Punto de rocío en la tabla de identificación. Diagrama I-d para principiantes (Diagrama ID del estado del aire húmedo para dummies). Construcción de procesos de tratamiento de aire en sistemas de aire acondicionado y ventilación en el diagrama I-d

Estado aire húmedo en una tabla psicométrica se determina utilizando los dos parámetros especificados. Si elegimos cualquier temperatura de bulbo seco y cualquier temperatura de bulbo húmedo, entonces el punto de intersección de estas líneas en el diagrama es un punto que indica el estado del aire a estas temperaturas. El estado del aire en este punto se indica con bastante precisión.

Cuando se encuentra una cierta condición de aire en el diagrama, todos los demás parámetros del aire se pueden determinar usando gráficos j-d .

Ejemplo 1

t = 35°C , y la temperatura del punto de rocío TR es igual a T.R. = 12°C ¿Cuál es la temperatura de bulbo húmedo?

Vea la Figura 6 para la solución.

En la escala de temperatura encontramos el valor numérico de la temperatura del punto de rocío T.R. = 12°C y dibuja una línea isoterma φ = 100% . Obtenemos un punto con parámetros de punto de rocío: TR .

Desde este punto d = constante t = 35°C .

Obtenemos el punto deseado PERO

desde un punto PERO dibujamos una línea de contenido de calor constante - j = constante antes de cruzar la línea humedad relativa φ = 100% .

Obtener el punto de bulbo húmedo T. M.

Desde el punto recibido - T. M. dibujar una línea isoterma t = constante antes de cruzar la escala de temperatura.

Leemos el valor numérico deseado de la temperatura del termómetro húmedo: T. M. puntos PERO , que es igual a

t T. M. = 20,08°C.

Ejemplo 2

Si la temperatura de bulbo seco del aire húmedo es t = 35°C , y la temperatura del punto de rocío T.R. = 12°C cual es la humedad relativa

Vea la Figura 7 para la solución.

t = 35°C y dibuja una línea isoterma - t = constante .

T.R. = 12°C y dibuja una línea isoterma - t = constante antes de cruzar la línea de humedad relativa φ = 100% .

Obtener el punto de rocío TR .

Desde este punto - TR dibujamos una línea de contenido de humedad constante - d = constante t = 35°C .

Este será el punto deseado. PERO , cuyos parámetros han sido establecidos.

La humedad relativa deseada en este punto será igual a

φA = 25%.

Ejemplo 3

Si la temperatura de bulbo seco del aire húmedo es t = 35°C , y la temperatura del punto de rocío T.R. = 12°C ¿Cuál es la entalpía del aire?

Vea la Figura 8 para la solución.

En la escala de temperatura encontramos el valor numérico de la temperatura según un termómetro seco - t = 35°C y dibuja una línea isoterma - t = constante .

En la escala de temperatura encontramos el valor numérico de la temperatura del punto de rocío - T.R. = 12°C y dibuja una línea isoterma - t = constante antes de cruzar la línea de humedad relativa φ = 100% .

Obtener el punto de rocío TR

Desde este punto - TR dibujamos una línea de contenido de humedad constante - d = constante a la intersección con la línea isoterma de bulbo seco t = 35°C .

Este será el punto deseado. PERO , cuyos parámetros han sido establecidos. El contenido de calor deseado o entalpía en este punto será igual a

JA \u003d 57,55 kJ / kg.

Ejemplo 4

En la climatización relacionada con su refrigeración (temporada cálida), nos interesa principalmente determinar la cantidad de calor que debe eliminarse para enfriar el aire lo suficiente como para mantener los parámetros calculados del microclima en la habitación. Cuando el aire acondicionado está asociado a su calefacción (período frío del año), el aire exterior debe calentarse para garantizar las condiciones calculadas en la zona de trabajo de la habitación.

Suponga, por ejemplo, que la temperatura de bulbo húmedo exterior es t H T.M = 24°С , y en una habitación acondicionada es necesario mantener tB T.M = 19°C por termómetro húmedo.

La cantidad total de calor que debe eliminarse de 1 kg de aire seco se determina mediante el siguiente método.

