Определяне на мокрите параметри на въздуха. Определяне на мокри параметри на мокрите въздух основни характеристики на влажния въздух

Фиг. 1. Показване на процесите на обработка на въздуха в диаграмата D-H

Фиг. 2. Изображение на диаграмата на D-H на параметрите на въздуха по време на климатизацията

Основни термини и определения

Атмосферният въздух е не утежнена смес от газове (N2, O2, AR, CO2 и др.), Което се нарича сух въздух и водна пара. Климатикът се характеризира с: температура t [° С] или t [K], налягане на барометрично RB [PA], абсолютна слаба \u003d RB + 1 [bar] или частична рапа, плътност ρ [kg / m3], специфичен енталпин ( Геологиране) h [kJ / kg]. Състоянието на влагата в атмосферния въздух се характеризира с съдържанието на влага в абсолютно d [kg], относително φ [%] или съдържание на влага d [g / kg]. Налягането на атмосферния въздух на Република Беларус е сумата на Частично налягане на сух въздух на PC и водна пара RP (закон за Далтън):

rB \u003d PC + RP. (един)

Ако газовете могат да бъдат смесени във всички количества, тогава въздухът може да побере само определено количество водни пари, тъй като частичното налягане на водните пари на RPV в сместа не може да бъде по-частично налягане на наситеността на рН на тези пари при дадена температура. Наличието на лимитното налягане на насищане се проявява във факта, че цялото свръхналягане на водата над тази сума е кондензирано.

В този случай влагата може да падне под формата на водни капчици, ледени кристали, мъгла или замръзване. Най-малкото съдържание на влага във въздуха може да се регулира до нула (с ниски температури), и най-голямото - около 3% тегловни или 4% по обем. Абсолютна влажност D - количеството двойка [kg], съдържащо се в един кубичен метър мокър въздух.:

където депутатът е двойка маса, kg; L е обемът на влажния въздух, m3. В практически изчисления на единица измерване, която характеризира съдържанието на пара във влажен въздух, се приема чрез съдържание на влага. Съдържанието на влага на влажен въздух d е количеството на пара, съдържащо се в обема на влажния въздух, състоящ се от 1 kg сух въздух и mv [g] пара:

d \u003d 1000 (mp / mc), (3)

където Mc е маса от суха част от влажен въздух, кг. Относителната влажност φ или степента на влажност или хигрометричен индикатор, се нарича съотношение на частично налягане на водните пари до частично налягане на наситени пари, изразено като процент:

φ \u003d (rp / pn) 100% ≈ (d / dp) 100%. (четири)

Относителната влажност може да се определи чрез измерване на интензивността на изпаряването на водата. Естествено, по-ниската влажност, толкова по-активна ще отиде изпаряването на влагата. Ако термометърът е обвит с влажна кърпа, тогава показанията на термометъра ще намалят спрямо сухия термометър. Разликата в температурите на сухи и влажни термометри дава определена стойност на степента на влажност на атмосферния въздух.

Специфичният топлинен капацитет на въздуха C е количеството топлина, необходима за нагряване 1 kg въздух на 1 К. специфичната топлинна мощност на сухия въздух при постоянно налягане зависи от температурата, обаче, за практически изчисления на SD системи, специфичната топлина Капацитет на сухия и влажен въздух:

sss.v \u003d 1 kJ / (kg⋅k) \u003d 0.24 kcal / (kg⋅k) \u003d 0.28 w / (kg⋅k), (5) \\ t

Специфичната топлинна мощност на водната пара SP е равна на:

sP \u003d 1.86 kJ / (kg⋅k) \u003d 0.44 kcal / (kg⋅k) \u003d 0.52 w / (kg⋅k), (6) \\ t

Суха или изрична топлина е топла, която се добавя или отстранява от въздуха, без да се променя съвкупното състояние на парата (температурни промени). Скрита топлина - топлина, която ще промени съвкупното състояние на пара, без да се променя температурата (например сушене). Наклапията (топлинна генериране) на мокро въздух HB.V. е количеството топлина, което се съдържа в обема на влажния въздух , сухата част от която тежи 1 кг.

В противен случай това е количеството топлина, която е необходима за отопление от нула до тази температура на това количество въздух, сухата част от която е 1 kg. Обикновено приемат специфичен енталпия на въздуха h \u003d 0 при температура на въздуха t \u003d 0 и съдържанието на влага d \u003d 0. enthalpy сух въздух hc.v е равен на:

hc.b \u003d ct \u003d 1,006t [kJ / kg], (7)

където С е специфичният капацитет на въздуха, KJ / (kg⋅k). Наклапията 1 kg водна пара е равна на:

hB \u003d 2500 + 1,86T [KJ / kg], (8) \\ t

където 2500 е скрита топлина на изпаряване на 1 kg вода при температура нула степени, kJ / kg; 1.86 - Топлинен капацитет на водните пари, KJ / (KG⋅K). При температурата на влажния въздух т и съдържанието на влага d enthalpy от влажен въздух е равен на:

hB \u003d 1.006T + (2500 + 1,86T) × (d / 1000) [kJ / kg], където d \u003d (φ / 1000) dn [g / kg], (9)

Капацитетът на топлината и охлаждането на Q системата на климатизацията може да бъде определен по формулата:

Q \u003d m (Н2 - Н1) [kJ / h], (10)

където m е въздушен поток, kg; H1, H2 - начален и ограничен въздушен енталпик. Ако влажният въздух се охлажда с непроменено съдържание на влага, enthalpy ще намалее и относителната влажност ще се увеличи. Моментът ще дойде, когато въздухът стане наситен и относителната му влажност ще бъде 100%. В същото време се изпарява от въздуха на влагата под формата на роса - кондензация на парата.

