Aer în diagrama I-d
2.1. Aplicarea diagramei I-d pentru calcule.
2.2. Scală unghiulară pe diagrama I-d.
2.3. Procesul de amestecare a aerului.
2.1. Aplicarea diagramei I-d pentru calcule
În procesul de ventilație există schimbări în starea de căldură și umiditate, care pot fi urmărite și calculate cu ajutorul diagramei I-d.
Fiecare punct din câmpul diagramei corespunde unei anumite stări de umiditate a aerului. Poziția punctului este determinată de oricare dintre cei doi parametri de stare. Restul de trei pot fi determinate de diagrama I-d ca derivate. Diagrama este convenabilă nu numai pentru determinarea parametrilor stării aerului, ci și pentru construirea unei modificări a stării sale în timpul încălzirii, răcirii, umezelii, uscării, amestecării și combinării acestor procese într-o succesiune arbitrară.
Folosind diagrama I-d, este ușor să obțineți doi parametri importanți ai stării de umiditate a aerului: temperatura punctului de rouă a aerului tp și temperatura termometrului de aer umed tm (figura II.1).
Figura II.1. Determinarea temperaturii unui termometru umed tm și a temperaturii punctului de rouă tp.
Să presupunem că aerul având parametrii inițiali indicați de punctul A din figura II.1 este răcit fără a schimba conținutul său de umiditate. Procesul va fi direcționat pe linia dA = const. Dacă prin această răcire umiditatea relativă a aerului ajunge la 100%, atunci răcirea suplimentară a aerului va fi însoțită de condensarea umidității și formarea de ceață.
Punctul de intersecție al liniei dA = const cu curba de saturație # 966; = 100%, se numește punctul de rouă pentru aer având parametrii A (și toate stările de aer la un conținut de umiditate dA), iar temperatura tp este temperatura punctului de rouă.
Temperatura punctului de rouă tp sau pur și simplu punctul de rouă este temperatura la care este necesar să se răcească aerul umed (nesaturat) astfel încât să devină saturat (# 966; = 100%), menținând în același timp un conținut constant de umiditate. Aceasta este cea mai mică limită de răcire a temperaturii aerului la un conținut constant de umiditate.
Diferența de temperatură este denumită de obicei diferența de temperatură higrometrică.
Orice punct situat pe orice linie d = const corespunde numai unei singure valori ale temperaturii punctului de rouă și unei diferențe de temperatură higrometrică.
În practica de proiectare a sistemelor de ventilație și de aer condiționat, se presupune că, atunci când aerul este umidificat fără alimentare sau cu căldură, starea aerului se schimbă de-a lungul liniei I = const, așa cum se arată în figura II.1. linia IA = const.
Temperatura corespunzătoare intersecției liniei IA = const cu curba de saturație # 966; = 100%, se numește temperatura unui termometru umed (sau umed) tm.
Temperatura aerului pe un termometru umed tm este temperatura aerului saturat în condiții de evaporare a apei, menținând o entalpie constantă egală cu temperatura inițială.
Diferența de temperatură este numită diferența de temperatură psihometrică. Orice punct situat pe orice linie I = const corespunde unei singure valori ale lui tm. deoarece în practica calculelor obișnuite se presupune în general că linia I = const este și linia de temperatură constantă a unui termometru umed (care este o ipoteză).
După cum se poate observa din cele de mai sus, temperatura punctului de rouă și temperatura termometrului umed sunt, de asemenea, principalii parametri ai aerului umed, cu ajutorul căruia toți ceilalți parametri pot fi determinați la o presiune barometrică cunoscută. Aceasta se bazează, în special, pe determinarea stării de aer umed de la temperaturile măsurate ale termometrelor uscate și umede.
2.2. Scara unghiulară pe diagrama I-d
În diagrama I-d, orice punct denotă o stare fizică complet determinată a aerului.
Dacă punctul 1 (ris.II.2) corespunde stării inițiale a aerului, și punctul 2 din starea alterată, linia care leagă cele două puncte, caracterizează starea modificărilor de aer în proces, iar procesul se numește fascicul.
