Здравствуйте, друзья! Характеристики воздуха легко определяются по диаграмме Рамзина, называемой также id — диаграммой. Диаграмма составлена для барометрического давления 745 мм рт. ст., т. е. 99,3 кПа (среднее годовое давление в Центральной части России), но ею можно пользоваться и при других барометрических давлениях в пределах допустимой точности.
При построении диаграммы в основу положены два параметра: влагосодержание d, которое отложено по оси абсцисс, и энтальпия — по оси ординат. Для удобства расположения линий угол между осями равен 135°. Горизонтально проведена вспомогательная ось, на которую спроецированы значения влагосодержания с наклонной оси. Хотя ось абсцисс на диаграмму обычно не наносится, но линии одинаковой энтальпии идут параллельно ей, поэтому они на диаграмме изображаются наклонными прямыми. Линии d=const проведены параллельно оси ординат.
Помимо основных параметров, на id-диаграмме нанесены линии одинаковых температур — изотермы (tc=const), одинаковых относительных влажностей (φ=const), одинаковых температур адиабатного насыщения воздуха (tм=const) и парциального давления пара рп. Изотермы (tc=const) представляют собой наклонные прямые, угол наклона которых немного возрастает с увеличением температуры.
Линии (φ=const) имеют вид расходящихся кривых, которые претерпевают излом при t=99,4° С (температура кипения воды при давлении 745 мм рт. ст.) и дальше идут почти вертикально. Кривая φ=100% делит площадь диаграммы на две части. Выше кривой располагается область влажного воздуха с ненасыщенным паром, а ниже — область влажного воздуха с насыщенным и частично сконденсированным паром. Линии адиабатного насыщения воздуха (tм=const) на диаграмме проходят под небольшим углом к прямым i=const. На кривой φ=100% в одной точке пересекаются линии tc=const и tм=const с одинаковым значением температур. Это свидетельствует о том, что при адиабатном насыщении обе температуры равны.
В нижней части диаграммы построена зависимость pп = f (d). При нагревании воздуха его влагосодержание не изменяется (d=const), а энтальпия возрастает. Следовательно, процесс нагрева на id-диаграмме изображается вертикальной прямой АВ.Процесс охлаждения воздуха происходит также при постоянном влагосодержании, но энтальпия в этом случае уменьшается (прямая ВА), а относительная влажность возрастает вплоть до точки росы, являющейся пересечением прямой охлаждения ВС с кривой φ=100%.
В процессе сушки материала воздух увлажняется. Если при этом теплота, затраченная на испарение влаги, берется из воздуха, то этот процесс приближенно (без учета энтальпии воды) считают изоэнтропийным (i=const), так как израсходованная теплота снова возвращается воздуху вместе с испаренной влагой. Поэтому на id-диаграмме он изображается прямой ВС, параллельной линиям i=const. Если же учесть, что воздуху передается паром большее количество теплоты, чем было получено при испарении, на величину энтальпии испаренной воды, то в действительности процесс происходит с увеличением энтальпии влажного воздуха по линии tм=const.
По id-диаграмме, зная два любых параметра, можно определить все остальные параметры влажного воздуха. При пользовании ею значительно упрощается расчет сушильного процесса, осуществляемый в этом случае графическим методом. При помощи id-диаграммы можно определить также параметры смеси, образующейся в результате смешения двух потоков влажного воздуха. Для этого достаточно рассчитать влагосодержание dсм и энтальпию iсм смеси.
Пусть в камеру смешения поступают два потока влажного воздуха с параметрами d1, t1,i и d2, t2, i2, содержащие сухого воздуха соответственно L1 и L2. В результате смешения будет получен влажный воздух с параметрами dсм, tсм, iсм и содержанием сухого воздуха Lсм. Очевидно, что Lсм=L1+L2. Общее количество влаги, содержащейся в воздухе после смешения, составит Lсмdсм=L1d1+L2d2. Следовательно,
Уравнение теплового баланса запишется так: Lсмicм=L1i1+L1i2.
Отсюда
Пересечение на id-диаграмме двух прямых dсм=const и iсм=const даст точку, которая характеризует состояние полученного в результате смешения влажного воздуха.
При помощи id — диаграммы решают важные задачи, относящиеся к проектированию сушильных аппаратов и ряда других устройств. Исп. литература: 1) Основы теплоэнергетики, А.М. Литвин, Госэнергоиздат, 1958. 2)Теплотехника, Бондарев В.А., Процкий А.Е., Гринкевич Р.Н. Минск, изд. 2-е,"Вышейшая школа", 1976.
Добавить комментарий