Skaičiavimai i d diagramoje. Mollier diagrama. Proceso pluošto nuolydis j-d diagramoje
Perskaičius šį straipsnį rekomenduoju perskaityti straipsnį apie entalpija, latentinis aušinimo pajėgumas ir susidarančio kondensato kiekio oro kondicionavimo ir sausinimo sistemose nustatymas:
Laba diena, mieli kolegos pradedantieji!
Pačioje savo profesinės kelionės pradžioje aptikau šią diagramą. Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti baisu, bet jei suprasite pagrindinius principus, kuriais vadovaujantis tai veikia, tuomet galite jį įsimylėti:D. Kasdieniame gyvenime ji vadinama i-d diagrama.
Šiame straipsnyje pabandysiu paprasčiausiai (pirštais) paaiškinti pagrindinius dalykus, kad vėliau, pradedant nuo gauto pagrindo, savarankiškai įsigilintumėte į šį oro charakteristikų tinklą.
Taip atrodo vadovėliuose. Pasidaro kažkaip baisu.
Pašalinsiu viską, ko man neprireiks paaiškinimui, ir pateiksiu i-d diagramą tokia forma:
(Norėdami padidinti vaizdą, spustelėkite ir spustelėkite dar kartą)
Vis dar nėra visiškai aišku, kas tai yra. Padalinkime jį į 4 elementus:
Pirmasis elementas yra drėgmės kiekis (D arba d). Bet prieš pradėdamas kalbėti apie oro drėgmę apskritai, norėčiau su jumis dėl ko susitarti.
Susitarkime „ant kranto“ iš karto dėl vienos koncepcijos. Atsikratykime vieno mumyse (bent jau manyje) tvirtai įsitvirtinusio stereotipo apie tai, kas yra garas. Nuo pat vaikystės man rodydavo į verdantį puodą ar arbatinuką ir baksnodami pirštu į iš indo sklindančius „dūmus“ sakydavo: „Žiūrėk! Tai garas“. Tačiau, kaip ir daugelis žmonių, kurie yra draugai su fizika, turime suprasti, kad „vandens garai yra dujinė būsena. vandens. Neturi spalvos, skonis ir kvapas. Tai tik dujinės būsenos H2O molekulės, kurios nėra matomos. Ir tai, ką mes matome, išliedami iš virdulio, yra dujinės būsenos vandens (garų) ir „skysčio ir dujų ribinės būsenos vandens lašelių“ mišinys, tiksliau, matome pastarąjį (su išlygomis galime tai, ką matome, taip pat vadinti – migla). Dėl to mes tai įtraukiame Šis momentas, aplink kiekvieną iš mūsų yra sausas oras (deguonies, azoto ... mišinys) ir garai (H2O).
Taigi, drėgmės kiekis parodo, kiek šių garų yra ore. Daugumoje i-d diagramų ši vertė matuojama [g / kg], t.y. kiek gramų garų (H2O dujinės būsenos) yra viename kilograme oro (1 kubinis metras oro jūsų bute sveria apie 1,2 kilogramo). Jūsų bute patogioms sąlygoms 1 kilograme oro turi būti 7–8 gramai garų.
I-d diagramoje drėgmės kiekis pavaizduotas vertikaliomis linijomis, o gradacijos informacija yra diagramos apačioje:
(Norėdami padidinti vaizdą, spustelėkite ir spustelėkite dar kartą)
Antras svarbus elementas, kurį reikia suprasti, yra oro temperatūra (T arba t). Nemanau, kad čia reikia aiškintis. Daugumoje i-d diagramų ši vertė matuojama Celsijaus laipsniais [°C]. I-d diagramoje temperatūra pavaizduota pasvirusiomis linijomis, o gradacijos informacija yra kairėje diagramos pusėje:
(Norėdami padidinti vaizdą, spustelėkite ir spustelėkite dar kartą)Trečiasis ID diagramos elementas yra santykinė drėgmė(φ ). Santykinė oro drėgmė yra būtent tokia drėgmė, apie kurią girdime per televizorius ir radijas, kai klausomės orų prognozių. Jis matuojamas procentais [%].
Kyla pagrįstas klausimas: „Kuo skiriasi santykinė drėgmė ir drėgmės kiekis? Atsakysiu į šį klausimą žingsnis po žingsnio:
Pirmas žingsnis:
Oras gali išlaikyti tam tikrą kiekį garų. Oras turi tam tikrą "garo apkrovą". Pavyzdžiui, jūsų kambaryje kilogramas oro gali „paimti“ ne daugiau kaip 15 gramų garų.
Tarkime, kad jūsų kambarys yra patogus ir kiekviename jūsų kambario oro kilograme yra 8 gramai garų, o kiekviename oro kilograme gali būti 15 gramų garų. Dėl to gauname, kad ore yra 53,3% didžiausio galimo garo, t.y. santykinė oro drėgmė - 53,3%.