Ver figura 9.

Entalpía del aire exterior a t H T.M = 24°С bulbo húmedo es

pag= J H \u003d 71,63 kJ / 1 kg de aire seco.

La entalpía del aire interno a t B TM = 19 °C según un bulbo húmedo es

J B \u003d 53,86 kJ / 1 kg de aire seco.

La diferencia de entalpía entre el aire exterior e interior es:

JH - JB \u003d 71.63 - 53.86 \u003d 17.77 kJ / kg.

En base a esto, la cantidad total de calor que se debe eliminar cuando se enfría el aire de t H T.M = 24°С bulbo húmedo a tB T.M = 19°C bulbo húmedo, igual a Q = 17,77 kJ por 1 kg de aire seco , que es igual a 4,23 kcal o 4,91 W por 1 kg de aire seco.

Ejemplo 5

Durante la temporada de calefacción, es necesario calentar el aire exterior con t H \u003d - 10 ° C termómetro seco y tH T.M = - 12,5°С bulbo húmedo a la temperatura del aire interior t B \u003d 20 ° С bulbo seco y tB T.M = 11°C por termómetro húmedo. Determine la cantidad de calor seco que se agregará a 1 kg de aire seco.

Vea la Figura 10 para la solución.

Sobre el Diagrama J-d según dos parámetros conocidos - según la temperatura de bulbo seco t H \u003d - 10 ° C y temperatura de bulbo húmedo tH T.M = - 12,5°С determinar el punto del aire exterior en función de la temperatura de bulbo seco t H \u003d - 10 ° C y de la temperatura del aire exterior - H .

En consecuencia, determinamos el punto de aire interno: EN .

Leemos el contenido de calor - la entalpía del aire exterior - H , que será igual a

J H \u003d - 9,1 kJ / 1 kg de aire seco.

En consecuencia, el contenido de calor - la entalpía del aire interno - EN será igual a

J B \u003d 31,66 kJ / por 1 kg de aire seco

La diferencia entre las entalpías del aire interior y exterior es igual a:

ΔJ \u003d J B - J H \u003d 31,66 - (-9,1) \u003d 40,76 kJ / kg.

Este cambio en la cantidad de calor es solo un cambio en la cantidad de calor en el aire seco, ya que no hay cambio en su contenido de humedad.

Seco o calor sensible - tibio, que se agrega o retira del aire sin cambiar el estado de agregación del vapor (solo cambia la temperatura).

Calor latente es el calor utilizado para cambiar el estado de agregación del vapor sin cambiar la temperatura. La temperatura del punto de rocío indica el contenido de humedad del aire.

Cuando cambia la temperatura del punto de rocío, cambia el contenido de humedad, es decir, en otras palabras, el contenido de humedad solo se puede cambiar cambiando la temperatura del punto de rocío. Cabe señalar, por lo tanto, que si la temperatura del punto de rocío permanece constante, el contenido de humedad tampoco cambia.

Ejemplo 6

Aire que tiene parámetros iniciales t H \u003d 24 ° C bulbo seco y t H T.M = 14°С bulbo húmedo, debe acondicionarse para que sus parámetros finales sean iguales t K \u003d 24 ° С bulbo seco y t K T.M = 21°C por termómetro húmedo. Es necesario determinar la cantidad de calor latente agregado, así como la cantidad de humedad agregada.

Vea la Figura 11 para la solución.

En la escala de temperatura encontramos el valor numérico de la temperatura según un termómetro seco - t H \u003d 24 ° C , y dibuja una línea isoterma - t = constante .

Del mismo modo, en la escala de temperatura encontramos el valor numérico de la temperatura según el termómetro húmedo: tH T. M. = 14°С , dibujamos una línea isoterma - t = constante .

Cruzando la línea isoterma - tH T. M. = 14°С con línea de humedad relativa — φ = 100% da el punto del bulbo de aire húmedo con los parámetros establecidos inicialmente - punto MT(N) .

Desde este punto trazamos una línea de contenido de calor constante - entalpía - j = constante a la intersección con la isoterma - t H \u003d 24 ° C .

Obtenemos un punto en gráfico j-d con parámetros iniciales de aire húmedo - punto H , t leer el valor numérico de la entalpía

J H \u003d 39,31 kJ / 1 kg de aire seco.

Procedemos de manera similar para determinar el punto de aire húmedo en gráfico j-d con parámetros finitos - punto PARA .

Valor numérico de la entalpía en un punto PARA será igual a

J K \u003d 60,56 kJ / 1 kg de aire seco.

En este caso, para airear con parámetros iniciales en el punto H se debe agregar calor latente para que los parámetros finales del aire estén en el punto PARA .

Determinar la cantidad de calor latente.

ΔJ \u003d J K - J H \u003d 60.56 - 39.31 \u003d 21.25 kJ / kg.

Dibujamos desde el punto de partida - punto H , y el punto final es el punto PARA líneas verticales de contenido de humedad constante - d = constante , y leer los valores de humedad absoluta del aire en estos puntos:

J H \u003d 5,95 g / por 1 kg de aire seco;

J K \u003d 14,4 g / por 1 kg de aire seco.

Tomando la diferencia en la humedad absoluta del aire

Δd \u003d d K -d H \u003d 14.4 - 5.95 \u003d 8.45 g / por 1 kg de aire seco

obtenemos la cantidad de humedad añadida por 1 kg de aire seco.

Un cambio en la cantidad de calor es sólo un cambio en la cantidad oculto calor, porque sin cambios en la temperatura de bulbo seco.

Aire exterior a temperatura t H \u003d 35 ° С bulbo seco y tH T. M. = 24°С termometro humedo - punto H , debe mezclarse con aire de recirculación que tenga los parámetros t Р = 18 ° С según un termómetro seco y φP = 10% humedad relativa - punto r

La mezcla debe consistir en un 25 % de aire exterior y un 75 % de aire recirculado. Determine la temperatura final de la mezcla de aire utilizando bulbos secos y húmedos.

Vea la Figura 12 para la solución.

Aplicar para gráfico j-d puntos H Y R según los datos originales.

Conectamos los puntos H y P con una línea recta, la línea de la mezcla.

En la línea de mezcla HP determinar el punto de la mezcla DESDE en base a la proporción en que la mezcla debe consistir en un 25% de aire exterior y un 75% de aire recirculado. Para ello, desde el punto R reservar un segmento igual al 25% de la longitud total de la línea de mezcla HP . Obtener el punto de mezcla DESDE .

Longitud de corte restante CH equivale al 75% de la longitud de la línea de mezcla HP .

Desde el punto C trazamos una línea de temperatura constante t = constante y en la escala de temperatura leemos la temperatura del punto de mezcla tC \u003d 22,4 °C termómetro seco.

desde un punto DESDE dibujamos líneas de contenido de calor constante j = constante antes de cruzar la línea de humedad relativa φ = 100% y obtener el punto de temperatura de bulbo húmedo t C T. M. mezclas Para obtener un valor numérico a partir de este punto, trazamos una línea de temperatura constante y en la escala de temperatura determinamos el valor numérico de la temperatura del termómetro húmedo de la mezcla, que es igual a t C T. M. = 12°C .

Si es necesario, para gráfico j-d puede determinar todos los parámetros faltantes de la mezcla:

• contenido de calor igual a JC \u003d 33,92 kJ / kg ;
• contenido de humedad igual a d C = 4,51 g/kg ;
• humedad relativa φC = 27% .

Teniendo en cuenta cuál es el objeto principal del proceso de ventilación, en el campo de la ventilación a menudo es necesario determinar ciertos parámetros del aire. Para evitar numerosos cálculos, generalmente están determinados por un diagrama especial, que se denomina Id del diagrama. Le permite determinar rápidamente todos los parámetros del aire a partir de dos conocidos. El uso de un diagrama le permite evitar los cálculos de fórmulas y mostrar visualmente el proceso de ventilación. En la página siguiente se muestra un Id. de gráfico de ejemplo. El análogo de la tabla de Id en el oeste es Diagrama de Mollier o carta psicrométrica.

