Регулирование теплообмена грузов с окружающей средой

В условиях морской перевозки различают три вида изменений температуры наружного воздуха: эпизодический, зависящий от местных условий плавания и изменений погоды; суточный, зависящий от солнечной радиации, свойств, формы и цвета предметов; общерейсовый, зависящий от района плавания судна.

В портах экваториальной зоны максимальные суточные колебания достигают 20°С, в портах тропической зоны – около 12°С, в умеренных широтах - около 7°С, а в полярных еще меньше. Эпизодические колебания температуры воздуха, связанные с изменением погоды могут изменяться до нескольких градусов в час и даже превышать суточные колебания, особенно в районах сильных океанских течений. Общерейсовые изменения температуры могут достигать до 50°, однако изменение температуры происходит более-менее постепенно. Амплитуда суточных колебаний температуры воды невысока 1-3°С, а общерейсовое изменение может достигать и 30°С.

Грузовые помещения – это закрытые пространства, в которых образуется свой микроклимат. Перевозчик на всем протяжении рейса должен контролировать, а если необходимо и регулировать атмосферу воздуха в трюме, чтобы находящийся там груз содержался в оптимальных условиях.

Соотношение между единицами давления:

1 мм рт. Ст. = 133,312 Па;

1 мбар = 100 Па;

1 кгс/см² = 98067 Па = 980,67 мбар = 736 мм рт. ст;

Свойства воздуха и определение его параметров

Абсолютная влажность – масса водяного пара в 1м³ воздуха:

(20.1)

где	γn	- абсолютная влажность;
	α	- коэффициент объемного расширения;
	h	- парциальное давление водяного пара (мм рт.ст.);
	t	- температура (°С);

Содержание влаги в воздухе – отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха:

(20.2)

где	d	- cодержание влаги в воздухе (г/кг);
	B	- барометрическое давление атмосферного воздуха (мм рт.ст.);
	h	- парциальное давление водяного пара (мм рт.ст.);

Относительная влажность воздуха – отношение фактического содержания водяных паров к тому максимальному количеству, которое может содержать воздух при данной температуре, находясь в состоянии насыщения:

(20.3)

где	φ	- относительная влажность воздуха (%);
	Н	- давление насыщенного пара (мм рт.ст.);
	h	- парциальное давление водяного пара (мм рт.ст.);

Точка росы – температура воздуха, при которой количество водяных паров достаточно для насыщения воздуха, т.е, если воздух охладить до такой температуры, он насытится водяными парами, а на предметах, имеющих температуру равную или меньшую чем точка росы, начнется конденсация влаги. Точка росы зависит от абсолютной влажности воздуха и может быть определена по специальным таблицам по разности показаний влажного и сухого термометра, либо по выражению:

(20.4)

где	τ	- точка росы (°С);
	h	- парциальное давление водяного пара (мм рт.ст.);

Эти данные необходимы для пользования номограммой влажного воздуха, которая связывает пять его параметров: температуру, точку росы, относительную влажность, фактическое и максимальное содержание влаги в воздухе. С помощью номограммы по двум известным параметрам можно определить все остальные.

В технических расчетах существует понятие стандартной атмосферы: температура воздуха +20°С; относительная влажность 70% и атмосферное давление 760 мм рт.ст.

Для решения задач кондиционирования воздуха и груза в трюмах судна применяется понятие «температурный запас» - разность между температурой воздуха и точкой росы. Обычно его принимают равным 3°С.

Влажность груза

Массу влажного материала можно рассматривать следующим образом:

(20.5)

Абсолютная влажность груза:

(20.6)

Относительная влажность груза:

(20.7)

где	q в.м.	- масса влажного материала (кг);
	qс	- масса сухого материала (кг);
	qвл	- масса влаги (кг);

Для каждого гигроскопического материала установлено определенное стандартное значение влагосодержания, которое носит название кондиционной влажности. Равновесным влагосодержанием называется влагосодержание материала в состоянии равновесия, когда его температура равна температуре окружающей среды, а парциальное давление пара на поверхности материала равно парциальному давлению пара в воздухе. Если фактическая влажность груза меньше равновесной, то груз будет увлажняться, и наоборот.

---

Дата добавления: 2015-07-20