Тази температура се нарича точка на роса. Температурата на точката на оросяване за различни температури на суха въздух и относителна влажност е дадена в таблица. 1. Точката на росата е границата на възможното охлаждане на влажен въздух с постоянно съдържание на влага. За да се определи точката на оросяване, е необходимо да се намери такава температура, при която въздухът, съдържащ въздуха D, ще бъде равен на капацитета на влагата на DN.

Графично изграждане на процеси на обработка на въздуха

За да се улеснят изчисленията, уравнението с високо въздушно производство представлява под формата на графика, наречена D-infamum (техническата литература понякога се използва от термина i-ddiagram). През 1918 г. професор на Санкт Петербургски университет L.K. Рамсин предложи D-ingRam, на който връзката между параметрите на влажния въздух t, d, h, φ е ясно отразена атмосферно налягане PB.

С помощта на D-ingram графичният метод е просто решен задачи, разтворът, който аналитично изисква макар и прост, но усукващ компютър. В техническата литература има различни интерпретации на тази диаграма, които имат незначителни разлики от D-infamum на Ramzin.

Това, например, диаграма на Mollier (Mollier), диаграма на Caryer (носител), публикувана от американското общество за отопление, охлаждане и климатизация (Ashrae), диаграма на френската асоциация на изкуствения климат, вентилация и студ (AICVF). Последната диаграма е много точна, изпълнена от триколорен печат.

Въпреки това, в нашата страна е разпределен и използван понастоящем, като правило, графиката на Рамзин. Той е достъпен в много учебници, той използва дизайнерски организации. Ето защо ние сме взети като основа (фиг. 1). Цената на Ramzina D-Infamum е изградена в координатната система Koomgol. В оста, ординатите се отлагат стойностите на енталпия H, и по оста на абсцисата, разположени под ъгъл от 135 ° с ординатната ос, съдържанието на влага d е отложено. Началото на координатите (точка 0) съответства на стойностите h \u003d d \u003d 0.

Под точката 0 са отложени отрицателни стойности Entalpy, по-горе - положителен. При така получените по този начин линията изотерм t \u003d const, линиите на постоянна относителна влажност φ \u003d const, частичното налягане на водните пари и съдържанието на влага са конструирани. Долната крива φ \u003d 100% характеризира наситеното състояние на въздуха и се нарича гранична крива. С увеличаване на барометричното налягане, линията на насищане се измества нагоре и когато налягането падне надолу.

Така, когато изчислява изчисленията за НС, разположени в района на Киев, е необходимо да се използва барометрична диаграма на налягане \u003d 745 mm RT. Изкуство. \u003d 99 kPa. На D-Likgram регионът, разположен над граничната крива (φ \u003d 100%) е област от ненаситена пара, а площта е по-ниска от граничната крива - пренаситен влажен въздух.

В тази област наситеният въздух съдържа влага в течната или твърдата фаза. По правило това състояние на въздуха е нестабилно, следователно, процесите в него не се считат за D-Histigram. На D-Likgram всяка точка над Граничната крива отразява определено състояние на въздух (температура, съдържание на влага, относителна влажност, енталпия, частично налягане на водните пари).

Ако въздухът е подложен на термодинамичен процес, преходът от една държава (точка а) към друг (буква б) съответства на D-opprase линия А-В. Като цяло това е крива линия. Въпреки това, ние се интересуваме само от първоначалните и крайните състояния на въздуха, а посредниците нямат значение, следователно линията може да бъде представена от права линия, свързваща първоначалното и крайното състояние на въздуха.

За да се определи точката върху D-мисълта на точка, съответстваща на определено състояние на въздуха, е достатъчно да знаят два параметъра, независимо един от друг. Желаната точка е на пресечната точка на линиите, съответстващи на тези параметри. След извършване на перпендикулярно на линиите, на които се отлагат други параметри, определят техните стойности. Също така се определя на температурата на D-хаграм на точката на оросяване.

Тъй като температурата на точката на оросяване е най-ниската температура, която може да се охлади с въздух при постоянна съдържание на влага, след това да се намери точката на роса, достатъчно е да се държи линията d \u003d const до пресичането с кривата φ \u003d 100%. Точката на пресичане на тези линии е точка на оросяване и температурата, съответстваща на нея, е температурата на точката на оросяване. Използвайки D-ingRam, можете да определите температурата на въздуха върху влажния термометър.

За да направите това, от точка с даден въздушен параметри, ние извършваме Isoentalt (H \u003d const) до кръстовището с линията φ \u003d 100%. Температурата, съответстваща на точка на пресичане на тези линии, е температурата на влажния термометър. Техническата документация за климатици предвижда условията, при които се измерва номиналната охлаждаща способност. Като правило, тази температура на сухи и влажни термометри, съответстващи на относителната влажност от 50%.

