2. Діаграма стану вологого повітря

Вологовміст х відкладемо на допоміжній осі абсцис, яка утворює прямий кут з віссю ентальпії h; основну вісь х звичайно не показують. При такій побудові лінії x=const зображують вертикальними прямими, а лінії h=const - похилими прямими, паралельними основній лінії абсцис. Крім основних ліній h та х, на діаграму нанесено ізотерми вологого повітря, лінії постійної відносної пологості, парціального тиску водяної пари та інші допоміжні лінії.

Ізотерми (t=const), які побудовані за рівнянням

, є прямими ; нахилом, що збільшується з підвищенням температури.

Під час охолодження вологого повітря з постійним вологовмістом х ступінь насичення повітря вологою може досягати одиниці φ=1

Лінії φ=const побудовані за рівнянням (20.3)

Лінія (φ = 1 (або 100%) відповідає максимальному вологовмісту і розділяє діаграму на дві області. Над цією лінією лежить область ненасиченої водяної пари в суміші з сухим повітрям, тобто вологого ненасиченого повітря, а під лінією - область насиченої водяної пари, то частково конденсується у вигляді дрібненьких крапельок - туману (якщо температура нижча від 0°С, то волога перебуває у вигляді льодового туману - інею). Сама лінія (φ=1) відображає стан вологого насиченого повітря.

Стан вологого повітря характеризується на діаграмі перетином чотирьох ліній: постійних температури, вологовмісту, відносної вологості та ентальпії. Для визначення стану повітря достатньо знати будь-які два параметри.

Рис. 84 Діаграма Нх вологого повігря

Побудова процесу сушіння на hx-діаграмі

Розрахувати повітряну сушарку - це означає визначити питомі та загальні витрати теплоти і повітря на висушування, а також інші параметри, потрібні для розрахунку калорифера, сушильної камери й витяжного пристрою (вентилятора).

Побудова процесу сушіння на hх-діаграм і дає можливість встановити характер обміну теплотою і вологою, а також визначити проміжні й кінцеві параметри повітря.

Теоретична сушарка. Процес, що відбувається в теоретичній сушарці, на діаграмі зображають так. За відомою початковою температурою повітря t₀ і його відносною вологістю φ_о знаходять на діаграмі точку A-h, для якої, у свою чергу, знаходять вологовміст х₀ та ентальпію h₀). Оскільки повітря в калорифері нагрівають при незмінному вологовмісті, перетин лінії х₀= x₁=const із заданою ізотермою t₁ дає точку В, що характеризує стан повітря на вході в сушарку. Для цієї точки знаходять ентальпію h₁.

Раніше довели, що в теоретичній сушарці теплообмін відбувається при постійній ентальпії повітря. Спускаючись з точки В по лінії постійної ентальпії h₁ = h₂ = const до перетину із заданою ізотермою t₂ або з лінією φ₂, знаходять точку С кінцевого стану повітря. Для цієї точки на діаграмі знаходять значення вологовмісгу х₂. Знаючи параметри повітря на вході й виході, легко обчислити: питому витрату сухого повітря на випаровування 1 кг вологи – за рівнянням ; (20.4)

Рис. 85 Діаграма процесу сушіння в реальній сушарці

питому витрату теплоти в калорифері - за рівнянням

Витрата теплоти буде тим меншою, чим нижча температура відпрацьованого повітря t₂ і вища температура свіжого повітря, що надходить у калорифер, а також чим менша питома витрата сухого повітря.

Процес, що відбувається в реальній сушарці у випадку, коли ∆=0, зображається на h-x-діаграмі аналогічно до про­цесу в теоретичній сушарці.