Antrasis etapas:
Oro talpa skiriasi skirtingos temperatūros. Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo daugiau jame gali būti garų, žemesnė temperatūra, mažesnė talpa.
Tarkime, įprastu šildytuvu sušildėme orą jūsų kambaryje nuo +20 laipsnių iki +30 laipsnių, tačiau garų kiekis kiekviename oro kilograme išlieka toks pat – 8 gramai. Prie +30 laipsnių oras gali „paimti“ iki 27 gramų garų, dėl to mūsų įkaitintame ore - 29,6% didžiausio galimo garo, t.y. santykinė oro drėgmė - 29,6%.
Tas pats pasakytina ir apie aušinimą. Jei atvėsinsime orą iki +11 laipsnių, tai gausime „keliamąją galią“, lygią 8,2 gramo garų vienam kilogramui oro, o santykinę oro drėgmę – 97,6%.
Atkreipkite dėmesį, kad ore buvo tiek pat drėgmės – 8 gramai, o santykinė oro drėgmė šoktelėjo nuo 29,6% iki 97,6%. Taip atsitiko dėl temperatūros svyravimų.
Žiemą per radiją išgirdus apie orus, kur sakoma, kad lauke minus 20 laipsnių šalčio, o oro drėgnumas – 80 proc., vadinasi, ore yra apie 0,3 gramo garų. Patekus į jūsų butą šis oras įšyla iki +20 ir santykinė tokio oro drėgmė tampa 2%, o tai yra labai sausas oras (tiesą sakant, žiemą bute drėgmė palaikoma 10-30% drėgmės išsiskyrimas iš vonios kambarių, virtuvių ir žmonių, bet taip pat yra mažesnis už komforto parametrus).
Trečias etapas:
Kas atsitiks, jei temperatūrą sumažinsime iki tokio lygio, kad oro „nešamoji galia“ būtų mažesnė už garų kiekį ore? Pavyzdžiui, iki +5 laipsnių, kur oro talpa 5,5 gramo/kg. Ta dujinio H2O dalis, kuri netelpa į „kūną“ (mūsų atveju 2,5 gramo), pradės virsti skysčiu, t.y. vandenyje. Kasdieniame gyvenime šis procesas ypač aiškiai matomas, kai rasoja langai dėl to, kad stiklų temperatūra yra žemesnė nei vidutinė kambario temperatūra, todėl ore mažai vietos drėgmei ir garai, virsdami skysčiu, nusėda ant stiklinių.
I-d diagramoje santykinė oro drėgmė rodoma išlenktomis linijomis, o gradacijos informacija yra pačiose linijose:
(Norėdami padidinti vaizdą, spustelėkite ir spustelėkite dar kartą)
Ketvirtasis ID diagramos elementas yra entalpija (I arba i). Entalpijoje yra oro šilumos ir drėgmės būsenos energijos komponentas. Po tolesnio tyrimo (ne šio straipsnio, pavyzdžiui, mano straipsnyje apie entalpiją ) į tai verta atkreipti ypatingą dėmesį, kai kalbama apie oro sausinimą ir drėkinimą. Bet kol kas ypatingas dėmesys mes nesutelksime dėmesio į šį elementą. Entalpija matuojama [kJ/kg]. I-d diagramoje entalpija pavaizduota pasvirusiomis linijomis, o informacija apie gradaciją yra pačiame grafike (arba kairėje ir viršutinėje diagramos dalyje).
I-d diagrama drėgnas oras buvo įkurta 1918 metais L.K. Ramzinas. Šio rusų mokslininko darbo vaisiai vis dar naudojami. Jo diagrama ir šiandien išlieka patikima ir patikima priemonė apskaičiuojant pagrindines drėgno oro savybes.
Nuo būsenos pasikeitimo apskaičiavimo atmosferos oras susiję su sudėtingais skaičiavimais, dažniausiai naudojamas paprastesnis ir patogesnis metodas. Tie. Naudojamas Ramzinas, kuris dar vadinamas psichometrine diagrama.
IN koordinatės i-d Diagramose parodytos pagrindinių drėgno oro parametrų priklausomybės. Tai temperatūra, drėgmės kiekis, santykinė drėgmė, entalpija. Esant tam tikram barometriniam slėgiui, entalpija 1 kg sauso oro (kJ / kg) brėžiama išilgai y ašies. Abscisių ašyje oro drėgmės kiekis vaizduojamas g 1 kg sauso oro.
I-d diagramos koordinačių sistema yra įstrižinė. Kampas tarp ašių yra 135º. Toks ašių išdėstymas leidžia išplėsti neprisotinto drėgno oro plotą. Taigi diagrama tampa patogesnė grafinėms konstrukcijoms.
Pastovios entalpijos I=const linijos eina 135º kampu į y ašį. Pastovios drėgmės d=const linijos eina lygiagrečiai y ašiai.
Tinklelis, sudarytas iš tiesių I=const ir d=const, susideda iš lygiagretainių. Jie sudaro izotermų linijas t=const ir pastovios santykinės drėgmės φ=const linijas.
