5. Визначення температури точки роси і мокрого термометру

Якщо в І-d діаграмі відома точка, яка характеризує певний стан повітря (точка А), то для визначення температури точки роси з точки А рухаємось по лінії d = const до точки перетину з лінією  = 100% (точка С). По ізотермі, яка приходить у точку С, рухаємось до осі t і визначаємо величину температури точки роси t_т.р. Для визначення температури мокрого термометру з точки А рухаємось по лінії I = const до точки перетину з лінією  = 100% (точка В). По ізотермі, яка приходить у точку В, рухаємось до вісі t і визначаємо температуру мокрого термометру. Наприклад, для стану повітря з t = 40^oC i  =20%, t_т.р.=13^оС, t_м.т.= 22^оС.

По відомим температурам мокрого термометру t_м.т. і сухого термометру t_с, можливе визначення точки в діаграмі, яка характеризуватиме певний стан повітря. Лінії, які проходять через цю точку, визначають невідомі раніше параметри повітря.

Рис. 3.7. Визначення температури мокрого термометру і точки роси

Для визначення точки в діаграмі необхідно на осі t знайти ізотерму t_м.т. і рухатись по ній до точки перетину з лінією =100%, точка В, а з точки В рухатись по лінії I=const до точки перетину з ізотермою t_с (точка А). Наприклад, відомі значення t_м.т.=19^оС, t_с=25^оС. Виконуємо побудову і знаходимо точку А на діаграмі, для неї _А = 56%, d_А = 11,1 г.вол./кг.сух..пов., t_А = 25^оС, І_А = 48 кДж/кг.сух.пов.

Рис. 3.8. Визначення точки в діаграмі по відомим t_с і t_м.т.

5. Визначення парціального тиску

Для визначення парціального тиску необхідно з точки А, яка характеризує певний стан повітря, опуститись по лінії d=const до нахиленої лінії парціального тиску в нижній частині діаграми, точка В. З цієї точки по горизонталі рухаємось до правої вертикалі, на якій записані значення парціального тиску (точка С). Наприклад, для точки А з t = 40^оС і  = 20% - Р_п = 1,43 кПа.

Рис. 3.9. Визначення парціального тиску

2. Порядок виконання роботи

3.1. Керуючись методичними вказівками та І-d діаграмою, студенти вивчають і засвоюють лінії діаграми та принцип побудування процесів.

1. Для оволодіння методикою користування діаграмою вирішуються задачі на побудування термодинамічних процесів вологого повітря в діаграмі.

2. Розбирається умова задачі, визначається вид процесу і його характерна лінія, а також параметри, які задають початкову і кінцеву точку процесу.

3. Коротко умова задачі записується у звіт з лівого боку аркушу. Вихідні дані беруться із таблиці після умови задачі.

4. Будується процес в діаграмі.

5. З діаграми схематично переноситься побудований процес у звіт і замальовується з правого боку аркушу, напроти умови задачі.

6. Вирішується чотири задачі згідно зі своїм варіантом і проводяться необхідні розрахунки.

3. Побудування термодинамічних процесів

З а в д а н н я 1. Побудувати процес сушіння палива в сушильній установці нагрітим повітрям. Від початкового стану з температурою t₁, ^оС і вологовмістом d₁, г.вол./кг.сух.пов. повітря підігрівається в поверхневому теплообміннику (калорифері) до температури t₂, ^оС. Після калориферу нагріте повітря направляється у сушильну камеру. За рахунок теплоти повітря волога випаровується і теплота з молекулами вологи повертається у повітря, проходить процес адіабатного насичення, при цьому воно охолоджується до температури t₃. Визначити кількість теплоти, що витрачається на нагрівання повітря і кількість вологи, яка випаровувалася з палива. У початковій та кінцевій точках процесу визначити температури точки роси і мокрого термометру, а також парціальний тиск. Вихідні дані взяти з табл. 3.1.

Рис. 3.10. Схема сушильної установки

Обладнання: 1 – вентилятор, 2 – калорифер, 3 – сушильна камера.

Точки: 1 – стан повітря до нагрівання, 2 – стан повітря після нагрівання, 3 – стан повітря після сушильної камери.

Т а б л и ц я 3.1.

Номер варіанту по останній цифрі залікової книжки Параметри	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
t1, oC	10	12	14	16	18	20	22	21	23	24
t2, oC	45	40	35	50	53	48	55	47	57	45
t3, oC	15	17	19	15	22	21	28	22	26	27
d1, г.вол./кг.сух.пов	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

З а в д а н н я 2. Побудувати процес охолодження повітря у теплообміннику, якщо його початкові параметри: температура t₁, ^оС і відносна вологість ₁. Повітря охолоджується до температури, яка на 4^о менша температури точки роси. Визначити кількість теплоти, що відводиться від повітря, і кількість вологи, яка випала із повітря. Вихідні дані взяти з табл.3.2.

Т а б л и ц я 3.2.

Номер варіанту по останній цифрі залікової книжки Параметри	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
t1, oC	40	36	32	28	24	20	40	35	30	25
1, %	35	40	45	50	55	60	65	70	75	60

З а в д а н н я 3. Побудувати ізотермічний і адіабатний процеси зволоження повітря. Початковий стан характеризується відносною вологістю ₁ і вологовмістом d₁. Ізотермічне зволоження повітря проходить до відносної вологості ₂ і з кінця цього процесу починається адіабатне зволоження повітря до температури t₃. Визначити кількість водяної пари, яка витрачається на ізотермічне та адіабатне зволоження, підводилася або відводилася теплота у процесах, температури точки роси і мокрого термометру та парціальні тиски водяної пари в початковій та кінцевій точках процесів. Вихідні дані взяти з табл. 3.3.

Т а б л и ц я 3.3.

Номер варіанту по останній цифрі залікової книжки Параметри	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1, %	5	5	10	15	10	5	20	25	10	20
d1, г.вол./кг.сух.пов.	5	4	6	7	5	1	10	8	3	9
2, %	20	25	30	35	40	65	50	45	70	40
t3, oC	37	33	30	29	29	23	33	27	27	28

З а в д а н н я 4. Побудувати процес змішування двох потоків вологого повітря з масовими витратами G₁ і G₂. Параметри першого потоку – відносна вологість ₁ і вологовміст d₁, другого – відносна вологість ₂ і температура t₂. Визначити параметри суміші. Вихідні дані взяти з табл. 3.4.

Т а б л и ц я 3.4.

Номер варіанту по останній цифрі залікової книжки Параметри	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1, %	45	51	100	10	15	30	95	70	45	100
d1, г.вол./кг.сух.пов.	3	5	6	2	4	15	2	12	26	9
m1, кг/год	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140
2, %	70	90	70	40	80	95	65	45	20	70
t2, oC	38	25	35	43	34	30	29	45	33	30
m2, кг/год	200	190	180	170	160	150	140	130	120	110