Процесът на отопление на въздуха

Когато въздухът се нагрява, линията на термодинамичния процес преминава в права линия А-В с постоянно съдържание на влага (D \u003d const). Температурата на въздуха и увеличаването на енталпията и относителната влажност намалява. Консумацията на топлина за отопление на въздуха е равна на разликата в енталпия от крайни и първоначални климатик.

Процес на охлаждане на въздуха.

Процесът на охлаждане на въздух върху D-Listigram се отразява в директната насочена вертикално надолу, (директно A-S). Изчислението е направено подобно на процеса на отопление. Въпреки това, ако охлаждащата линия е под линията на насищане, процесът на охлаждане ще продължи право a-s И след това на линията φ \u003d 100% от C1 точка към точка С2. Параметри на С2: D \u003d 4.0 g / kg, t \u003d 0.5 ° C.

Отводнителен процес на влажен въздух

Източването на мокри въздушни абсорбенти, без да се променя топлинното съдържание (без отстраняване и захранване), се появява в права линия H \u003d const, т.е. в права линия A-D, насочена нагоре и наляво (права A-D1). В този случай, съдържанието на влага и относителна влажност намаляват и температурата на въздуха се увеличава, защото В процеса на абсорбция кондензацията на парата се появява на повърхността на абсорбиращия, а освободената скрита топлина на двойката влиза в топлината е явна. Границата на този процес е точката на пресичане на директно H \u003d const с ордината d \u003d 0 (точка d1). Въздухът в този момент е напълно освободен от влага.

Адиабатно овлажняване и въздушно охлаждане

Адиабатно овлажняване и охлаждане (без топлообмен С външна среда) На D-INFRAMMAM от първоначалното състояние (точка N) се отразява в пряк насочен надолу H \u003d const (точка k). Процесът се случва, когато въздухът е в контакт с вода, който непрекъснато циркулира в цикъла на веригата. Температурата на спада на въздуха, съдържание на влага и относителна влажност.

Ограничението на процеса е точката на кривата φ \u003d 100%, което е температурата на влажния термометър. В същото време същата температура трябва да придобие водата за рециклиране. Въпреки това, в истински SLE с адиабатични процеси на охлаждане и овлажняване на въздуха, точка φ \u003d 100% не се постига донякъде.

Въздушно смесване с различни параметри

На D-ingRam смесените въздушни параметри (с параметри, съответстващи на точките (x и y), могат да бъдат получени, както следва. Свързване на точки X и y Direct. Смесените параметри на въздуха лежат върху това право, а точката z сегменти, обратно пропорционална въздушна маса компонентни части. Ако определите съотношението на сместа n \u003d gx / gy, тогава право X-y Намерете точка Z, необходимо е директно X-таене върху броя на частите n + 1 и да се отложи сегментът, равен на една част.

Точката на сместа винаги ще бъде по-близо до параметрите на този въздух, чиято суха част има голяма маса. При смесване на два тома ненаситени въздух с състояния, съответстващи на точки X1 и Y1, може да се случи, че правишният X1-Y1 пресича кривата на насищане φ \u003d 100% и точката Z1 ще бъде в полето на замъгляване. Тази позиция на точката на сместа Z2 показва, че в резултат на смесването, влагата пада от въздуха.

Точката на сместа Z1 ще премине към по-стабилно състояние на кривата на насищане φ \u003d 100% до точката Z2 в Isaenthalpe. В същото време DZ1 - DZ2 грам влага спада на всеки килограм от сместа.

Ъглов коефициент на D-inagram

Поведение:

ε \u003d (Н2 - Н1) / (D2 - D1) \u003d ΔH / Δd (11)

уникално определя естеството на процеса на смяна на влажния въздух. Освен това, стойностите на ΔH и ΔD могат да имат знак "+" или "-", или те могат да бъдат нула. Стойността на ε се нарича съотношение на топлината на процеса на смяна на влажния въздух и когато процесът се покаже на D-inagram - ъглов коефициент:

ε \u003d 1000 (ΔH / ΔD) \u003d ± (QIZB / mV), kJ / kg,(12)

Така ъгловият коефициент е равен на съотношението на излишната топлина към масата на разделяната влага. Ъгловият коефициент е изобразен от сегменти на лъчите върху рамката на D-ingRam полето (скалата на ъгловите коефициенти). Така, за да се определи ъгловия коефициент x-Z процес Необходимо е от точка 0 (при температура) да извършва пряка паралелна линия на X-Z процеса към скалата на ъгловите коефициенти. В такъв случай на линия Прекарва ъглов коефициент, равен на 9000 kJ / kg.

Термодинамичен модел SKV.

Процесът на подготовка на въздух преди да се ярвира в климатизираното помещение, е набор от технологични операции и се нарича климатична технология. Технологията за обработка на топлината на климатизирания въздух се определя от първоначалните параметри на въздуха, доставяни към климатика, и се определят необходимите въздушни параметри в помещението.

За да изберете методи за обработка на въздуха, е изграден D-ingram, който ви позволява да намерите такава технология при определени източници, които ще осигурят предварително определени параметри на въздуха в обслужването на помещението с минимална енергия, вода, въздух и др. Графичното показване на процесите на обработка на въздуха в D-Listigram се нарича термодинамичен модел на климатичната система (TDM).

Параметрите на външния въздух, доставени на климатика за последваща обработка, се променят през годината и деня в широката гама. Затова можем да говорим за външния въздух като многоизмерна функция XH \u003d XN (t). Съответно, комбинацията от параметрите на въздуха на доставките има многомерна функция XPR \u003d CPR (t), а в помещението за поддръжка XP \u003d XP (t) (параметри в работната зона).

Технологичният процес е аналитично или графично описание на процеса на движение на многоизмерната функция XN до XPR и допълнително до XP. Обърнете внимание, че при променливото състояние на системата x (), обобщените индикатори на системата в различни точки на пространството са разбрани и в различни точки навреме. Термодинамичният модел на движението на XH функцията към XP е изграден върху D-opprase и след това се определя алгоритъм за обработка на въздуха, необходимото оборудване и метода на автоматично управление на параметрите на въздуха.

Изграждането на TDM започва с прилагането на състоянието на външния въздух на тази географска точка. Очакваната площ на възможните състояния на външния въздух се приема чрез SNIP 2.04.05-91 (параметри б). Горната граница е изотерм TL и изореинтала HL (гранични параметри на топлия период на годината). Долната граница е изотерм TZM и Isaenthalpa HSZ (граничните параметри на студените и преходните периоди на годината).

Граничните стойности на относителната влажност на външния въздух се вземат в съответствие с резултатите от метеорологичните наблюдения. При липса на данни се взема диапазон от 20 до 100%. Многоизмерната функция на възможните параметри на външния въздух е затворена в полигона ABCDEFG (Фиг. 2). След това се прилага към желания d-ingram (изчислена) стойността на състоянието на въздуха на закрито или в работната зона.

Тя може да бъде точка (прецизно климатизация) или работна площ на P1R2R3R4 (комфортна климатизация). След това определете ъгловия коефициент на промяна на параметрите на въздуха в помещението и проведете процеса на процеса чрез граничните точки на работната зона. При липсата на данни за топлинния процес в помещението се очаква да бъде взето в KJ / kg: предприятия по търговия и кетъринг - 8500-10000; визуални зали - 8500-10000; Апартаменти - 15000-17000; Офис стаи - 17000-20000.

След това те изграждат зона на параметрите на въздуха. За да направите това, на линиите ε, проведени от граничните точки на зоната R1R2R3R4, поставете сегментите, съответстващи на изчислената температурна разлика:

Δt \u003d tp - tpr, (13)

където TPR е очакваната температура на въздуха. Решаването на проблема се намалява до прехвърлянето на параметри на въздуха от многоизмерната функция на XN към функцията XP. Стойността Δt се приема от норми или изчислени, въз основа на параметрите на охладителната система. Например, когато използвате вода като охлаждаща течност, крайната температура на водата в камерата за движение ще бъде:

tW \u003d T2 + Δt1 + Δt2 + Δt3, (14) \\ t

където Т1 е температурата на водата при изхода на чилъра (5-7 ° С); Δt1 е увеличаване на температурата на водата в тръбопровода от чилъра към водосойния топлообменник на климатика (1 ° С); Δt2 - Отопление на вода в напоителна камера (2-3 ° С); Δt3 - Отопление на вода, дължащо се на коефициента на заобикаляне (1 ° С). По пътя температурата на водата в контакт с въздуха ще бъде TW \u003d 9-12 ° C. Практически влажността на въздуха достига стойностите на не повече от φ \u003d 95%, което увеличава TW до 10-13 ° C. Температурата на захранващия въздух ще бъде:

tW \u003d T2 + Δt2 + Δt3 + Δt4, (15) \\ t

където Δt4 е нагряване на въздух във вентилатора (1-2 ° С); Δt5 - Въздушно нагряване в захранващия въздушен канал (1-2 ° С). В начина, температурата на захранващия въздух ще бъде 12-17 ° C. Допустимата спад на температурата на отстранения и захранваща въздух ΔT за промишлени помещения е 6-9 ° C, търговските зали - 4-10 ° C и с височина на стаята над 3 m - 12-14 ° C.

Като цяло, параметрите на въздуха, отстранени от помещението, се различават от параметрите на въздуха в работната зона. Разликата между тях зависи от начина на подаване на въздух в помещението, височината на стаята, множествеността на обмен на въздух и други фактори. Зони U, P и P на D-H диаграма имат еднаква форма и са разположени по линия на разстоянията, съответстващи на разликите на температурата: Δt1 \u003d tp - tpr и Δt2 \u003d td - tp. Съотношението между TPR, TPOM и T се оценява от коефициента:

m1 \u003d (TPO - TPR) / (TD - TPR) \u003d (HP - HPR) / (HUD - HPR),(16)

Така процесът на климатизация се свежда до привеждане на множество параметри на външните въздушни (ABCDEF многоъгълник) към допустимия набор от параметри на въздуха на доставките (многоъгълник P1P2P3P4). В дизайна са склонни да използват електронни d-H диаграми, Различни опции, от които могат да бъдат намерени в интернет.

Един от общите диаграми е диаграма, разработена от Daichi (Moscow), www.daichi.ru. Използвайки тази диаграма, можете да намерите параметрите на влажния въздух с различно барометрично налягане, да конструирате линиите на процесите, да определите параметрите на смес от два въздушни потоци и други изпълнения на тази трансформация могат да бъдат представени от различни структурни схеми на SC: директно поток, с рециркулация на въздуха или възстановяване на топлина, които ще бъдат обмислени в следващия брой на нашето списание.

Атмосферният въздух е почти винаги мокър поради изпаряване във водната атмосфера с отворени резервоари, както и поради изгаряне на органични горива с образуване на вода и др. Отопление атмосферен въздух. Много често се използва за сушене на различни материали в сушилните камери и в други технологични процеси. Относителното съдържание на водните пари във въздуха е и един от най-важните компоненти на климатичния комфорт в жилищните помещения и в помещенията за дългосрочно съхранение на хранителни продукти и промишлени продукти. Тези обстоятелства определят значението на изучаването на свойствата на влажния въздух и изчисляване на процесите на сушене.

Тук ще разгледаме термодинамичната теория на влажния въздух главно, за да научим как да изчислим процеса на сушене на мокър материал, т.е. Да се \u200b\u200bнаучи как да изчисли потока на въздуха, който ще осигури необходимата скорост на сушене на материала с посочените параметри на сушилнята, както и да се разгледа анализът на анализа и изчисляването на климатичните и климатични съоръжения.

Водните пари, които присъстват във въздуха, могат да бъдат или в прегрято състояние или в наситен. При определени условия, водните пари във въздуха могат да бъдат кондензирани; Тогава влагата попада под формата на мъгла (облаци), или има замъгляване на повърхността - росата. Въпреки това, въпреки фазовите преходи, в влажния въздух на водната пара, тя може да се счита за голяма точност като перфектен газ до състоянието на сухо наситени. Всъщност, например при температури t. \u003d 50 o с наситена водна пара има натиск p S \u003d.12300 PA и специфичен обем. Имайки предвид, че газовата константа за водни пари

тези. С тези параметри, дори наситени водни пари с грешка не повече от 0.6% се държи като перфектен газ.

По този начин, ние ще разгледаме влажния въздух като смес от идеални газове с единствената резервация, която в държави близо до параметрите на насищане на водните пари ще бъдат определени с таблици или диаграми.

Ние въвеждаме някои концепции, характеризиращи състоянието на влажния въздух. Да предположим, че в обема на пространството 1 m 3 е мокър въздух в равновесното състояние. Тогава количеството на сухия въздух в този обем ще бъде определено чрез плътността на сухото въздух ρ на SV (kg / m 3) и количеството водна пара, съответно, ρ vp (kg / m 3). Това количество водна пара се нарича абсолютна влажност Мокър въздух. Плътността на влажната въздух ще очевидно ще

Трябва да се има предвид, че плътността на сухата въздух и водна пара трябва да се изчисляват в съответния частичен натиск, така че

тези. Считаме, че законният закон на Ralton за влажен въздух.

Ако температурата на един важен въздух е равен t.T.

Често вместо плътност на водните пари, т.е. вместо абсолютна влажност влажният въздух се характеризира с така наречените съдържание на влага д.което се определя като броя на водните пари, което е подходящо за 1 kg сух въздух. За определяне на съдържанието на влага д. излагайте в влажния въздух някакъв обем В. 1, така че масата на сухия въздух в нея е 1 кг, т.е. измерение В. 1 В нашия случай има m 3 / kg sv. Тогава количеството влага в този обем ще бъде д.kg v / kg sv. Очевидно, съдържание на влага д.свързани с абсолютната влажност ρ vp. Всъщност, масата на влажния въздух в обема В. 1 равни

Но след силата на звука В. 1 Избрахме, така че да съдържа 1 кг сух въздух, това е очевидно. Вторият термин е чрез определение на съдържанието на влага д..

Преброяване на сухи въздух и водни пари перфектни газове, ние получаваме

Като се вземат предвид връзката на съдържанието на влага с частично налягане на водните пари във въздуха

Замествайки тук цифрови стойности, ние най-накрая

Тъй като водните пари все още не са идеалният газ в смисъл, че неговото частично налягане и температура е значително по-ниско критично, влажният въздух не може да съдържа произволно количество влага като пара. Ще го илюстрирам в диаграмата p-V. водна пара (виж фиг. 1).

Нека първоначалното състояние на водните пари в влажния въздух изобразява точката C. Ако сега при постоянна температура t. При добавяне към влажна въздушна влага като двойка, например чрез изпаряване на вода от отворена повърхност, точката, изобразяваща състоянието на водната пара, ще се движи по протежение на изотерма t. C \u003d const ляво. Плътност на водните пари във влажен въздух, т.е. Неговата абсолютна влажност ще се увеличи. Това увеличение на абсолютната влажност ще продължи до водната пара при дадена температура t. C няма да бъде сухо наситено (състояние S). По-нататъшното увеличение на абсолютната влажност при дадена температура е невъзможно, тъй като водните пари ще започнат да се кондензират. Така максималната стойност на абсолютната влажност при дадена температура е плътността на суха наситена пара при тази температура, т.е.