Verta paminėti, kad nors izotermos yra tiesios linijos, jos visai nėra lygiagrečios viena kitai. Jų pasvirimo kampas į horizontalią ašį skiriasi. Kuo žemesnė temperatūra, tuo lygiagretesnės izotermos. Diagramoje parodytos temperatūros linijos atitinka sausos lemputės vertes.
Kreivė su santykine oro drėgme φ=100 % sudaryta remiantis prisotinto oro lentelių duomenimis. Virš šios kreivės diagramoje yra nesočiojo drėgno oro sritis. Atitinkamai, žemiau šios kreivės yra persotinto drėgno oro sritis. Prisotinto oro drėgmė, kuriai būdinga ši sritis, yra skystos arba kietos būsenos. Tie. yra rūkas. Ši diagramos sritis nėra naudojama drėgno oro charakteristikoms skaičiuoti, todėl jos konstrukcija praleista.
Visi diagramos taškai apibūdina tam tikrą drėgno oro būseną. Norint nustatyti bet kurio taško padėtį, reikia žinoti du iš keturių drėgno oro būsenos parametrų – I, d, t arba φ.
Drėgnas oras bet kuriame i-d punktas diagramoms būdingas tam tikras drėgmės ir šilumos kiekis. Visi taškai, esantys virš kreivės φ=100%, apibūdina tokią drėgno oro būseną, kai ore esantys vandens garai yra perkaitinti. Taškai, esantys kreivėje φ=100%, vadinamoji prisotinimo kreivė, apibūdina vandens garų sočiųjų būseną ore. Visi taškai, esantys žemiau soties kreivės, apibūdina būseną, kai drėgno oro temperatūra yra žemesnė už soties temperatūrą. Todėl ore bus drėgmės garų. Tai reiškia, kad drėgmė ore bus sudaryta iš sausų garų ir vandens lašelių mišinio.
Sprendžiant praktiškai užduotys i-d diagrama naudojama ne tik oro būsenos parametrams apskaičiuoti. Su jo pagalba taip pat nustatomi jo būklės pokyčiai šildymo, vėsinimo, drėkinimo, sausinimo procesuose, taip pat jų savavališko derinimo metu. Skaičiavimams dažnai naudojami oro parametrai, tokie kaip rasos taško temperatūra t p ir šlapios lemputės temperatūra t m. Abu parametrai gali būti pavaizduoti i-d diagramoje.
Rasos taško temperatūra t p yra temperatūra, atitinkanti vertę, iki kurios drėgnas oras turi būti atvėsintas, kad būtų prisotintas esant pastoviam drėgmės kiekiui (d = const). I-d diagramoje rasos taško temperatūra t p nustatoma taip. Paimamas taškas, apibūdinantis nurodytą drėgno oro būklę. Iš jo brėžiame tiesę, lygiagrečią y ašiai, kol ji susikerta su soties kreive φ=100%. Ta izoterma, kuri susikirs su šia kreive gautame taške, parodys rasos taško temperatūrą t p esant tam tikram oro drėgmės kiekiui.
Drėgnos lemputės temperatūra t m yra temperatūra, kuriai esant drėgnas oras atvėsta ir prisisotina esant pastoviai drėgmei. Norėdami i-d diagramoje nustatyti šlapios lemputės temperatūrą, atlikite šiuos veiksmus. Per tašką, apibūdinantį tam tikrą drėgno oro būseną, brėžiama pastovios entalpijos linija I=const, kol ji susikerta su soties kreive φ=100%. Drėgnos lemputės temperatūros vertė atitiks izotermą, einanti per susikirtimo tašką.
I-d diagramoje visi oro perėjimo iš vienos būsenos į kitą procesai pavaizduoti kreivėmis, einančiomis per taškus, apibūdinančius pradinę ir galutinę drėgno oro būsenas.
Kaip pritaikyti drėgno oro i-d diagramą? Kaip minėta aukščiau, norėdami nustatyti oro būklę, turite žinoti bet kuriuos du diagramos parametrus. Pavyzdžiui, paimkime tam tikrą sausos ir šlapios lemputės temperatūrą. Radę šių temperatūrų linijų susikirtimo tašką, gauname oro būseną esant nurodytoms temperatūroms. Taigi šis taškas aiškiai apibūdina oro būklę. Panašiai kaip pavyzdyje, šias temperatūras galima naudoti norint nustatyti oro būklę bet kuriame i-d diagramos taške.
Radote klaidą? Pasirinkite jį ir spustelėkite Ctrl+Enter. Būsime dėkingi už jūsų pagalbą.
L.K. Ramzinas pastatė " aš, d» - diagrama, kuri plačiai naudojama džiovinimo, oro kondicionavimo skaičiavimams atliekant daugybę kitų skaičiavimų, susijusių su drėgno oro būklės pasikeitimu. Ši diagrama išreiškia grafinę pagrindinių oro parametrų priklausomybę ( t, φ, p P, d, i) esant tam tikram barometriniam slėgiui.
