Процессы адиабатного (изоэнтальпийного) увлажнения

Тонкий 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 (изоэнтальпийного) увлаж­нения воздуха, т. е. энтальпия воздуха остается практически неиз­менной. В I — d-диаграмме этот процесс можно проследить по ли­ниям I=const (слева вниз направо). Если воздух состояния 1 (рис. 3) находится в контакте с водой, имеющей температуру мокрого термометра t_M1 то его состояние изменится по линии I₁ = const, например, до точки 2 с ассимиляцией 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 кривой = 100%.

Рис. 3

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 I=const в результате увеличения тепловой емкости доли водяного пара во влажном воздухе, но это отклонение практически незначительно.

Изотермический процесс увлажнения

Если в воздух подать пар, имеющий ту же температуру, что и воздух по сухому термометру, то воздух будет увлажняться не изменяя своей температуры. Изотермический процесс увлажнения воздуха паром в I—d-диаграмме можно проследить по линиям t = const. При подаче пара в воздух с параметрами, определенными точкой 1 (см. рис. 3), состояние воздуха изменяется по линии t₁ = const (слева направо). После увлажнения состояние воздуха может соответствовать произвольной точке на этой изотерме, например точке 4 при ассимиляции влаги Предельное состояние воздуха в этом процессе соответствует точке 5 пересечения ли­нии t₁с линией ф = 100 %.

При кондиционировании воздуха используют процесс увлажне­ния воздуха острым паром, который обычно имеет температуру более 100°С, т. е. значительно отличающуюся от температуры воз­духа. Однако в связи с тем, что содержание явного тепла в паре, ассимилируемом воздухом, незначительно, луч процесса идет с небольшим отклонением вверх от изотермы. Изменение энтальпии воздуха в основном определяется теплотой парообразования водя­ного пара, температура воздуха при этом повышается немно­го.

Политропические процессы тепло- и влагообмена

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 I — 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 А1 кДж/кг:

Q = G , (24)

а влагосодержание — на кг/кг:

W = G . (18) Отношение правых и левых частей уравнений (17) и (18) есть показатель направления луча процесса изменения состоя­ния воздуха в I — d-диаграмме и соответствует угловому коэф­фициенту

(25)

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 и I — d-диаграммой, определить конечные параметры воздуха. В другом случае неизвестными, при прочих известных данных, могут быть: расходы воздуха G, тепла Q и влаги W.

Политропический процесс с произвольным показателем вклю­чает в себя по существу все возможные процессы изменения тепловлажностного состояния воздуха