Съотношението на абсолютната влажност при дадена температура и максималната възможна абсолютна влажност при същата температура се нарича относителна влажност въздух, т.е. По дефиниция, имат

Възможна е и друга версия на кондензацията на парите във влажен въздух, а именно изобаричното охлаждане на влажния въздух. След това остава постоянно и частично налягане на водните пари във въздуха. Точка c на графиката p-V. Тя ще бъде изместена наляво по Isobar до точката R. След това ще започне влага. Тази ситуация често се извършва през лятото през нощта, когато въздушното охлаждане, когато росата капки върху студени повърхности, и мъгла се образува във въздуха. Поради тази причина температурата в точката R, при която росата започва да пада, се нарича точка на роса и е посочена t. R. Той се дефинира като температура на насищане, съответстваща на определеното частично налягане на пара

Енталпичният въздух в изчислението на 1 кг сух въздух се изчислява чрез сумиране

отчита се, че енталпият сух въздух и водната пара се броят от температурата 0 ° С (по-точно върху температурата на тройната точка на водата, равна на 0.01 ° С).

Изсушаване - Това е процесът на отстраняване на влагата от материали.

Добре дошли може да бъде изтрит механичен метод (завъртане, филтриране, центрофугиране) или термичен, т.е. чрез изпаряване на влагата и освобождаване на образуваните пари.

По физическата си същност сушенето е комбинация от топлинни и масови трансферни процеси, свързани помежду си. Отстраняването на влагата по време на сушене се намалява до движението на топлина и влага вътре в материала и тяхното прехвърляне от повърхността на материала в околната среда.

Чрез метода за доставяне на топлина до изсушения материал се разграничават следните видове сушене:

– конвективен сушене - постоянен контакт на суширания материал със сушилен агент, който обикновено се използва като отопляем въздух или димни газове (като правило, в смес с въздух);

– свържете се с сушене- броя на топлината от охлаждащата течност до материала през стената, разделяща ги;

– изсушаване на радиацията - прекъсване на топлинни инфрачервени лъчи;

– диелектрично сушене - нагряване в полето с високочестотно текущо;

– сублимационен сушене - сушене в замразено състояние с дълбок вакуум.

Комуникационна форма в материал

Механизмът на процеса на сушене се определя до голяма степен от формата на влага с продукта: по-силната тази връзка е по-трудният процес на сушене. Процесът на премахване на влагата от продукта е придружен от нарушение на връзката с продукта, който се изразходва от определена енергия.

Всички форми на връзката с влагата с продукта са разделени на три големи групи: Химическа комуникация, физико-химическа комуникация, физико-механична комуникация. В процеса на сушене на храна, физико-химична и физико-механично свързана влага се отстранява, като правило.

Химически свързана вода Дръжте най-твърдо и когато материалът се нагрява до 120 ... 150 ° C не се изтрива. Химически свързаната влага е най-здраво свързано с продукта и може да бъде отстранен само когато материалът се нагрява до високи температури или в резултат на това химическа реакция. Тази влага не може да бъде отстранена от продукта при сушене.

Физическа и механична свързана влага - Това е течност в капиляри и овлажняване на течност.

Влагата в капилярите е разделена на влага маккапилар и микрокапилярна. McCapillars се пълнят с влага с директен контакт с материала. В микрокапелярната влага влиза както директен контакт, така и в резултат на поглъщане от околната среда.

Физико-химически Съчетава два вида влага: адсорбция и осмотично Свързана влага. Влагата на адсорбция се държи здраво върху повърхността и в порите на тялото. Осмотично свързана влагаСъщо така нарече подуването на влагата, е вътре в клетките на материала и се държи с осмотични сили. Адсорбция влага Тя изисква значително по-високи енергийни разходи за отстраняването му от подуване на влага.

Основни параметри на влажния въздух

С конвектен сушилня, охлаждащата течност (сушене) предава продукта с топлина и приема влага, изпарява се от продукта. По този начин сушилнята играе ролята на топлинна и влага превозвач. Състоянието на влажното въздух се характеризира със следните параметри: барометрично налягане и частично налягане на пара, абсолютна и относителна влажност, съдържание на влага, плътност, специфичен обем, температура и енталпия. Знаейки три параметъра на влажния въздух, можете да намерите всички останали.

Абсолютно значение на въздуха Има маса от водна пара, разположена в 1 m 3 влажен въздух (kg / m 3).

Относителна влажност . Степента на наситеност на въздуха  , се нарича съотношение на абсолютната влага до максималната възможна маса на водните пари (
), които могат да бъдат съдържащи се в 1 m 3 влажен въздух при същите условия (температура и барометрично налягане),

, т.е.
100. (1)

Масата на водните пари, KG, съдържаща се във влажен въздух и идват на 1 кг абсолютно сух въздух, се нарича съдържание на въздуха влага:

, (2)

Enthalpy I. Мокрият въздух се отнася до 1 kg абсолютно сух въздух и се определя при тази температура на въздуха t. ° С като сума от енталпия от абсолютно сух въздух
и водна пара
(J / kg сух въздух):

, (3)

където в s.V. - средно специфичен топлинен капацитет на абсолютно сух въздух, J / (kgk); i. н. - Енхалпия на водните пари, KJ / kg.

I.  д. -Diagram влажен въздух. Основните свойства на влажния въздух могат да бъдат определени с помощта на I. х.-Диаграма, първо разработена от L.K. Рамсин през 1918 г. диаграма I.-Н. (Фиг. 1) вграден за постоянно налягане R.\u003d 745mm rt. Изкуство. (около 99 kN / m 2).