Elementai" i, d» – diagramos parodytos pav. 7.4. Diagrama sudaryta įstrižoje koordinačių sistemoje su kampu tarp ašių i Ir d 135°. Entalpijų ir oro temperatūrų reikšmės brėžiamos išilgai ordinačių ašies ( i, kJ/kg sauso oro ir t, °С), išilgai abscisių ašies - drėgno oro drėgmės vertės d, g/kg.
Ryžiai. 7.4. apytikslis " aš, d» - diagrama
Anksčiau buvo minėta, kad parametrai ( t°C i kJ/kg, φ%, d g/kg, p P Pa), kurie nustato drėgno oro būklę, ant " i, d» - diagrama gali būti grafiškai pavaizduota tašku. Pavyzdžiui, pav. žemiau taško A atitinka drėgno oro parametrus: temperatūrą t= 27 °С, santykinė oro drėgmė φ = 35%, entalpija i= 48 kJ/kg, drėgnumas d= 8 g/kg, dalinis garų slėgis p P = 1,24 kPa.
Būtina atsižvelgti į tai, kad grafiškai gauti drėgno oro parametrai atitinka 760 mm Hg barometrinį (atmosferos) slėgį. Art., kuriam parodyta pav. “ aš, d“ – diagrama.
Grafinių ir analitinių skaičiavimų naudojimo praktika, norint nustatyti dalinį garų slėgį naudojant " aš, d» - diagramos rodo, kad gautų rezultatų neatitikimai (1-2 proc. ribose) paaiškinami diagramų tikslumo laipsniu.
Jei taško A parametrai ant " aš, d"- diagrama (7.5 pav.) i BET ,d A ir paskutinis B - i B, d B, tada santykis ( i B - i BET) / ( d B - d A) 1000 = ε yra linijos (spindulio) nuolydis, apibūdinantis šį oro būklės pokytį koordinatėse " aš, d» – diagramos.
Ryžiai. 7.5. Nuolydžio ε nustatymas naudojant " aš, d» – diagramos.
ε reikšmė yra kJ/kg drėgmės. Kita vertus, naudojimo praktikoje aš, d» - diagramos, skaičiuojant gauta ε reikšmė žinoma iš anksto.
Tokiu atveju įjungta aš, d”- pagal diagramą galima sukonstruoti spindulį, atitinkantį gautą ε reikšmę. Norėdami tai padaryti, naudokite spindulių rinkinį, atitinkantį skirtingas kampinio koeficiento reikšmes ir nubrėžtus išilgai kontūro. aš, d» – diagramos. Šių spindulių konstravimas buvo atliktas taip (žr. 7.6 pav.).
Norint sudaryti kampinę skalę, atsižvelgiama į įvairius drėgno oro būklės pokyčius, darant prielaidą, kad pradiniai oro parametrai yra vienodi visais 4 paveiksle nurodytais atvejais - tai yra koordinačių pradžia ( i 1 = 0, d 1 = 0). Jei galutiniai parametrai žymimi i 2 ir d 2 , tada šiuo atveju galima parašyti nuolydžio koeficiento išraišką
ε = 
.
Pavyzdžiui, paimant d 2 = 10 g/kg ir i 2 = 1 kJ/kg (atitinka 1.4 pav. 1 tašką), ε = (1/10) 1000 = 100 kJ/kg. 2 taške ε = 200 kJ/kg ir taip toliau visuose nagrinėjamuose 1.4 paveikslo taškuose. Dėl i= 0 ε = 0, t.y., spinduliai ant " aš, d» – diagramos sutampa. Panašiu būdu galima pritaikyti spindulius su neigiamu nuolydžiu.
Ant laukų" aš, d» - diagramos nubraižytos su skalės spindulių kryptimis kampinių koeficientų vertėms diapazone nuo -30 000 iki + 30 000 kJ / kg drėgmės. Visi šie spinduliai kilę iš kilmės.
Praktinis kampinės skalės naudojimas yra sumažintas iki lygiagretaus skalės pluošto, kurio nuolydžio vertė yra žinoma, perkėlimas į tam tikrą tašką ant " aš, d» - diagrama. Ant pav. parodytas pluošto perkėlimas iš ε = 100 į tašką B.
Remdamiesi " aš, d» – kampinės skalės diagrama.
Rasos taško temperatūros nustatymast P ir šlapios lemputės temperatūrat M su "aš, d » – diagramos.
Rasos taško temperatūra yra prisotinto oro temperatūra esant tam tikram drėgmės kiekiui. Ant " aš, d» - diagrama nustatyti tР būtina nusileisti iš šios oro būsenos taško (taškas A paveikslėlyje žemiau) išilgai linijos d= const, kol susikerta su soties tiese φ = 100% (taškas B). Šiuo atveju izoterma, einanti per tašką B, atitinka t R.