El diseño del diagrama, en principio, puede ser algo diferente. Típico esquema general El diagrama de identificación se muestra a continuación en la figura 3.1. El diagrama es un campo de trabajo en el sistema de coordenadas oblicuas Id, en el que se trazan varias cuadrículas de coordenadas y escalas auxiliares a lo largo del perímetro del diagrama. La escala del contenido de humedad generalmente se encuentra en el borde inferior del gráfico, y las líneas de contenido de humedad constante son líneas rectas verticales. Las líneas de constantes son líneas rectas paralelas, generalmente formando un ángulo de 135° con las líneas verticales de contenido de humedad (en principio, los ángulos entre las líneas de entalpía y contenido de humedad pueden ser diferentes). El sistema de coordenadas oblicuas se elige para aumentar el área de trabajo del diagrama. En tal sistema de coordenadas, las líneas de temperatura constante son líneas rectas que corren con una ligera inclinación hacia la horizontal y se abren ligeramente en abanico.

El campo de trabajo del diagrama está limitado por líneas curvas de igual humedad relativa del 0% y 100%, entre las cuales se trazan líneas de otros valores de igual humedad relativa con un paso del 10%.

La escala de temperatura generalmente se encuentra en el borde izquierdo del campo de trabajo del diagrama. Los valores de las entalpías del aire generalmente se representan bajo la curva F = 100. Los valores de las presiones parciales a veces se aplican a lo largo del borde superior del campo de trabajo, a veces a lo largo del borde inferior bajo la escala de contenido de humedad, a veces a lo largo del borde derecho. En este último caso, se construye adicionalmente en el diagrama una curva auxiliar de presiones parciales.

Determinación de parámetros de aire húmedo en el diagrama Id.

El punto en el diagrama refleja un cierto estado del aire y la línea, el proceso de cambio de estado. La definición de los parámetros del aire, que tiene un estado determinado, mostrado por el punto A, se muestra en la Figura 3.1.

Con una definición más rigurosa, debe entenderse como la relación de las presiones parciales de vapor de agua pn en aire húmedo no saturado a su presión parcial en aire saturado a la misma temperatura

Para el rango de temperatura típico del aire acondicionado

Densidad del aire húmedo ρ igual a la suma de las densidades del aire seco y el vapor de agua

donde es la densidad del aire seco a una temperatura y presión dadas, kg/m 3.

Para calcular la densidad del aire húmedo, puede usar otra fórmula:

De la ecuación se puede ver que con un aumento en la presión parcial de vapor a presión constante pags(barométrica) y temperatura T la densidad del aire húmedo disminuye. Como esta disminución es insignificante, en la práctica aceptan.

El grado de saturación del aire húmedo.ψ - la relación de su contenido de humedad D al contenido de humedad del aire saturado a la misma temperatura: .

Para aire saturado.

Entalpía del aire húmedoI(kJ / kg) - la cantidad de calor contenida en el aire, referida a 1 kg seco o (1+día) kg aire húmedo.

El punto cero se toma como la entalpía del aire seco ( D= 0) con temperatura t= 0°С. Por lo tanto, la entalpía del aire húmedo puede tener valores positivos y negativos.

Entalpía del aire seco

donde es la capacidad calorífica másica del aire seco.

La entalpía del vapor de agua incluye la cantidad de calor requerida para convertir el agua en vapor a t\u003d 0 o C y la cantidad de calor gastado en calentar el vapor resultante a una temperatura t o C. Entalpía D kg de vapor de agua contenido en 1 kg aire seco: ,

2500 - calor latente de vaporización (evaporación) del agua a t=0 o C;

- capacidad calorífica másica del vapor de agua.

La entalpía del aire húmedo es igual a la suma de la entalpía 1 kg aire seco y entalpía D kg de vapor de agua:

donde es la capacidad calorífica del aire húmedo por 1 kg de aire seco.

Cuando el aire está en un estado de niebla, puede haber gotas de humedad suspendidas en él. agua e incluso cristales de hielo dl. La entalpía de este aire vista general

entalpía del agua =4.19t, entalpía del hielo .