На вертикалната ос, ординатите се отлагат в определен мащаб от енталпия I.и на абсюса ос - съдържание на влага д.. Ос на абсцисата се намира под ъгъл от 135 ° до оста на ординатата (за увеличаване на работната част на сферата на диаграмата и удобството на обръщането на кривите  \u003d const).

Диаграмата причинява линии:

постоянно съдържание на влага (д. \u003d Const) - вертикални права, паралелни оси на ордината;

постоянен енталпик ( I. \u003d const) - прави, успоредна ос на абсцисата, т.е. преминаване под ъгъл от 135 ° към хоризонта;

постоянни температури или изотерми (t. \u003d const);

постоянна относителна влажност (  \u003d const);

частично налягане на водните пари r. пс В влажния въздух стойностите на които се отлагат по скалата по дясната ос на ординатната диаграма.

Фиг. един. I.–д-диаграма

Околният атмосферен въздух е смес от газове. Почти винаги е мокро. Водните двойки, за разлика от други компоненти на сместа, могат да бъдат във въздуха, както в прегрята, така и в наситено състояние. Съдържанието на водните пари в промените във въздуха, както в процеса на обработка на влажност в вентилационните системи и климатиците, и когато въздухът се асимилира от въздуха на закрито. Сухата част от влажния въздух обикновено съдържа (по обем): около 75% азот, 21% кислород, 0.03% въглероден диоксид и леко количество инертни газове-аргон, неонов, хелий, ксенон, криптон), водород, озон и други. Тези компоненти на газовата смес от въздух представляват сухата си част, друга част въздушна маса Това са водни пари.

Въздухът се счита за смес от идеални газовеТова позволява използването на законите на термодинамиката за получаване на изчислените формули.

Според закона Dalton, всеки газ е смес от въздух, той отнема своя обем, има свой собствен частичен натиск.

PLE. ,

и има същата температура с други газове на тази смес.

Внимание! Важно определение:

Количеството на частичния натиск на всеки от компонентите на сместа е равно на общото барометрично налягане на въздуха.

B \u003d σ p i, pa.

Помислете за концепцията за това, което е частично налягане ?

Частично налягане - Този натиск, който ще има газ, който е част от тази смес, ако е бил в същото количество, в същия обем и при същата температура, както в сместа.

В изчисленията на вентилацията, мокрият въздух, който считаме за двоична смес, т.е. Смес от два газове, която се състои от водна пара и суха част на въздуха. Ние се отнасяме до суха част от въздуха с хомогенен газ.

По този начин, барометрично налягане равен на количеството на частичното налягане на Dura Air P S.V. и водна пара Напр. i.e.

B \u003d p s.v. + P P.

При нормални условия, когато налягането на водните пари Напр. Приблизително 15 mm. RT. Изкуство., Дял на втория член P S.V. Във формулата на барометричното налягане, което отчита разликата в плътността на влажния и суха въздух, като други неща са равни, е само 0,75% от плътността на сухия въздух ρ s.v. . Следователно в нашите инженерни изчисления се смята, че

ρ отделя \u003d ρ s.v.

Когато влажността на въздуха се променя в вентилационните процеси, масата на сухата му остава непроменена. Въз основа на това е обичайно да принадлежи на масата на водните пари, съдържащи се във въздуха, \\ t 1 кг. Сух въздух.

Нека се обърнем директно към физическите стойности, които определят параметрите на влажния въздух. Това е комбинацията от тези параметри, които определят състоянието на влажния въздух:

това е характеризирана стойност степента на отопление на тялото. Това е начин на средна кинетична енергия. превоз молекули. В момента се използват температурната скала по Целзий и термодинамичната скала на температурите на келвин, която се основава на втория закон за термодинамиката. Между температурите, изразени в степените на Келвин и градуси по Целзий, има съотношение, а именно:

T, k \u003d 273,15 + t ° C

Важно е да се отбележи, че държавният параметър е абсолютната температура, изразена в Келвин, но степента на абсолютната скала е числено равна на степен по Целзий, т.е.

dt \u003d dt.

Влажността на въздуха се характеризира с маса от съдържащите се водна пара. Маса от водна пара в грамове, идващи с 1 кг суха част от влажен въздух, наречен съдържание на влага на въздуха d, g / kg.

Стойност д. равна на:

където: Б. - барометрично налягане, равно на количеството на частичното налягане на Dura Air.
P S.V. и водна пара Напр. ;
Напр. - частично налягане на водните пари в ненаситения влажен въздух.

Стойност φ равен на съотношението на частично налягане на водните пари в ненаситения влажен въздух Пс. до частично налягане на водните пари в наситен мокър въздух P n.p. при същата температура и барометрично налягане, т.е.

С относителна влажност от 100% въздух, напълно наситен с водни пари, и се нарича наситен влажен въздух И водните пари, съдържащи се в този въздух, са в наситено състояние.

Ако φ < 100%, след това въздухът съдържа водни пари в прегрято състояние и го нарече ненаситени влажни въздух .

Налягането на водните пари в наситено състояние зависи само от температурата. Неговата стойност се определя чрез експериментален начин и води в специални таблици. Има редица формули, приблизително пристрастяване PN. в PA. или в mm. RT. Изкуство. От температура Б. t ° C..

