9. Смешение различных объемов воздуха.

П ри кондиционировании в ряде случаев наружный воздух, подаваемый в помещение, смешивают с внутренним воздухом (рециркуляция внутреннего воздуха). Возможны и другие случаи, связанные с перемешиванием масс воздуха разного состояния. Процесс смешения воздуха при построении на h-d-диаграмме изображается прямой, соединяющей точки состояния воздуха смешиваемых масс. Точка смеси всегда располагается на этой прямой и делит ее на отрезки, обратно пропорциональные смешиваемым количествам воздуха. Если смешать воздух состояния 1

в количестве G с воздухом состояния 2 в количестве nG, то точка смеси 3 разделит отрезок 1—2 или его проекции ∆h_1-2 и ∆d_1-2 на части 1—3, 3—2 или ∆h_1-3, ∆h_3-2 и ∆d_1-3, ∆d_3-2:

Таким образом, чтобы найти точку смеси, нужно прямую 1 —2 или ее проекции разделить на n+1 частей и отложить от точки 1 одну часть, оставив n частей до точки 2. Такое построение определит положение точки смеси.

В озможен случай, когда точка смеси 3' окажется в области ниже линии φ=100%. Это значит, что при смешивании будет образовываться туман (конденсация, образование капель из водяного пара, содержащегося в воздухе).

Если принять температуру выпадающей влаги, близкой к температуре мокрого термометра, соответствующей (h_3’ = const) точке смеси 3^’, то действительные параметры точки смеси 3 будут соответствовать пересечению линий h_з' =constи φ=100%. Снижение влагосодержания воздуха за счет конденсации влаги будет:

∆d = d_3’’, — d₃.

Точка смеси д.б. выше 0 ⁰С при наличии процесса конденсации. Если т. см. ниже 0 ⁰С необходимо делать рециркуляцию после калорифера 1-го подогрева.

10. Адиабатические и политропические процессы взаимодействия воздуха с водой

Т онкий слой воды или ее капли при контакте с воздухом приобретает температуру, равную температуре мокрого термометра. При контакте воздуха с водой, имеющей такую температуру, происходит процесс адиабатного увлажнения воздуха, т. е. энтальпия воздуха остается практически неизменной. В h-d-диаграмме этот процесс можно проследить по линиям h = const.

Если воздух состояния 1 находится в контакте с водой, имеющей температуру мокрого термометра t_м1, то его состояние изменится по линии h₁=const, например, до точки 2 с ассимиляцией ∆d₁ г влаги на 1 кг сухой части воздуха. Предельное состояние воздуха в этом процессе соответствует его насыщению влагой в точке 3 пересечения луча процесса с φ = 100%.

При кондиционировании часто используют адиабатное увлажнение воздуха рециркуляционной водой. Для этого в оросительной камере разбрызгивают воду, которую забирают насосом из поддона этой же камеры. Вода, непрерывно находясь в контакте с воздухом, имеет температуру, близкую к температуре мокрого термометра, и в небольшой части (до 1—3%) испаряется и увлажняет воздух, проходящий через камеру.

Реальный процесс несколько отклоняется вверх от линии h = const в результате увеличения тепловой емкости доли водяного пара во влажном воздухе, но это отклонение практически незначительно.

Политропические процессы взаимодействия воздуха с водой

Многие процессы изменения состояния воздуха при кондиционировании связаны с одновременным внесением в воздух или отведением из него тепла и влаги. Такое изменение состояния воздуха происходит, например, в помещениях, где одновременно выделяется и явное тепло и водяной пар, или где воздух одновременно охлаждается и осушается. При произвольном соотношении количеств ассимилированных воздухом тепла и влаги изменение состояния воздуха можно изобразить на h-d - диаграмме линиями, имеющими различные направления. Если потоку воздуха, сухая часть которого составляет G кг/ч, передать Q кДж/ч тепла и W кг/ч влаги, то его энтальпия изменится на ∆h кДж/кг:

,

а влагосодержание — на ∆d' кг/кг:

показатель направления луча процесса изменения состояния воздуха в h-d-диаграмме, соответствующий угловому коэффициенту:

Изменение состояния воздуха в помещении при его обработке в камерах сводится к изменению его энтальпии и влагосодержания. Зная начальное состояние и количество G, кг, воздуха, величину полных теплопоступлений Q и влагопоступлений W в воздух, можно, пользуясь показателем ɛ и h-d-диаграммой, определить конечные параметры воздуха. Политропический процесс с произвольным показателем ɛвключает в себя по существу все возможные процессы изменения тепловлажностного состояния воздуха.

1 вариант. В – w₁:t_в– t_w= min; W_w– W_в= max–разность конц. водяных паров в пограничном слое и омывающем воз-хе.

4 вариант. В – w₄:t_в– t_w= max (по сравнению с 1); W_w– W_в= 0.

Температура воды будет повышаться. Анализ (1) и (4) показывает, что м.б. как и нагрев ,так и охлаждение воды в процессе её контакта с воздухом. Вывод: возможна такая тем-ра воды для данного состояния воз-ха, в процессе увлажнения кот.не будет изменяться – температура мокрого термометра.

5 вариант.Будет происходить процесс осушки. Тем-ра воды д.б. в этом случае ниже тем-рыт.росы. Воздух отдает свои пары воде – осушение.