A temperaturas por encima de los cero grados t>0°C) habrá humedad en el aire, cuando t< 0°С - кристаллы льда.

temperatura de derretimiento- temperatura del aire a la que en el proceso de enfriamiento isobárico la presión parcial del vapor de agua r pag se vuelve igual a la presión de saturación. A esta temperatura, la humedad comienza a caer del aire.

Esos. El punto de rocío es la temperatura a la cual vapor de agua en el aire con su densidad constante se vuelve debido al enfriamiento del aire por vapor saturado(j =100%). Para los ejemplos anteriores (ver Tabla 2.1), cuando a 25°C la humedad absoluta j llega a ser del 50%, el punto de rocío será una temperatura de unos 14°C. Y cuando a 20°C la humedad absoluta j llega a ser del 50%, el punto de rocío estará alrededor de los 9°C.

Una persona se siente incómoda con valores altos de punto de rocío (consulte la Tabla 2.2).

Tabla 2.2 - Sensaciones humanas a valores altos de punto de rocío

En climas continentales, las condiciones con un punto de rocío entre 15 y 20 °C son algo incómodas, y el aire con un punto de rocío superior a 21 °C se percibe como sofocante. Un punto de rocío más bajo, menos de 10 °C, se correlaciona con una temperatura más baja ambiente, y el cuerpo requiere menos refrigeración. El punto de rocío bajo solo puede ir junto con la temperatura alta a una humedad relativa muy baja.

Diagrama d-I aire húmedo

El cálculo y análisis de los procesos de tratamiento térmico y de humedad del aire según las dependencias anteriores es complejo. Para calcular los procesos que ocurren con el aire cuando cambia su estado, use el diagrama térmico del aire húmedo en las coordenadas d-yo(contenido de humedad - entalpía), que fue propuesto por nuestro compatriota el profesor L.K. Ramzin en 1918.

LK Ramzin (1887-1948): ingeniero de calefacción soviético, inventor

caldera de paso directo. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ramzin

Se ha generalizado en nuestro país y en el extranjero. Diagrama d-yo El aire húmedo conecta gráficamente todos los parámetros que determinan el estado de calor y humedad del aire: entalpía, contenido de humedad, temperatura, humedad relativa, presión parcial de vapor de agua.

La construcción del diagrama se basa en la dependencia.

El diagrama más común. d-yo está construido para una presión de aire de 0.1013 MPa(760 mm Hg). También hay diagramas para otras presiones barométricas.

Dado que la presión barométrica al nivel del mar varía de 0,096 a 0,106 MPa(720 - 800 mm Hg), los datos calculados en el diagrama deben considerarse como promedio.

El diagrama está construido en un sistema de coordenadas oblicuas (menos de 135 °). En este caso, el diagrama se vuelve conveniente para construcciones gráficas y para cálculos de procesos de aire acondicionado, ya que el área de aire húmedo no saturado se expande. Sin embargo, para reducir el tamaño del gráfico y facilitar su uso, los valores D demolido sobre un eje condicional situado a 90° del eje I .

Diagrama d-yo se muestra en la Figura 1. El campo del diagrama está dividido por líneas de valores de entalpía constante I= const y contenido de humedad D= constante También se trazan líneas de valores de temperatura constante. t= const, que no son paralelas entre sí: cuanto mayor es la temperatura del aire húmedo, más se desvían hacia arriba sus isotermas. Además de líneas de valores constantes yo, d, t, las líneas de valores constantes de humedad relativa del aire se trazan en el campo del diagrama φ = constante A veces se aplica una línea de presiones parciales de vapor de agua r pag y líneas de otros parámetros.

Figura 1 - Diagrama térmico d-yo aire húmedo

La siguiente propiedad del diagrama es esencial. Si el aire ha cambiado de estado desde un punto pero al punto B, no importa qué proceso, luego en el diagrama d-yo este cambio se puede representar como un segmento de línea abdominales. En este caso, el incremento de la entalpía del aire corresponderá al segmento bv \u003d yo b -yo un. Isoterma a través de un punto pero, dividir el segmento bv en dos partes:

sección bd, que representa el cambio en la proporción de calor sensible (el stock de energía térmica, cuyo cambio conduce a un cambio en la temperatura corporal): .

sección dv, que determina en una escala el cambio en el calor de vaporización (un cambio en este calor no provoca un cambio en la temperatura corporal): .

