Примеры выполнения задач, по определению параметров влажного воздуха

Задача 1. Определить по i – d диаграмме (рис. П.4.5. и рис. П.4.6, приложение 4) энтальпию и влагосодержание воздуха при 60 и

Решение. Схема решения приведена на рис. 11а: находим: i = 163 кДж/кг сухого воздуха; x = 0,04 кг/кг сухого воздуха.

Задача 2. Определить парциальное давление водяного пара в паровоздушной смеси при 80 и i = 150 кДж/кг сухого воздуха.

Решение. Графическую схему решения см. на рис. 11б. По диаграмме Рамзина (рис. П.4.5. и рис. П.4.6, приложение 4) находим точку пересечения изотермы 80 с линей i = 150 кДж/кг сухого воздуха и эту точку проектируем на линию парциального давления водяного пара, которая находится внизу диаграммы; полученную точку проектируем направо на ось ординат, на которой нанесены парциальные давления водяного пара (мм рт. ст.).

При t = 80 и i = 150 кДж/кг сухого воздуха находим

Рис. 12 – Способы определение значения:

а) определение значения и по диаграмме (к задаче 1, п.5.1.1); б) Определение значения по диаграмме (к задаче 2, п.5.1.1)

Задача 3. Воздух с температурой 24 и нагревается в калорифере до 90 . Найти энтальпию и влагосодержание воздуха на выходе из калорифера.

Решение. Начальное состояние воздуха определяется в i – d диаграмме (рис. П.4.5. и рис. П.4.6, приложение 4) точкой пересечения изотермы t = 24 c линией . Этой точке соответствует х = 0,013 кг/кг сухого воздуха и i = 54,5 кДж/кг сухого воздуха. Изменение состояния воздуха при нагревании его в калорифере происходит при постоянном влагосодержании, т.е. при x = const. Следовательно, конечное состояние воздуха определится точкой пересечения линии x = 0,013 с изотермой t = 90 . Этой точке соответствует энтальпия i = 126 кДж/кг сухого воздуха.

Графическую схему решения см. на рис. 13.

Рис. 13 – Определение значения i и по i – d диаграмме (к задаче 3 )

Задача 4. Воздух с температурой и относительной влажностью нагревается в калорифере до температуры . Найти энтальпию, влагосодержания и относительную влажность воздуха на выходе из калорифера.

Решение. Начальное состояние влажного воздуха определяется точкой пересечения изотермы t = 25 c линией Этой линии соответствует влагосодержание x = 0,017 кг/кг и энтальпия i = 65 кДж/кг сух. воздуха. При нагревании в калорифере состояние воздуха изменяется по линии x = const, т.е. при постоянном абсолютном влагосодержании. Конечное состояние воздуха определится точкой пересечения x = 0,017 кг/кг с изотермой t = 90 Этой точке соответствует энтальпия I = 138 кДж/кг сухого воздуха и относительная влажность

Задача 5. Температура влажного воздуха 78 , энтальпия 120 кДж/кг с. в. Определить по i – d диаграмме (рис. П.4.5. и рис. П.4.6, приложение 4) значение температуры точки росы для этого воздуха.

Решение. а) На пересечении изотермы t = 78 и линии удельной энтальпии i = 120 кДж/кг c. в. находят положение точки А, характеризующей состояние влажного воздуха.

б) Для этой точки удельное влагосодержание x = 0,013 кг/кг с. в.

в) Температура точки росы соответствует температуре воздуха, при которой он полностью становится насыщенным при охлаждении.

При охлаждении удельное влагосодержание воздуха не изменится, поэтому на i – d диаграмме изменение его состояния при охлаждении будет характеризоваться линией, которая будет идти от точки А вниз по линии x = 0,013 кг/кг с. в. до предела. Пределом охлаждения является достижение что определяется положением точки а. Через эту точку проходит изотерма , это и будет значение температуры точки росы.

Графическую схему решения см. на рис. 14.

Рис. 14. Определение температуры по i – d диаграмме (к задаче 5)

Задача 6. Показания психрометра в воздуховоде перед сушильной камерой: t = 57 , Определить по i – d диаграмме (рис. П.4.5. и рис. П.4.6, приложение 4) значение удельного влагосодержания, удельной энтальпии и относительной влажности воздуха, поступающего в сушильную камеру.

Решение. На i – d диаграмме (рис. 15a) находят точку пересечения изотермы t = 57 , и линии показания смоченного термометра - точка А. Эта точка характеризует состояние влажного воздуха, поступающего в сушильную камеру. Точке А соответствуют: удельное влагосодержание x = 0,016 кг/кг с. в.; удельная влажность

Задача 7. Определить парциальное давление пара во влажном воздухе при относительной влажности и удельной энтальпии i = 90 кДж/кг c. в.

Решение. На i – d диаграмме (рис. 15 б) находят точку А, характеризующую состояние влажного воздуха, на пересечении линии и линии i = 90 кДж/кг c. в.

