5.2. Проводимо побудування процесів нагрівання і адіабатного зволоження в I-d діаграмі

Початкова точка процесу 1 визначається в I-d діаграмі по показанням аудиторного психрометру. По ізотермі t_м^а рухаємось до лінії = 100%, з точки їхнього перетину піднімаємось по лінії I=соst до перетину з ізотермою t_с і отримуємо точку 1. По лінії d=соnst, яка проходить через точку 1, піднімаємось до перетину з ізотермою t₂, і отримуємо кінцеву точку 2, яка характеризує стан повітря після нагрівача. З такою температурою повітря надходить у камеру зволоження, де при I=соnst воно зволожується. Тому по лінії I=соnst рухаємось до точки перетину з ізотермою t_с³, що є показанням психрометру камери зволоження, і отримуємо точку 3, яка характеризує теоретичний стан повітря після камери зволоження. Дійсний стан повітря після камери зволоження характеризується точкою 3д, яка знаходиться по показанням t_с³ і t_м³ психрометру камери зволоження. Побудова процесу показана стрілками на рис.4.5. і починається з виділеної точки на осі t. Теоретичні процеси нагрівання - 1-2, адіабатне зволоження 2-3; дійсні процеси: нагрівання - 1-2, полiтропне зволоження - 2-3а. Лінії, які проходять через точки 1,2 або 3 визначають параметри стану повітря відповідно перед нагріванням (т.1), після нагрівання (т.2), після камери зволоження (т.3), або (т.3д).

Рис. 4.5. Побудова процесу нагрівання і зволоження в I-d- діаграмі

5.3. Виконують розрахунки параметрів вологого повітря для дійсного стану повітря після камери зволоження (т.3д).

5.3.1. Відносна вологість

де Р_п - парціальний тиск водяної пари, Па, розраховується.

Р_н - тиск насичення водяної пари, Па, визначається по температурі сухого термометра камери зволоження t_с³

Р_п = Р_н - 6,5 ^. 10^-4 (t_с - t_м)^. Р_б,

де Р_н - тиск насичення водяної пари визначається по показанню температури мокрого термометра камери зволоження t_м³ по таблицям в мм.рт.ст.

Р_б - барометричний тиск повітря в аудиторії, визначається по барометру, мм.рт.ст.

5.3.2. Вологовміст повітря

5.3.3. Ентальпія повітря

І_зд. = t_с³ + 0,001 ( 2500 + 1,96^. t_с³)^.d_зд, кДж/кг сух.пов.

де t_с³ - показання сухого термометра камери зволоження.

5.3.4. Густина повітря

В дану формулу величина тиску підставляється в Па. Для переводу одиниць використовують співвідношення

1 мм.рт.ст. = 133,3 Н/м² (Па).

5.3.5. Теплоємність повітря

с_р.в.п. = с_р.с.п. + с_р.п.^. d_зд = 1,005 + 1,96 ^. d_зд,

де d_зд - вологовміст повітря, кг пари/кг сух.пов.

5.3.6. Порівнюємо параметри повітря, розраховані за формулами і визначені по I-d діаграмі. Результати заносимо в табл. 4.3.

Т а б л и ц я 4.3.

№ п/п	Параметр	Позначення	Спосіб обчислення
			Аналітичний	I-d діаграма
1.	Парційний тиск	Рп, Па
2.	Відносна вологість	, %
3.	Вологовміст	d,
4.	Ентальпія	I,
5.	Густина	в.п,
6.	Теплоємність	ср.в.п.

5.4. Визначення питомої витрати теплоти і сухого повітря на 1 кг випареної вологи.

5.4.1. По графіку залежності V=f(h) визначається витрата повітря - V_в.п., м³/с, h - перепад водяного стовпа по дифманометру.

5.4.2. По таблицям властивостей водяної пари (по тиску) при Р_п визначають температуру насичення пари. Якщо показання сухого термометру більші за температуру насичення t_с  t_н, то пара в потоці повітря перегріта. Тоді по таблицям властивостей перегрітої водяної пари при значеннях Р_п і t_с визначають питомий обєм. Якщо t_с = t_н, то по таблицям тисків визначають v. Густина пари (абсолютна вологість повітря) визначається як величина зворотна питомому обєму

або

де R_п - газова стала водяної пари, R_п = 462 Дж/кгK.