Direcția fasciculului de proces este determinată de coeficientul unghiular # 949; care este egal cu raportul
Figura II.2. La determinarea direcției razei procesului de schimbare a stării de aer
factor # 949; măsurată în kJ / kg de umiditate. Acest parametru este, de asemenea, numit raportul de căldură și umiditate, deoarece arată cantitatea de creștere a cantității de căldură pe kilogram de umiditate primită (sau dată) de aer. Dacă parametrii inițiali de aer sunt diferiți și valorile # 949; sunt identice, liniile care caracterizează schimbarea stării aerului sunt paralele una cu cealaltă.
Expresia (2.1) poate fi reprezentată prin înmulțirea numărătorului și a numitorului cu debitul de aer G, kg / h, implicat în proces
unde Qn este fluxul total de căldură schimbat în timpul schimbării stării de aer, kJ / h; Wiz - rata de umiditate schimbată în procesul de schimbare a stării de aer, kg / h.
Uneori valoarea se numește scala unghiulară.
Modificările directe, care exprimă starea amestecului de vapori-aer, care au aceleași valori ale coeficientului unghiular, sunt paralele una cu cealaltă. Acest lucru face posibilă construirea pe diagrama I-d a unei scări unghiulare care să faciliteze aplicarea practică a razelor. Liniile sunt extrase din originea diagramei I-d, adică din punctul I = 0 și d = 0. Îmbinând originea cu continuarea valorii corespunzătoare a scalei unghiulare aplicate pe câmpuri, obținem o rază care caracterizează direcția procesului pentru o valoare dată a raportului termic și umiditate.
Utilizarea practică a scalei se reduce la o diferență în raza scării cu valoarea corespunzătoare a coeficientului unghiular, astfel încât să treacă printr-un punct dat, care poate fi punctul care determină starea inițială sau finală a aerului, în funcție de condițiile problemei.
În funcție de natura procesului, razele au o direcție diferită, iar valoarea poate fi pozitivă sau negativă. În acest sens, trebuie luată în considerare influența semnului asupra direcției fasciculului de proces. Din relație # I; Coeficientul unghiular își poate schimba valoarea și semnul de la -∞ la + ∞ (figura II.3).
Figura II.3. Zonele caracteristice ale valorii indicatoare a direcției razei procesului de schimbare a stării de umiditate și umiditate a aerului - coeficientul unghiular
Pe diagrama I-d este posibilă diferențierea a 4 sectoare cu o schimbare caracteristică # 949; .
Astfel, razele cu valori pozitive ale coeficientului unghiular pot fi localizate în sectoarele I sau III și grinzile având valori negative în II sau IV.
2.3. Procesul de amestecare a aerului
Aerul extern furnizat camerei, în unele cazuri preamestecat cu aerul intern (recircularea aerului interior). Procesul de amestecare a aerului în diagrama I-d este reprezentat de o linie dreaptă care leagă punctele corespunzătoare masei de aer amestecate. Punctul amestecului este întotdeauna localizat pe această linie dreaptă și îl împarte în segmente ale căror lungimi sunt invers proporționale cu cantitățile de amestec ale aerului.
Figura II.4. Imaginea din diagrama I-d a amestecării a două mase de aer
Dacă aerul din starea 1 (figura II.4) este amestecat într-o cantitate de G cu aerul de stare 2 într-o cantitate de nG, atunci punctul de amestec 3 va împărți segmentul 1-2 sau proeminențele sale # 916; I1-2 și # 916; d1-2 pe părțile 1-3, 3-2 sau # 916; I1-3. I3-2. D3-2, raportul dintre lungimile lui fiind
Astfel, pentru a găsi punctul amestecului, trebuie să divizați segmentul 1-2 sau proiecțiile sale în partea n +1 și să puneți o parte departe de punctul 1, lăsând n părțile la punctul 2. O astfel de construcție va determina poziția punctului amestecului 3.
Este posibil ca punctul amestecului să fie în regiunea de sub linie # 966; = 100%. Aceasta înseamnă că atunci când se amestecă, se va forma ceața (condensarea în picături mici de vapori de apă conținute în aer). Presupunând că temperatura apei de precipitare aproape de temperatura bulbului umed, ceea ce corespunde „punct dintr-un amestec de 3 (= const I3)“ (ris.II.5), parametrii efectivi ai unui punct 3 va corespunde intersecției I3 liniilor „= const și # 966; = 100%.
Figura II.5. Imaginea din I-d este o diagramă a procesului de amestecare a aerului la locul punctului de amestec sub linie # 966; = 100%.
Cantitatea de umiditate eliberată de 1 kg de aer va fi egală cu
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: