento del contenido de humedad del aire y una disminución de su temperatura, se muestra en el diagrama de la línea 1-4.
Los procesos de humidificación adiabática y deshumidificación del aire se utilizan ampliamente para asegurar los parámetros especificados del microclima en las instalaciones de producción agrícola.
5) El proceso de deshumidificación del aire a temperatura constante se representa en la línea 1-6, y el proceso de humidificación del aire a temperatura constante se muestra en la línea 1-3.
L.K.Ramzin construyó " carné de identidad»- un diagrama que se utiliza ampliamente en los cálculos de secado, aire acondicionado en una serie de otros cálculos relacionados con los cambios en el estado del aire húmedo. Este diagrama expresa la dependencia gráfica de los principales parámetros del aire ( t, φ, pag NS, D, I) a una presión barométrica determinada.
Elementos " I, D»- los diagramas se muestran en la fig. 7.4. El diagrama está construido en un sistema de coordenadas oblicuo con un ángulo entre los ejes. I y D 135 °. Las ordenadas son las entalpías y las temperaturas del aire ( I, kJ / kg de aire seco y t, ° С), a lo largo de la abscisa - los valores del contenido de humedad del aire húmedo D, g / kg.
Arroz. 7.4. Aproximado " carné de identidad"- diagrama
Se mencionó anteriormente que los parámetros ( t° C, I kJ / kg, φ%, D g / kg, pag P Pa), que determinan el estado del aire húmedo, por " I, D»- el diagrama se puede representar gráficamente como un punto. Por ejemplo, en la Fig. debajo del punto A corresponden a los parámetros del aire húmedo: temperatura t= 27 ° С, humedad relativa φ = 35%, entalpía I= 48 kJ / kg, contenido de humedad D= 8 g / kg, presión de vapor parcial pag P = 1,24 kPa.
Es necesario tener en cuenta que los parámetros de aire húmedo obtenidos gráficamente corresponden a una presión barométrica (atmosférica) de 760 mm Hg. Art., Para lo cual se muestra en la Fig. " carné de identidad"- diagrama.
La práctica de usar cálculos analíticos gráficos para determinar la presión parcial del vapor usando " carné de identidad»- los diagramas muestran que la discrepancia entre los resultados obtenidos (entre 1 y 2%) se explica por el grado de precisión de los diagramas.
Si los parámetros del punto A están activados " carné de identidad"- el diagrama (Fig. 7.5) I A , D A, y B final - I B, D B, entonces la relación ( I B - I A) / ( D B - D A) · 1000 = ε-es la pendiente de la línea (rayo), que caracteriza el cambio dado en el estado del aire en las coordenadas " carné de identidad»- diagramas.
Arroz. 7.5. Determinación de la pendiente ε usando " carné de identidad»- diagramas.
El valor de ε tiene la dimensión de kJ / kg de humedad. Por otro lado, en la práctica de utilizar " carné de identidad»- el valor de ε obtenido por cálculo se conoce de antemano en los diagramas.
En este caso, en " carné de identidad»- el diagrama puede construir un rayo correspondiente al valor obtenido de ε. Para hacer esto, use un conjunto de rayos correspondientes a diferentes valores de la pendiente y trazados a lo largo del contorno " carné de identidad»- diagramas. La construcción de estos rayos se llevó a cabo de la siguiente manera (ver Fig. 7.6).
Para construir una escala angular, se consideran varios cambios en el estado del aire húmedo, tomando los mismos parámetros de aire iniciales para todos los casos considerados en la Figura 4 - este es el origen ( I 1 = 0, D 1 = 0). Si los parámetros finales están indicados por I 2 y D 2, entonces la expresión de la pendiente se puede escribir en este caso
ε = 
.
Por ejemplo, tomando D 2 = 10 g / kg y I 2 = 1 kJ / kg (corresponde al punto 1 de la figura 1.4), ε = (1/10) 1000 = 100 kJ / kg. Para el punto 2 ε = 200 kJ / kg y así sucesivamente para todos los puntos considerados en la Figura 1.4. Para I= 0 ε = 0, es decir rayos en carné de identidad"- el diagrama es el mismo. De manera similar, se pueden aplicar vigas con valores de pendiente negativos.
En los campos " carné de identidad»- los diagramas muestran las direcciones de los rayos de escala para los valores de los coeficientes de pendiente en el rango de - 30.000 a + 30.000 kJ / kg de humedad. Todos estos rayos provienen del origen.
El uso práctico de la escala angular se reduce a una traslación paralela (por ejemplo, usando una regla) de una viga de escala con un valor conocido de la pendiente hasta un punto dado por " carné de identidad"- El diagrama. En la Fig. muestra la transferencia del rayo desde ε = 100 al punto B.
Sobre la base de " carné de identidad"- un diagrama de una escala angular.
Determinación de la temperatura del punto de rocío.t P y temperatura de bulbo húmedot M usando "carné de identidad »- diagramas.
La temperatura del punto de rocío es la temperatura del aire saturado con un contenido de humedad dado. Sobre " carné de identidad"- el diagrama para determinar t P es necesario desde el punto de este estado del aire (punto A en la figura siguiente) para descender a lo largo de la línea D= constante hasta la intersección con la línea de saturación φ = 100% (punto B). En este caso, la isoterma que pasa por el punto B corresponde a t R.
Definición de valores t P y t M a " carné de identidad"- El diagrama
Temperatura del bulbo húmedo t M es igual a la temperatura del aire en estado saturado con una entalpía dada. V " carné de identidad"- El diagrama t M pasa por el punto de intersección de la isoterma con la línea φ = 100% (punto B) y prácticamente coincide (con los parámetros que tienen lugar en los sistemas de aire acondicionado) con la línea I= constante pasando por el punto B.
Una imagen de los procesos de calentamiento y enfriamiento del aire en "carné de identidad "- diagrama. El proceso de calentar aire en un intercambiador de calor de superficie - calentador de aire en " carné de identidad"- el diagrama está representado por la línea vertical AB (ver la figura siguiente) en D= constante, ya que el contenido de humedad del aire no cambia al entrar en contacto con una superficie seca y calentada. La temperatura y la entalpía aumentan cuando se calienta y la humedad relativa disminuye.
El proceso de enfriamiento por aire en un intercambiador de calor de superficie-enfriador de aire se puede implementar de dos maneras. La primera forma es enfriar el aire con un contenido de humedad constante (proceso a en la Fig. 1.6). Este proceso en D= flujos constantes si la temperatura de la superficie del enfriador de aire es más alta que la temperatura del punto de rocío t R. El proceso se llevará a cabo a lo largo de la línea VG o, en casos extremos, a lo largo de la línea VG '.
La segunda forma es enfriar el aire con una disminución en su contenido de humedad, lo cual es posible solo cuando la humedad cae del aire (caso b en la figura 7.8). La condición para la implementación de dicho proceso es que la temperatura de la superficie del enfriador de aire o cualquier otra superficie en contacto con el aire debe ser menor que el punto de rocío del aire en el punto D. En este caso, condensación de vapor de agua en el aire ocurrirá y el proceso de enfriamiento irá acompañado de una disminución en el contenido de humedad en el aire ... En la Fig. este proceso procederá a lo largo de la línea SZ, y el punto W corresponde a la temperatura t P.V. superficie del enfriador de aire. En la práctica, el proceso de enfriamiento finaliza antes y alcanza, por ejemplo, el punto E a una temperatura t MI.
Arroz. 7.8. Una imagen de los procesos de calentamiento y enfriamiento del aire en " carné de identidad"- El diagrama
Los procesos de mezclar dos corrientes de aire en "carné de identidad "- El diagrama.
Los sistemas de aire acondicionado utilizan los procesos de mezclar dos corrientes de aire con diferentes estados. Por ejemplo, usando aire recirculado o mezclando aire preparado con aire interior suministrado por un acondicionador de aire. También son posibles otros casos de confusión.
Es de interés para el cálculo de procesos de mezcla encontrar una conexión entre los cálculos analíticos de procesos y sus imágenes gráficas en " carné de identidad"- El diagrama. En la Fig. 7.9 presenta dos casos de implementación de procesos de mezcla: a) - punto del estado del aire en " carné de identidad»- el diagrama se encuentra por encima de la línea φ = 100% y el caso b) - el punto de la mezcla se encuentra debajo de la línea φ = 100%.
Considere el caso a). Aire del estado del punto A en cantidad GRAMO Y con parámetros D Y I A se mezcla con el aire del estado del punto B en una cantidad GRAMO B con parámetros D B y I B. En este caso, se asume la condición de que los cálculos se realizan para 1 kg de aire del estado A. Entonces el valor de n = GRAMO V / GRAMO Y se estima cuánto aire del estado del punto B cae sobre 1 kg de aire del estado del punto A. Para 1 kg de aire del estado del punto A, se pueden escribir los balances de calor y humedad al mezclar
I A + I B = (1 + norte)I CM;
D A + Dakota del Norte B = (1 + norte)D CM,
dónde I Medios de comunicación en masa D CM son los parámetros de la mezcla.
De las ecuaciones obtienes:
.
La ecuación es la ecuación de una línea recta, cualquier punto de la cual indica los parámetros de mezcla I Medios de comunicación en masa D CM. La posición del punto de mezcla C en la línea AB se puede encontrar por la razón de los lados de triángulos similares ASD y CBE
Arroz. 7,9. Procesos de mezcla de aire en " carné de identidad"- El diagrama. a) - el punto de la mezcla se encuentra por encima de la línea φ = 100%; b) - el punto de la mezcla se encuentra por debajo de φ = 100%.
,
aquellos. el punto C divide la línea recta AB en partes inversamente proporcionales a las masas del aire mezclado.
Si se conoce la posición del punto C en la línea AB, entonces podemos encontrar las masas GRAMO A y GRAMO B. De la ecuación se sigue
,
igualmente
En la práctica, el caso es posible cuando en la estación fría el punto de la mezcla С 1 'se encuentra debajo de la línea φ = 100%. En este caso, se producirá condensación de humedad durante el proceso de mezcla. La humedad condensada cae del aire y después de la mezcla estará en un estado de saturación a φ = 100%. Los parámetros de la mezcla están determinados con bastante precisión por el punto de intersección de la línea φ = 100% (punto C 2) y I CM = const. En este caso, la cantidad de humedad precipitada es igual a Δ D.
El aire húmedo es una mezcla de aire seco y vapor de agua. Las propiedades del aire húmedo se caracterizan por los siguientes parámetros principales: temperatura de bulbo seco t, presión barométrica P b, presión parcial de vapor de agua P p, humedad relativa φ, contenido de humedad d, entalpía específica i, temperatura de punto de rocío tp, bulbo húmedo temperatura tm, densidad ρ.
El diagrama i-d es una relación gráfica entre los principales parámetros del aire t, φ, d, i a una determinada presión de aire barométrica P b y se utiliza para visualizar los resultados del cálculo del procesamiento del aire húmedo.
El diagrama i-d fue compilado por primera vez en 1918 por el ingeniero de calefacción soviético L.K. Ramzin.
El diagrama está construido en un sistema de coordenadas oblicuas, lo que le permite expandir el área de aire húmedo insaturado y hace que el diagrama sea conveniente para el trazado gráfico. La ordenada del diagrama muestra los valores de la entalpía específica i, la abscisa, dirigida a un ángulo de 135 ° con el eje i, muestra los valores del contenido de humedad d. El campo del diagrama está dividido por líneas de valores constantes de entalpía específica i = constante y contenido de humedad d = constante. El diagrama también muestra líneas de valores de temperatura constante t = const, que no son paralelas entre sí, y cuanto mayor es la temperatura del aire húmedo, más se desvían hacia arriba las isotermas. Las líneas de valores constantes de humedad relativa φ = constante también se trazan en el campo del diagrama.
Humedad relativa es la relación entre la presión parcial del vapor de agua contenido en el aire húmedo de un estado dado y la presión parcial del vapor de agua saturado a la misma temperatura.
Contenido de humedad es la masa de vapor de agua en aire húmedo por 1 kg de su masa seca.
Entalpía específica es la cantidad de calor contenida en el aire húmedo a una temperatura y presión determinadas, referida a 1 kg de aire seco.
Diagrama de curva i-d φ = 100% se divide en dos áreas. Toda el área del diagrama, que se encuentra por encima de esta curva, caracteriza los parámetros del aire húmedo insaturado y, por debajo, el área de niebla.
La niebla es un sistema de dos fases que consta de aire húmedo saturado y humedad en suspensión en forma de pequeñas gotas de agua o partículas de hielo.
Para calcular los parámetros de aire húmedo y trazando i-d Los gráficos utilizan cuatro ecuaciones básicas:
1) Presión de vapor de agua saturado sobre una superficie plana de agua (t> 0) o hielo (t ≤ 0), kPa:
donde α in, β in son constantes para el agua, α in = 17.504, β in = 241.2 ° С
α l, β l - constantes para el hielo, α l = 22.489, β l = 272.88 ° С
2) Humedad relativa φ,%:
donde P b - presión barométrica, kPa
4) Entalpía específica del aire húmedo i, kJ / kg d.w .:
temperatura de derretimiento es la temperatura a la que se debe enfriar el aire insaturado para que se sature manteniendo un contenido de humedad constante.
Para encontrar la temperatura del punto de rocío en el diagrama i-d a través del punto que caracteriza el estado del aire, es necesario trazar una línea d = constante hasta la intersección con la curva φ = 100%. La temperatura del punto de rocío es la temperatura límite a la que se puede enfriar el aire húmedo con un contenido de humedad constante sin condensación.
Temperatura del bulbo húmedo- esta es la temperatura que toma el aire húmedo insaturado con los parámetros iniciales i 1 yd 1 como resultado del calor adiabático y el intercambio de masa con agua en estado líquido o sólido, teniendo una temperatura constante t in = tm después de que alcanza un saturado Estado que satisface la igualdad:
donde c in - capacidad calorífica específica del agua, kJ / (kg ° C)
La diferencia i n - i 1 suele ser pequeña, por lo que el proceso de saturación adiabática a menudo se denomina isentálpico, aunque en realidad i n = i 1 solo en t m = 0.
Para encontrar la temperatura del termómetro húmedo en el diagrama i-d a través del punto que caracteriza el estado del aire, es necesario trazar una línea de entalpía constante i = const hasta que se cruce con la curva φ = 100%.
La densidad del aire húmedo está determinada por la fórmula, kg / m 3:
donde T es la temperatura en grados Kelvin
La cantidad de calor necesaria para calentar el aire se puede calcular mediante la fórmula, kW:
La cantidad de calor extraído del aire durante el enfriamiento, kW:
donde i 1, i 2 - entalpía específica en los puntos inicial y final, respectivamente, kJ / kg d.w.
G s - consumo de aire seco, kg / s
donde d 1, d 2 - contenido de humedad en los puntos inicial y final, respectivamente, g / kg d.m.
Al mezclar dos corrientes de aire, el contenido de humedad y la entalpía específica de la mezcla se determinan mediante las fórmulas:
En el diagrama, el punto de la mezcla se encuentra en la línea 1-2 y lo divide en segmentos inversamente proporcionales a las cantidades mezcladas de aire:
|
Es posible un caso en el que el punto de la mezcla 3 * estará por debajo de la línea φ = 100%. En este caso, el proceso de mezclado va acompañado de la condensación de una parte del vapor de agua contenido en la mezcla, y el punto de la mezcla 3 estará en la intersección de las líneas i 3 * = const y φ = 100%.
En el sitio presentado, en la página "Cálculos", puede calcular hasta 8 estados de aire húmedo con la construcción de rayos de procesos en el diagrama i-d.
Para determinar el estado inicial, debe especificar dos de los cuatro parámetros (t, φ, d, i) y el caudal de aire seco L c *. El caudal se establece asumiendo una densidad de aire de 1,2 kg / m 3. A partir de aquí, se determina el caudal másico de aire seco, que se utiliza en cálculos posteriores. La tabla de salida muestra los valores reales del flujo de aire volumétrico correspondiente a la densidad real del aire.
El nuevo estado se puede calcular definiendo el proceso y configurando los parámetros finales.
El diagrama muestra los siguientes procesos: calentamiento, enfriamiento, enfriamiento adiabático, humidificación por vapor, mezcla y el proceso general, que está determinado por dos parámetros cualesquiera.
| Proceso | Designacion | Descripción |
| Calor | O | Se introduce la temperatura final deseada o la potencia calorífica deseada. |
| Enfriamiento | C | Se ingresa la temperatura final deseada o la capacidad de enfriamiento deseada. Este cálculo se basa en la suposición de que la temperatura de la superficie del enfriador permanece sin cambios, y los parámetros iniciales del aire tienden al punto con la temperatura de la superficie del enfriador en φ = 100%. Es como si el aire del estado inicial se mezclara con aire completamente saturado en la superficie del enfriador. |
| Refrigeración adiabática | A | Se ingresa la humedad relativa final o el contenido de humedad o la temperatura objetivo. |
| Humidificación de vapor | PAG | Se ingresa la humedad relativa final o el contenido de humedad objetivo. |
| Proceso general | X | Se introducen los valores de dos de los cuatro parámetros (t, φ, d, i), que son finales para un proceso dado. |
| Mezclar | S | Este proceso se define sin configurar parámetros. Se utilizan los dos caudales de aire anteriores. Si se alcanza el contenido de humedad máximo permitido durante la mezcla, se produce una condensación adiabática de vapor de agua. Como resultado, se calcula la cantidad de humedad condensada. |
LITERATURA:
1. Burtsev S.I., Tsvetkov Yu.N. Aire húmedo. Composición y propiedades: Libro de texto. prestación. - SPb.: SPbGAKhPT, 1998 .-- 146 p.
2. Libro de referencia ABOK 1-2004. Aire húmedo. - M.: AVOK-PRESS, 2004 .-- 46 p.
3. Manual de ASHRAE. Fundamentos. - Atlanta, 2001.
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