Vertybių apibrėžimas t R ir t M į " aš, d» - diagrama
Šlapios lemputės temperatūra t M yra lygus prisotinto oro temperatūrai esant tam tikrai entalpijai. Į " aš, d» - diagrama t M eina per izotermos susikirtimo tašką su tiese φ = 100% (taškas B) ir praktiškai sutampa (su parametrais, kurie vyksta oro kondicionavimo sistemose) su linija aš= const, einanti per tašką B.
Oro šildymo ir vėsinimo procesų vaizdas "aš, d »-diagrama. Oro šildymo procesas paviršiniame šilumokaityje - šildytuve " aš, d» - diagrama pavaizduota vertikalia linija AB (žr. paveikslėlį žemiau), kai d= const, nes oro drėgnumas nesikeičia, kai jis liečiasi su sausu šildomu paviršiumi. Kaitinant didėja temperatūra ir entalpija, mažėja santykinė oro drėgmė.
Oro aušinimo procesas paviršiniame šilumokaityje-oro aušintuve gali būti įgyvendintas dviem būdais. Pirmasis būdas – atvėsinti orą esant pastoviai drėgmei (procesas a 1.6 pav.). Šis procesas esant d= const nesandarus, jei oro aušintuvo paviršiaus temperatūra yra aukštesnė už rasos taško temperatūrą t R. Procesas vyks palei liniją VG arba, kraštutiniais atvejais, išilgai linijos VG’.
Antrasis būdas – atvėsinti orą, tuo pačiu sumažinant jo drėgnumą, o tai įmanoma tik tada, kai iš oro iškrenta drėgmė (b atvejis 7.8 pav.). Sąlyga tokiam procesui įgyvendinti – oro aušintuvo ar bet kurio kito su oru besiliečiančio paviršiaus paviršiaus temperatūra turi būti žemesnė už oro rasos taško temperatūrą taške D. Tokiu atveju vandens garai kondensuosis aušintuvo viduje. oro ir aušinimo procesą lydės drėgmės kiekio ore sumažėjimas . Ant pav. šis procesas vyks išilgai SL linijos, o taškas W atitinka temperatūrą t P.V. oro aušintuvo paviršius. Praktiškai aušinimo procesas baigiasi anksčiau ir pasiekia, pavyzdžiui, tašką E esant temperatūrai t E.
Ryžiai. 7.8. Oro šildymo ir vėsinimo procesų vaizdas " aš, d» - diagrama
Dviejų oro srautų maišymo procesai "aš, d » - diagrama.
Oro kondicionavimo sistemose naudojami dviejų skirtingų sąlygų oro srautų maišymo procesai. Pavyzdžiui, naudojant recirkuliacinį orą arba maišant paruoštą orą su patalpų oru, kai jis tiekiamas iš oro kondicionieriaus. Galimi ir kiti maišymo atvejai.
Maišymo procesų skaičiavimams įdomu rasti ryšį tarp analitinių procesų skaičiavimų ir jų grafinių vaizdų " aš, d» - diagrama. Ant pav. 7.9 pateikti du maišymo procesų atvejai: a) - oro būsenos taškas ant " aš, d» - diagrama yra virš linijos φ = 100%, o atvejis b) - mišinio taškas yra žemiau linijos φ = 100%.
Apsvarstykite a) atvejį. Oro būsenos taškas A pagal kiekį G Ir su parametrais d A ir i A susimaišo su taško B būsenos oru kiekiu G B su parametrais d B ir i b. Tuo pat metu priimama sąlyga, kad skaičiavimai atlikti 1 kg A būsenos oro. Tada reikšmė n = G IN / G Ir paskaičiuota, kiek taško B būsenos oro patenka į 1 kg taško A būsenos oro. 1 kg taško A būsenos oro galima užrašyti šilumos ir drėgmės balansus maišymo metu.
i A+ i B = (1 + n)i CM;
d A+ nd B = (1 + n)d CM,
kur iŽiniasklaida d CM – mišinio parametrai.
Iš lygčių gaukite:
.
Lygtis yra tiesės lygtis, kurios bet kuris taškas nurodo maišymo parametrus iŽiniasklaida d CM. Maišymosi taško C padėtį tiesėje AB galima rasti panašių trikampių ASD ir CBE kraštinių santykiu.
Ryžiai. 7.9. Oro maišymo procesai " aš, d» - diagrama. a) - mišinio taškas yra virš linijos φ = 100%; b) - maišymo taškas yra žemiau φ = 100%.
,
tie. taškas C padalija tiesę AB į dalis, atvirkščiai proporcingas sumaišyto oro masėms.
Jei žinoma taško C padėtis tiesėje AB, tada galime rasti mases G A ir G b. Tai išplaukia iš lygties
,
Panašiai
Praktiškai gali būti, kad šaltuoju metų periodu mišinio taškas C 1 ’ yra žemiau linijos φ = 100%. Tokiu atveju maišymo metu susidarys drėgmės kondensatas. Kondensuota drėgmė iškrenta iš oro ir, sumaišius φ = 100%, bus prisotinta. Mišinio parametrus gana tiksliai nustato linijos φ \u003d 100% susikirtimo taškas (taškas C 2) ir i CM = konst. Šiuo atveju iškritusios drėgmės kiekis lygus Δ d.