Sección Ag corresponde al cambio en el contenido de humedad del aire. El punto de rocío se encuentra bajando la perpendicular desde el punto del estado del aire (por ejemplo, desde el punto B) en el eje condicional D a la intersección con la línea de saturación (φ=100%). En la fig. 2.6 K-punto de rocío para el aire, cuyo estado inicial fue determinado por el punto B.

La dirección del proceso que ocurre en el aire se caracteriza por cambios en la entalpía. I y contenido de humedad D .

El aire húmedo se usa ampliamente en varias industrias, incluido el transporte ferroviario en sistemas de calefacción, refrigeración, deshumidificación o humidificación de aire. EN Últimamente Una dirección prometedora en el desarrollo de la tecnología de aire acondicionado es la introducción del llamado método de enfriamiento evaporativo indirecto. Esto se debe al hecho de que dichos dispositivos no contienen refrigerantes sintetizados artificialmente, además, son silenciosos y duraderos, ya que no tienen elementos que se muevan y se desgasten rápidamente. Para el diseño de tales dispositivos, es necesario tener información sobre los patrones de los procesos de ingeniería térmica que ocurren en el aire húmedo cuando cambian sus parámetros.

Los cálculos termotécnicos relacionados con el uso de aire húmedo se realizan utilizando identificación diagrama (ver Figura 4), propuesto en 1918 por el profesor A.K. Ramzín.

Este diagrama expresa la dependencia gráfica de los principales parámetros de temperatura del aire, humedad relativa, presión parcial, humedad absoluta y contenido de calor a una presión barométrica dada. Para construirlo, en el eje auxiliar 0-d de una escala, con un intervalo correspondiente a 1 gramo, se establece el contenido de humedad d y se trazan líneas verticales a través de los puntos obtenidos. La entalpía se traza a lo largo del eje y en una escala I con un intervalo de 1 kJ/kg de aire seco. Al mismo tiempo, hacia arriba desde el punto 0, correspondiente a la temperatura del aire húmedo t=0 0 С (273K) y contenido de humedad d=0, se establecen valores positivos y valores negativos de entalpía. .

A través de los puntos obtenidos en el eje de ordenadas, se dibujan líneas de entalpías constantes en un ángulo de 135 0 con respecto al eje de abscisas. Sobre la cuadrícula así obtenida se aplican líneas de isoterma y líneas de humedad relativa constante. Para construir isotermas, usamos la ecuación para el contenido de calor del aire húmedo:

Se puede escribir de la siguiente forma:

, (1.27)

donde t y C st son la temperatura (0 C) y la capacidad calorífica del aire seco (kJ/kg 0 C), respectivamente;

r es el calor latente de vaporización del agua (en los cálculos se supone

r = 2,5 kJ/g).

Si asumimos que t=const, entonces la ecuación (1.27) será una línea recta, lo que significa que las isotermas en las coordenadas identificación son líneas rectas y para su construcción es necesario determinar sólo dos puntos que caracterizan las dos posiciones extremas del aire húmedo.

Figura 4. Diagrama i - d de aire húmedo

Para construir una isoterma correspondiente al valor de temperatura t=0°C (273K), primero, usando la expresión (1.27), determinamos la posición de la coordenada del contenido de calor (i 0) para aire absolutamente seco (d=0). Después de sustituir los valores correspondientes de los parámetros t=0 0 C (273K) y d=0 g/kg, la expresión (1.27) muestra que el punto (i 0) se encuentra en el origen.

. (1.28)

Para aire completamente saturado a una temperatura de t=0°C (273K) y =100% de la literatura de referencia, por ejemplo, encontramos el valor correspondiente del contenido de humedad d 2 =3,77 g/kg seco. aire y de la expresión (1.27) encontramos el valor correspondiente de entalpía: (i 2 = 2.5 kJ / g). En el sistema de coordenadas i-d, trazamos los puntos 0 y 1 y trazamos una línea recta a través de ellos, que será la isoterma del aire húmedo a una temperatura de t=0 0 С (273K).