Парциальное давление пара во влажном воздухе зависит от удельного влагосодержания воздуха. Для определения значения парциального давления пара по i – d диаграмме нужно опуститься от точки А по линии, соответствующей x = 0,012 кг/кг с. в., до пресечения с линией парциального давления водяного пара – точка а – и далее по горизонтали перейти на правую ось ординат диаграммы, на которой отложены значения давления в масштабе. Таким образом, величина парциального давления пара во влажном воздухе с заданными параметрами составляет:

Рис. 15 –Определение значения по i – d диаграмме

а) к задаче 6; б) к задаче 7

Задача 8. В сушильную камеру поступает влажный воздух с удельной энтальпией 90 кДж/кг c. в.; температура точки росы этого воздуха 15 Определить для этого воздуха по i – d диаграмме (рис. П.4.5. и рис. П.4.6, приложение 4) значение относительной влажности и температуры. Рассчитать потенциал сушки и определить относительную влажность по психрометрической таблице.

Решение. В i – d диаграмме находят положение точки, характеризующей состояние влажного воздуха с заданными параметрами (рис. 16): а) находят изотерму , соответствующую значению температуры точки росы; б) точка пересечения изотермы и линии - точка а – определяет значение удельного влагосодержания заданного воздуха x = 0,115 кг/кг с. в.; в) от точки а с линией подняться по линии x = 0,115 кг/кг с. в. до пересечения с линией удельной энтальпии i = 90 кДж/кг с. в. Точка пересечения А характеризует состояние воздуха с заданными параметрами. Для воздуха в точке А: ; t = 70 .

Рис. 16. Определение температуры и φ по диаграмме (к задаче 8)

Задача 9. Состояние влажного воздуха характеризуется температурой 40 и относительной влажностью 30%. Определить по i – d диаграмме: удельное влагосодержание воздуха; максимально возможное удельное влагосодержание воздуха при t = 40 ; давление насыщенного пара в воздухе.

Решение. На i – d диаграмме (рис. 17 или рис. П.4.5. и рис. П.4.6, приложение 4) находят точку, характеризующую состояние влажного воздуха - на пересечении изотермы t = 40 и линии (точка А). Для этого воздуха определяют x = 0,012 кг/кг с. в. При t = 40 максимальное влагосодержание воздух будет иметь при полном насыщении его водяными парами, т.е. при Следовательно, точка пересечения изотермы t = 40 и линии (точка а) будет характеризовать воздух при t = 40 , полностью насыщенный водяными парами. Для этого воздуха определяют кг/кг с. в.

Давление насыщенного пара в воздухе при t = 40 зависит от и определяется по диаграмме следующим образом:

а) от точки а по линии кг/кг с. в. следует спуститься на линию парциального давления водяного пара – точка б;

б) от точки б нужно перейти по горизонтали на правую ось ординат, где в масштабе отложено давление пара, - точка в.

Рис. 17. Определение температуры и по i – d диаграмме (к задаче 9)

Задача 10. Найти точку росы для воздуха, имеющего t = 40 и

Решение. Точка росы соответствует той температуре, при которой паровоздушная смесь с данным влагосодержанием становится насыщенным водяным паром. При охлаждении влажного воздуха ниже этой температуры происходит конденсация водяного пара. Для определения точки росы необходимо на i – d диаграмме найти точку, соответствующую заданному состоянию воздуха, затем опуститься по линии x = const до пересечения с кривой т.е. до линии насыщения. В нашем случае x =0,039 кг/кг и точка росы соответствует t_р = 36 (см. схему решения на рис 18 а).

Задача 11. Показания психрометра: по сухому термометру t = 40 , по мокрому . Определить приближено по i – d диаграмме относительную влажность воздуха.

Решение. Находим на диаграмме точку пересечения изотермы с линией (точка А на рис. 18 б). Из этой точки, двигаясь по линии постоянной температуры мокрого термометра ( = const), доходим до пересечения с изотермой t. В точке пересечения В находим искомое значение . Если на i – d диаграмме для упрощения ее линии не нанесены, то искомую относительную влажность воздуха приближено можно определить, двигаясь из точки А по линии i = const до пересечения ее с изотермой t. Линии и i = const близки, и при таком приближенном определении ошибка невелика.

В нашем случае при t = 40 и находим по линии i = const:

Рис. 18. Определение значений i – d диаграмме

а) к задаче 10; б) к задаче 11

Задача 12. Найти температуру материала, выходящего из сушилки, если его влажность выше критической и воздух на выходе из сушилки имеет и кг/кг.

Решение. В первом периоде сушки температура влажного материала равна температуре мокрого термометра . Ее находим (рис. 19), двигаясь от точки А по линии i = const до пересечения с линией в точке В, через которую проходит изотерма

Рис. 19. Определение температуры по i – d диаграмме (к задаче 12)

Дата добавления: 2015-07-11