Например, за областта на положителните температури от 0 ° C. И над налягането на наситена водна пара в равенство, е приблизително изразена чрез пристрастяване:

P n.p. \u003d 479 + (11.52 + 1.62 t) 2, PA

Използване на концепцията за относителна влажност φ , водният въздух може да бъде определен като

За вентилационни процеси температурите са постоянни и равни

S.V. \u003d 1.005 kJ / (kg × ° C).

В конвенционалните вентилационни процеси в температурния диапазон тази величина може да се счита за постоянна и еднаква

С n \u003d 1.8 kJ / (kg х ° С).

J S.v. \u003d S.v. × Т.

където: t. - температура на въздуха, в ° С.

Сух въздух енталпик J S.v. за t \u003d 0 ° C Вземете равен на 0.

за вода t \u003d 0 ° C равен 2500 kJ / kg.

във въздуха при произволна температура t., суми

J n \u003d 2500 + 1.8 t.

той е необходим на енталпия на сухата част и енталпията на водните пари.

Enthalpy Й. мокър въздух, приписван на 1 кг суха част от влажен въздух, в kj / kg.на случайна температура t. и арбитрарно съдържание на влага д.равна на:

където: 1,005 – C S.V. Сух въздушен капацитет, _kj / (kg × ° C);
2500 – r. Специфично зарядно устройство, kj / (kg × ° C);
1,8 – CP. Водна парна топлина kj / (kg × ° C).

Ако въздушните прехвърляния изрично топло, то се загрява, т.е. Температурата му се повишава. Когато се нагрява влажен въздух, енталпия се променя в резултат на промени в температурата на сухата част на въздуха и водните пари. Когато водните пари допускат във въздуха със същата температура от външни източници (изотермично омокряне чрез пара), тя се предава латентна топлина изпаряване. Enhalar Air Enthalpy също се увеличава, защото енталпията на водните пари се добавя към енталпия на сухата част на въздуха. Температурата на въздуха в същото време е почти никаква промяна, което е причината за въвеждането на този термин - скрита топлина.

В общия случай, енталпият на влажен въздух се състои от ясна и скрита топлина, така че енталпият понякога се нарича пълна топлина.

За допълнителни изчисления на вентилационните и климатичните системи ще се нуждаем от следните основни параметри на влажния въздух:

температура t B. , Щампа ;
съдържание на влага г. Б. , g / kg. ;
относителна влажност . Б. , % ;
тела J B. , kj / kg. ;
концентрация на вредни примеси В , mg / m 3 ;
скорост на движение V B. , г-ца.

За сушене на материали като охладители и носители на влага, въздухът или смесеният с въздушни газове се използва най-често. Като се има предвид, че смес от димни газове с атмосферен въздух в термофизичните свойства е малко по-различен от нагретия влажен въздух, ние ще разгледаме най-важните характеристики на влажния въздух.

Влажният въздух е смес от сух въздух и водна пара. Влажният въздух се характеризира със следните основни параметри:

Абсолютна влажност определени от количеството водна пара в kg,

Относителна влажност или степента на наситеност на въздуха () се нарича съотношение на масата на водните пари в 1 m 3 влажен въздух () до максималната възможна маса от водна пара в 1 m 3 въздух (наситена двойка плътност) при същите условия ( T, p).

С нарастващата температура (наситена двойска плътност), тя се увеличава по-бързо от (плътност на парата), така нататък. Когато се нагрява, относителната влажност намалява.

Съдържание на влага - Това е количеството водни пари (в kg), съдържащо се във влажен въздух и издълбан на 1 кг абсолютно сух въздух.

където масата на водната пара и масата на абсолютно сухия въздух в този обем влажен въздух, кг.

Според уравнението на Mendeleev-Klaperon,

Заместване на тези стойности във формулата за (x) съдържание на влага, ние получаваме

Молекулно тегло на водните пари (18) \\ t

Молекулно тегло на сухото въздух (29) \\ t

Master18 / 29 \u003d 0,622

Съгласно закона Dalton, общото налягане на газовите смес (P) ще бъде равно на количеството на частичното налягане на компонентите, т.е. За нашия случай , като се има предвид това тогава ,

къде е налягането на насищане

Барометрично налягане

Тела Или енталпият на влажен въздух се изразява от сумата на енталпия от 1 кг сухи въздух () и водна пара (), съдържаща се в нея.

като Въздушен капацитет и топлинна мощност на водните пари . Водните пари са в процес на сушене в прегрято състояние в сместа с въздух, след това

Enthalpy на прегряване на пара при 0 0 s (\u003d 2493 kJ / kg)

Температурен сух термометър - обозначава буквата (или), това е температурата, която около нас.

Температурата на влажния термометър - Адиабатна температура на насищане (т.е. без топлообмен с околната среда) или тази температура на изпаряване на водата от свободна повърхност (обозначена).

Потенциала за сушене - обозначава (ж) тази разлика между температурата на въздуха () и температура на влажна термометър (), характеризира способността на въздуха да абсорбира влагата от материала.

Температура на точката на оросяване () Това е температурата на наситеност на въздуха с постоянно съдържание на влага.

Частично налягане на влага - Това е натиск, който би създал китови двойки, ако тези двойки зает обема, зает от сместа от двойката.

Основните устройства, които измерват параметрите на въздуха, се измерват: (барометри, термометри, психомери, хигрометри, самостоятелни устройства - барографи, термографи).