Cualquier otra isoterma se puede construir de manera similar, por ejemplo, para una temperatura de más 10 0 C (283). A esta temperatura y \u003d 100%, según los datos de referencia, encontramos la presión parcial del aire completamente saturado igual a P p \u003d 9,21 mm. rt. Arte. (1.23kPa), luego de la expresión (1.28) encontramos el valor del contenido de humedad (d=7.63 g/kg), y de la expresión (1.27) determinamos el valor del contenido de calor del aire húmedo (i=29.35 kJ/g ).

Para aire absolutamente seco (=0%), a una temperatura de T=10 o C (283K), al sustituir los valores en la expresión (1.27), se obtiene:

i \u003d 1.005 * 10 \u003d 10.05 kJ / g.

En el diagrama i-d, encontramos las coordenadas de los puntos correspondientes y, dibujando una línea recta a través de ellos, obtenemos una línea isoterma para una temperatura de más 10 0 C (283K). Una familia de otras isotermas se construye de manera similar, y conectando todas las isotermas para =100% (en la línea de saturación) obtenemos una línea de humedad relativa constante =100%.

Como resultado de las construcciones, se obtuvo un diagrama id, que se muestra en la Figura 4. Aquí, los valores de las temperaturas del aire húmedo se representan en el eje y, y los valores del contenido de humedad se representan en el eje. abscisa. Las líneas inclinadas muestran valores de contenido de calor (kJ/kg). Las curvas que divergen en un haz desde el centro de coordenadas expresan los valores de humedad relativa φ.

La curva φ=100% se denomina curva de saturación; arriba, el vapor de agua en el aire está en un estado sobrecalentado, y debajo está en un estado de sobresaturación. La línea inclinada desde el centro de coordenadas caracteriza la presión parcial del vapor de agua. Los valores de presión parcial se trazan en el lado derecho del eje y.

Usando el diagrama i - d, es posible, a una temperatura y humedad relativa dadas, determinar sus otros parámetros: contenido de calor, contenido de humedad y presión parcial. Por ejemplo, para una temperatura dada más 25°С (273K) y humedad relativa y φ=40% en el diagrama i - d encontramos el punto PERO. Desplazándonos verticalmente hacia abajo, en la intersección con la línea inclinada encontramos la presión parcial P p = 9 mm Hg. Arte. (1,23 kPa) y más adelante en abscisas - contenido de humedad d A = 8 g/kg de aire seco. El diagrama también muestra que el punto PERO se encuentra en una línea inclinada que expresa el contenido de calor i A = 11 kJ/kg aire seco.

Los procesos que ocurren durante el calentamiento o enfriamiento del aire sin cambiar el contenido de humedad se representan en el diagrama mediante líneas rectas verticales. El diagrama muestra que en d=const, en el proceso de calentamiento del aire, su humedad relativa disminuye, y cuando se enfría, aumenta.

Usando el diagrama i - d, puede determinar los parámetros de las partes mixtas del aire húmedo, para esto construyen los llamados Pendiente proceso de haz . La construcción del rayo de proceso (ver Figura 5) parte de un punto con parámetros conocidos, en este caso el punto 1.

Es muy conveniente determinar los parámetros del aire húmedo, así como resolver una serie de problemas prácticos relacionados con el secado de diversos materiales, utilizando un gráfico. identificación diagramas, propuestos por primera vez por el científico soviético L.K. Ramzin en 1918.

Construido para una presión barométrica de 98 kPa. En la práctica, el diagrama se puede usar en todos los casos de cálculo de secadores, ya que con fluctuaciones ordinarias presión atmosférica valores I Y D cambia poco.