Labai patogu nustatyti drėgno oro parametrus, taip pat išspręsti daugybę praktinių klausimų, susijusių su įvairių medžiagų džiovinimu, naudojant grafinę i-d diagramas, pirmą kartą pasiūlė sovietų mokslininkas L. K. Ramzinas 1918 m.
Sukurtas 98 kPa barometriniam slėgiui. Praktiškai diagrama gali būti naudojama visais džiovintuvų skaičiavimo atvejais, nes esant įprastiems svyravimams Atmosferos slėgis vertybes i Ir d mažai keičiasi.
Diagrama i-d koordinatėmis yra grafinis drėgno oro entalpijos lygties aiškinimas. Tai atspindi pagrindinių drėgno oro parametrų ryšį. Kiekvienas diagramos taškas išryškina tam tikrą būseną su gerai apibrėžtais parametrais. Norint rasti bet kurią drėgno oro charakteristiką, pakanka žinoti tik du jo būsenos parametrus.
Drėgno oro I-d diagrama sudaryta įstrižoje koordinačių sistemoje. Y ašyje aukštyn ir žemyn nuo nulinio taško (i \u003d 0, d \u003d 0) nubraižomos entalpijos reikšmės, o linijos i \u003d const nubrėžiamos lygiagrečios abscisių ašiai, tai yra , 135 0 kampu vertikaliai. Šiuo atveju 0 o C izoterma nesočioje srityje yra beveik horizontaliai. Kalbant apie skalę, skirtą drėgmės kiekiui d nuskaityti, patogumo dėlei ji sumažinama iki horizontalios tiesios linijos, einančios per pradinį tašką.
Vandens garų dalinio slėgio kreivė taip pat pavaizduota i-d diagramoje. Šiuo tikslu naudojama ši lygtis:
R p \u003d B * d / (0,622 + d),
Kintamoms d reikšmėms gauname, kad, pavyzdžiui, d=0 P p =0, d=d 1 P p = P p1 , d=d 2 P p = P p2 ir t.t. Atsižvelgiant į tam tikrą dalinių slėgių skalę, apatinėje diagramos dalyje stačiakampėje koordinačių ašių sistemoje nurodytuose taškuose brėžiama kreivė P p =f(d). Po to i-d diagramoje brėžiamos lenktos pastovios santykinės drėgmės linijos (φ = const). Apatinė kreivė φ = 100% apibūdina oro, prisotinto vandens garais, būklę ( prisotinimo kreivė).
Taip pat tiesios izotermų linijos (t = const) yra pastatytos ant drėgno oro i-d diagramos, apibūdinančios drėgmės išgaravimo procesus, atsižvelgiant į papildomą šilumos kiekį, kurį įneša vanduo, kurio temperatūra yra 0 ° C.
Drėgmės garavimo procese oro entalpija išlieka pastovi, nes iš oro paimta šiluma medžiagoms džiovinti grįžta atgal į ją kartu su išgaravusia drėgme, tai yra lygtyje:
i = i in + d*i p
Pirmosios kadencijos sumažėjimas bus kompensuojamas padidinimu antrąją kadenciją. I-d diagramoje šis procesas eina išilgai linijos (i = const) ir turi sąlyginį proceso pavadinimą adiabatinis garinimas. Oro aušinimo riba yra drėgnos lemputės adiabatinė temperatūra, kuri diagramoje randama kaip taško, esančio linijų sankirtoje (i = const) su prisotinimo kreive (φ = 100%) temperatūra.
Arba kitaip tariant, jei iš taško A (su koordinatėmis i = 72 kJ / kg, d = 12,5 g / kg sauso oro, t = 40 ° C, V = 0,905 m 3 / kg sauso oro φ = 27%), išskiria tam tikra drėgno oro būsena, nubrėžkite vertikalią spindulį d = const, tada tai bus oro aušinimo procesas, nekeičiant jo drėgmės; santykinės drėgmės φ reikšmė šiuo atveju palaipsniui didėja. Kai šis spindulys tęsiasi tol, kol susikerta su kreive φ = 100% (taškas "B", kurio koordinatės i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg sauso oro, t = 17,5 °C, V = 0 ,84 m 3 /kg sauso oro j \u003d 100%), gauname žemiausią temperatūrą tp (tai vadinama rasos taško temperatūra), kai tam tikro drėgnumo d oras vis dar gali sulaikyti garus nekondensuotuose formose; toliau mažėjant temperatūrai prarandama drėgmė arba pakaboje (rūkas), arba rasos pavidalu ant tvorų paviršių (automobilių sienos, gaminiai), arba šerkšnas ir sniegas (šaldymo mašinos garintuvo vamzdžiai).