5.4.3. Густина повітря за калорифером

кг/м³

Значення тиску підставляють у Па.

5.4.4. Густина сухого повітря

_{с.п. =} _в.п. - _п.

5.4.5. Масова витрата вологого повітря

m_{в.п. =} V_в.п. ^. _в.п. кг/с

5.4.6. Масові частки пари і сухого повітря у вологому повітрі

g _п = _п/_в.п. g_{с. п.} = _с.п./_в.п.

5.4.7. Масові витрати пари і сухого повітря після калориферу

m_с.п. = g_с.п. ^. m_в.п. m_п. = g_п. ^. m_в.п.

5.4.8. Визначається вологовміст до і після калорифера

Р_м = Р_н - 6,5 ^. 10^-4 (t_с^a - t_м^а) ^. Р_б.

де Р_н визначається по t_м^а по таблицям, мм.рт.ст.

5.4.9. Визначається ентальпiя повітря до і після калориферу

I₁ = t₁ + 0,001 (2500 + 1,96 ^. t₁) ^. d₁,

I₂ = t₂ + 0,001 (2500 + 1,96 ^. t₂) ^. d₂.

5.4.10. Кількість випареної вологи

m_вл = 0,001 (d_зд - d₂)^. m_с.п. кг пари/с

5.4.11. Кількість теплоти, яка передана повітрю в калорифері

Q = m_с.п.(І₂ - І₁), кВт

5.4.12. Питома витрата теплоти на випаровування вологи

Визначається питома витрата теплоти за допомогою I-d діаграми

5.4.13. Питома витрата сухого повітря на випаровування вологи

Визначається ця величина за допомогою I-d діаграми

5.4.14. Заносимо розрахункові дані у таблицю

Т а б л и ц я 4.4.

№ п/п	Назва параметру	Позначення	Одиниця вимірювання	Величина
1	2	3	4	5
1.	Обємна витрата вологого повітря	Vв.п.	м3/с
2.	Абсолютна вологість	п	кг/м3
3.	Густина вологого повітря	в.п.	кг/м3
4.	Густина сухого повітря	с.п.	кг/м3
5.	Масова витрата вологого повітря	mв.п.	кг/с
6.	Масова витрата сухого повітря	mс.п.	кг/с
7.	Масова витрата пара	mп.	кг/с
8.	Вологовміст повітря до і після калорифера	d2 = d1
9.	Ентальпiя повітря	I1 I2	кДж/кг кДж/кг
10.	Кількість випареної вологи	mвп	кг пари/с
11.	Кількість теплоти прийнята повітрям у калорифері	Q	кВт
12.	Питома витрата теплоти	q розрах.	кДж/кг.пари
		q I-d	кг сух,пов./кг пари
13.	Питома витрата сухого повітря	l розрах..	кг сух.пов./кг пари
		l I-d	кг.сух.пов./кг пари

5.5. Побудова процесу змішування і охолодження в I-d діаграмі (рис. 4.6)

В камері змішування змішується повітря після калориферу і після зволожувача. Позначимо потік повітря після калориферу індексом 1, а після зволожувача індексом 2.

5.5.1. По показанням t_с^а і t_м^а знаходимо в I-d діаграмі точку, що відповідає параметрам повітря в аудиторії, (див. рис. 4.4.). Із цієї точки піднімаємось на лінії d=соnst до перетину з ізотермою t₂ і отримуємо точку 1, яка відповідає першому потоку.

5.5.2. По показанням t_с³ і t_м³ знаходимо в I-d діаграмі точку 2, що відповідає другому потоку.

5.5.3. Зєднуємо точки 1 і 2 прямою лінією і по пропорції знаходимо точку K, яка відповідає параметрам суміші.

де _1-2- довжина відрізка в I-d діаграмі, яка зєднує точки 1 і 2.

_1-к - довжина невідомого відрізка.

Знайшовши _1-к, від точки 1 по лінії К-2 відкладаємо відрізок _1-к і отримуємо точку К.