Gráfico en coordenadas i-d es una interpretación gráfica de la ecuación de entalpía para el aire húmedo. Refleja la relación de los principales parámetros del aire húmedo. Cada punto del diagrama resalta algún estado con parámetros bien definidos. Para encontrar alguna de las características del aire húmedo, basta conocer sólo dos parámetros de su estado.

diagrama id el aire húmedo está construido en un sistema de coordenadas oblicuas. En el eje y hacia arriba y hacia abajo desde el punto cero (i \u003d 0, d \u003d 0), se trazan los valores de entalpía y las líneas i \u003d const se dibujan paralelas al eje de abscisas, es decir , en un ángulo de 135 0 con la vertical. En este caso, la isoterma de 0 o C en la región no saturada se ubica casi horizontalmente. En cuanto a la escala para leer el contenido de humedad d, por conveniencia se reduce a una línea recta horizontal que pasa por el origen.

La curva de la presión parcial del vapor de agua también se traza en el diagrama i-d. Para ello se utiliza la siguiente ecuación:

R p \u003d B * d / (0.622 + d),

Para valores variables de d, obtenemos que, por ejemplo, para d=0 P p =0, para d=d 1 P p =P p1 , para d=d 2 P p =P p2, etc. Dada una cierta escala para presiones parciales, en la parte inferior del diagrama en un sistema de coordenadas rectangulares, se traza una curva P p =f(d) en los puntos indicados. Después de eso, se trazan líneas curvas de humedad relativa constante (φ = const) en el diagrama i-d. La curva inferior φ = 100% caracteriza el estado del aire saturado con vapor de agua ( curva de saturación).

Además, se construyen líneas rectas de isotermas (t = const) en el diagrama i-d del aire húmedo, que caracterizan los procesos de evaporación de la humedad, teniendo en cuenta la cantidad adicional de calor introducida por el agua que tiene una temperatura de 0 ° C.

En el proceso de evaporación de la humedad, la entalpía del aire permanece constante, ya que el calor tomado del aire para el secado de los materiales regresa junto con la humedad evaporada, es decir, en la ecuación:

yo = yo en + d*i p

Una disminución en el primer término será compensada por un aumento en el segundo término. En el diagrama i-d, este proceso va a lo largo de la línea (i = const) y tiene el nombre condicional del proceso evaporación adiabática. El límite del enfriamiento del aire es la temperatura adiabática del bulbo húmedo, que se encuentra en el diagrama como la temperatura del punto en la intersección de las líneas (i = const) con la curva de saturación (φ = 100%).

O dicho de otro modo, si desde el punto A (con coordenadas i = 72 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aire seco, t = 40 °C, V = 0,905 m 3 /kg aire seco φ = 27 %), emitiendo un cierto estado de aire húmedo, dibujar hacia abajo un haz vertical d = const, entonces será un proceso de enfriamiento del aire sin cambiar su contenido de humedad; el valor de la humedad relativa φ en este caso aumenta gradualmente. Cuando este haz continúa hasta cruzarse con la curva φ = 100% (punto "B" con coordenadas i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aire seco, t = 17,5 °C, V = 0,84 m 3 /kg aire seco j \u003d 100%), obtenemos la temperatura más baja tp (se llama temperatura de derretimiento), en el que el aire con un contenido de humedad dado d aún puede retener vapores en forma no condensada; una mayor disminución de la temperatura conduce a la pérdida de humedad ya sea en suspensión (niebla), o en forma de rocío en las superficies de las cercas (paredes de automóviles, productos), o escarcha y nieve (tuberías de evaporación de la máquina de refrigeración).

Si el aire en el estado A se humidifica sin suministro o eliminación de calor (por ejemplo, de una superficie de agua abierta), entonces el proceso caracterizado por la línea de CA ocurrirá sin cambiar la entalpía (i = constante). Temperatura tm en la intersección de esta línea con la curva de saturación (punto "C" con coordenadas i \u003d 72 kJ / kg, d \u003d 19 g / kg aire seco, t \u003d 24 ° C, V \u003d 0,87 m 3 / kg aire seco φ = 100%) y es temperatura del bulbo húmedo.

Usando i-d, es conveniente analizar los procesos que ocurren cuando se mezclan flujos de aire húmedo.

Asimismo, el diagrama i-d de aire húmedo es ampliamente utilizado para el cálculo de los parámetros del aire acondicionado, entendido como un conjunto de medios y métodos para influir en la temperatura y la humedad del aire.

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