Jei A būsenos oras yra drėkinamas be šilumos tiekimo ar pašalinimo (pavyzdžiui, nuo atviro vandens paviršiaus), tai procesas, apibūdinamas kintamosios srovės linija, vyks nekeičiant entalpijos (i = const). Temperatūra tm šios linijos sankirtoje su soties kreive (taškas "C" su koordinatėmis i \u003d 72 kJ / kg, d \u003d 19 g / kg sauso oro, t \u003d 24 ° C, V \u003d 0,87 m 3 / kg sauso oro φ = 100%) ir yra šlapios lemputės temperatūra.
Naudojant i-d patogu analizuoti procesus, vykstančius maišant drėgno oro srautus.
Taip pat oro kondicionavimo parametrams skaičiuoti plačiai naudojama drėgno oro i-d diagrama, kuri suprantama kaip temperatūros ir drėgmės įtakos priemonių ir metodų visuma.
Drėgnas oras yra sauso oro ir vandens garų mišinys. Drėgno oro savybės apibūdinamos šiais pagrindiniais parametrais: sausos lemputės temperatūra t, barometrinis slėgis P b, dalinis vandens garų slėgis P p, santykinė drėgmė φ, drėgmės kiekis d, savitoji entalpija i, rasos taško temperatūra tp, drėgna lemputė. temperatūra tm, tankis ρ.
Diagrama i-d yra grafinis ryšys tarp pagrindinių oro parametrų t, φ, d, i esant tam tikram barometriniam oro slėgiui P b ir naudojama drėgno oro apdorojimo procesų skaičiavimo rezultatams vizualizuoti.
Pirmą kartą i-d diagramą 1918 m. sudarė sovietų šilumos inžinierius L. K. Ramzinas.
Diagrama sudaryta įstrižoje koordinačių sistemoje, kuri leidžia išplėsti neprisotinto drėgno oro plotą ir padaryti diagramą patogią grafinėms konstrukcijoms. Specifinės entalpijos i reikšmės brėžiamos išilgai diagramos ordinačių ašies, o drėgmės kiekio d reikšmės – išilgai abscisių ašies, nukreiptos 135° kampu į i ašį. Diagramos laukas padalytas iš specifinės entalpijos i=const ir drėgmės kiekio d=const pastovių verčių linijų. Diagramoje taip pat parodytos pastovios temperatūros verčių t = const linijos, kurios nėra lygiagrečios viena kitai, ir kuo aukštesnė drėgno oro temperatūra, tuo labiau izotermos nukrypsta į viršų. Diagramos lauke taip pat brėžiamos santykinės drėgmės pastovių verčių φ=const linijos.
santykinė drėgmė yra tam tikros būsenos drėgname ore esančių vandens garų dalinio slėgio ir tos pačios temperatūros sočiųjų vandens garų dalinio slėgio santykis.
Drėgmės kiekis- tai vandens garų masė drėgname ore 1 kg jo sausos dalies masės.
Specifinė entalpija- tai šilumos kiekis, esantis drėgname ore esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui, susijęs su 1 kg sauso oro.
φ=100% kreivės i-d diagrama padalinta į dvi sritis. Visas diagramos plotas virš šios kreivės apibūdina neprisotinto drėgno oro parametrus, o žemiau - rūko sritį.
Rūkas yra dviejų fazių sistema, susidedanti iš prisotinto drėgno oro ir suspenduotos drėgmės mažų vandens lašelių arba ledo dalelių pavidalu.
Apskaičiuoti drėgno oro parametrus ir konstrukcijos i-d Diagramose naudojamos keturios pagrindinės lygtys:
1) Sočiųjų vandens garų slėgis virš plokščio vandens paviršiaus (t > 0) arba ledo (t ≤ 0), kPa:
kur α į, β į - vandens konstantos, α \u003d 17,504, β \u003d 241,2 ° С
α l, β l - ledo konstantos, α l \u003d 22,489, β l \u003d 272,88 ° С
2) Santykinė oro drėgmė φ, %:
kur P b – barometrinis slėgis, kPa
4) Savitoji drėgno oro entalpija i, kJ/kg w.m.:
Rasos taško temperatūra yra temperatūra, iki kurios nesočiasis oras turi būti atvėsintas, kad būtų prisotintas, išlaikant pastovų drėgmės kiekį.
Norėdami rasti rasos taško temperatūrą i-d diagramoje per tašką, apibūdinantį oro būklę, turite nubrėžti liniją d=const, kol ji susikirs su kreive φ=100%. Rasos taško temperatūra yra ribinė temperatūra, iki kurios drėgnas oras gali būti atvėsintas esant pastoviam drėgmės kiekiui be kondensacijos.
Šlapios lemputės temperatūra- tai temperatūra, kurią įgauna nesotus drėgnas oras, kurio pradiniai parametrai i 1 ir d 1 dėl adiabatinio šilumos ir masės perdavimo su vandeniu skystame arba kietame būvyje, kurio temperatūra yra pastovi t \u003d tm po to, kai jis pasiekia prisotintą. lygybę tenkinanti būsena:
kur c in - savitoji vandens šiluminė talpa, kJ / (kg ° C)
Skirtumas i n - i 1 dažniausiai mažas, todėl adiabatinio prisotinimo procesas dažnai vadinamas izoentalpiniu, nors realiai i n = i 1 tik esant t m = 0.