По показанням t_с^зм i t_м^зм находимо дійсну точку К_д, що відповідає параметрам суміші. Ця точка повинна лежати на лінії 1-2. Якщо вона на ній не лежить, то це результат похибки досліду.

5.5.4. Із точки К по лінії d=const опускаємось до точки перетину з ізотермою t₂^о. Отримуємо точку 3, яка характеризує потік повітря на виході із охолоджувача. Лінія К-3 - теоретичний процес охолодження.

5.5.5. Із точки К_д по лінії d=const опускаємось до перетину з ізотермою t₂^о і отримуємо дійсний процес охолодження К_д-3_д. Орієнтовний вигляд процесів зображено на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Побудова процесів змішування і охолодження в I-d діаграмі

5.5.6. Результати побудови процесів заносимо у табл. 4.5.

Т а б л и ц я 4.5

№ п/п	Параметри	Позна-чення	Одиниця вимірювання	Точки
				1	2	К	3	Кд	3д
1.	Вологовміст	d	г. пари/кг. с.п.
2.	Відносна вологість		%
3.	Температура	t	0С
4.	Ентальпія	I	кДж/ кг. с.п.

5.6. Визначаємо параметри суміші.

5.6.1. Температура суміші відома, вона виміряна сухим термометром камери змішування t_сум.= t_с^зм.

5.6.2. Парціальний тиск у точках 1 і 2.

Р_п1 = Р_н1 - (t_с^а - t_м^а) ^. 6,5 ^. 10^{-4 .} Р_б, мм.рт.ст.

Р_п2 = Р_н2 - (t_с³ - t_м³) ^. 6,5 ^. 10^{-4 .} Р_б, мм.рт.ст.

Значення парціального тиску насичення Р_н знаходимо на таблицях: Р_н1 при t_м^а; Р_н2 при t_м³.

5.6.3. Вологовміст у точках 1 і 2.

Значення тиску підставляють у Па. 1 мм.рт.ст.=133,3Н/м².

5.6.4. Відношення витрат потоків повітря

де V₂ ,V₁ - обємна витрата другого і першого потоку м³/с, визначається по графіку.

5.6.5. Ентальпія повітря у точках 1 і 2

I₁ = t₂+0,001(2500+1,96^. T₂) ^. d,

I₂ = t_с³+0,001(2500+1,96^. T_с³) ^. d₂

5.6.6. Вологовміст і ентальпія суміші

кДж/кг.сух.пов.

5.6.7. Парціальний тиск суміші

5.6.8. По таблицям властивостей водяної пари визначаємо P_{н сум.}при t_с^3м.

5.6.9. Відносна вологість суміші

_сум. = Р_п.сум/Р_{н.сум. ,} %

5.6.11. Ентальпія повітря на виході з охолоджувача.

I₂^о = t₂^о + 0,001 (2500 + 1,96 ^. t₂^о) ^. d_сум. , кДж/кг.

5.6.12. Густина суміші, пари і сухого повітря

кг/м³;

кг/м³;

_с.п. = _сум. - _п , кг/м³

Значення тиску підставляється у Па.

5.6.13. Масова частка і витрати сухого повітря.

g _см = _с.п./ _сум. m_с.п = g _сп (m₁ + m₂) кг/с

5.6.14. Кількість теплоти, відведеної від повітря при охолодженні.

Q = m_с.п.(I_сум. - I₂^о), кВт

5.6.15. Результати розрахунків заносяться у таблицю.

Т а б л и ц я 4.6.

№ п/п	Назва параметру	Позначення	Одиниця вимірюв.	Величина
1.	Парційний тиск	Рп1 Рп2	Па Па
2.	Вологовміст	d1 d2	г.п./кг.с.п. г.п./кг.с.п.
3.	Відношення потоків	n	-
4.	Ентальпія потоків	I1 I2	кДж/кг кДж/кг
5.	Вологовміст суміші	dсум.	г.п../кг с.п.
6.	Ентальпія суміші	Iсум.	кДж/кг
7.	Відносна вологість суміші		%
8.	Ентальпія повітря на віході з охолоджувача	I2о	кДж/кг
9.	Масова витрата сухого повітря	mс.п.	кг/с
10.	Кількість відведеної теплоти	Q	кВт