Norint rasti drėgno termometro temperatūrą i-d diagramoje per tašką, apibūdinantį oro būklę, reikia nubrėžti pastovios entalpijos i=const liniją, kol ji susikirs su kreive φ=100%.
Drėgno oro tankis nustatomas pagal formulę, kg / m 3:
kur T yra temperatūra Kelvino laipsniais
Šilumos kiekį, reikalingą orui pašildyti, galima apskaičiuoti pagal formulę, kW:
Šilumos kiekis, pašalintas iš oro aušinimo metu, kW:
kur i 1 , i 2 - specifinė entalpija atitinkamai pradiniame ir galutiniame taške, kJ / kg s.v.
G s – sauso oro suvartojimas, kg/s
kur d 1 , d 2 - drėgmės kiekis atitinkamai pradžios ir pabaigos taškuose, g/kg d.m.
Maišant du oro srautus, drėgmės kiekis ir specifinė mišinio entalpija nustatomi pagal formules:
Diagramoje mišinio taškas yra tiesėje 1-2 ir padalija jį į segmentus, atvirkščiai proporcingą sumaišytam oro kiekiui:
|
Gali būti, kad mišinio taškas 3* bus žemiau linijos φ=100%. Šiuo atveju maišymo procesą lydi dalies mišinyje esančių vandens garų kondensacija ir mišinio taškas 3 bus tiesių i 3* =const ir φ=100% sankirtoje.
Pateiktoje svetainėje, esančiame puslapyje „Skaičiavimai“, galite apskaičiuoti iki 8 drėgno oro būsenų, sukonstruodami proceso spindulius i-d diagramoje.
Norint nustatyti pradinę būseną, reikia nurodyti du iš keturių parametrų (t, φ, d, i) ir sauso oro srautą L c *. Srauto greitis nustatomas darant prielaidą, kad oro tankis yra 1,2 kg/m 3 . Iš čia nustatomas sauso oro masės srautas, kuris naudojamas tolesniuose skaičiavimuose. Išvesties lentelėje rodomos tikrosios tūrinio oro srauto vertės, atitinkančios tikrąjį oro tankį.
Naują būseną galima apskaičiuoti apibrėžiant procesą ir nustatant galutinius parametrus.
Diagramoje pavaizduoti šie procesai: šildymas, vėsinimas, adiabatinis aušinimas, garų drėkinimas, maišymas ir bendras procesas, nustatomas pagal bet kuriuos du parametrus.
| Procesas | Paskyrimas | apibūdinimas |
| Šiluma | O | Įvedama norima galutinė temperatūra arba norima šilumos galia. |
| Aušinimas | C | Įvedama tikslinė galutinė temperatūra arba tikslinis aušinimo pajėgumas. Šis skaičiavimas pagrįstas prielaida, kad aušintuvo paviršiaus temperatūra nesikeičia, o pradiniai oro parametrai yra tokie, kad aušintuvo paviršiaus temperatūra yra φ=100%. Tarsi aušintuvo paviršiuje yra pradinės būsenos oro ir visiškai prisotinto oro mišinys. |
| Adiabatinis aušinimas | A | Įvedamas tikslinis galutinis santykinis drėgnumas, drėgmės kiekis arba temperatūra. |
| Garų drėkinimas | P | Įvedamas nurodytas galutinis santykinis drėgnumas arba drėgmės kiekis. |
| Bendras procesas | X | Įvedamos dviejų iš keturių parametrų (t, φ, d, i) reikšmės, kurios yra galutinės tam procesui. |
| Maišymas | S | Šis procesas apibrėžiamas nenustačius parametrų. Naudojami du ankstesni oro srauto dydžiai. Jei maišymo metu pasiekiamas didžiausias leistinas drėgmės kiekis, susidaro adiabatinė vandens garų kondensacija. Dėl to apskaičiuojamas kondensuotos drėgmės kiekis. |
LITERATŪRA:
1. Burtsevas S.I., Tsvetkovas Yu.N. Šlapias oras. Sudėtis ir savybės: Proc. pašalpa. - Sankt Peterburgas: SPbGAHPT, 1998. - 146 p.
2. Vadovas ABOK 1-2004. Šlapias oras. - M.: AVOK-PRESS, 2004. - 46 p.
3. ASHRAE vadovas. pagrindai. – Atlanta, 2001 m.
Ankstesnis straipsnis: Kas yra telegramos žiniatinklis rusų kalba, kam jis skirtas ir jo galimybės Kitas straipsnis: Kaip įrašyti pokalbį telefonu „iPhone“ ir „Android“ išmaniajame telefone „acr“ programa, skirta „Android“.