24. Построение h-d диаграммы для влажного воздуха и изображение в ней процессов тепломассообмена

Процессы нагревания или охлаждения воздуха у поверхности твердого тела (в калорифере нагревательных устройств или в охладителях) изображаются вертикальными линиями, так как они протекают при . Продолжение этих линий до пересечения с линией относительной влажности дает температуру точки росы : графически это состояние изображено точкой в диаграмме. Дальнейшее охлаждение воздуха до температуры можно изобразить криволинейным отрезком при в условиях отделения капель жидкости из воздуха в состоянии тумана, например, в процессе сепарации. Точно так же можно понизить температуру насыщенного воздуха до отрицательных температур в процессе при в условиях отделения кристаллов льда из воздуха в состоянии смешанного тумана.

Процесс увлажнения с охлаждением воздуха у обтекаемой им поверхности воды, в сушильных камерах и т.д. в теоретическом рассмотрении часто полагают протекающим таким образом, что воздух отдает высушиваемому материалу ровно столько теплоты, сколько необходимо для процесса парообразования. Естественно, что при этом считают процесс изоэнтальпийным . Пересечение линии с линией относительной влажности дает температуру мокрого термометра.Графически это состояние изображено точкой в диаграмме.

Протекающий во многих технических устройствах процесс осушения воздуха с помощью твердых поглотителей влаги – адсорбентов – также рассматривается как изоэнтальпийный с убылью влагосодержания, так как в воздух отдается количество теплоты,примерно равное теплоте парообразования.

Процесс увлажнения воздуха паром, протекающий, например, в установках кондиционирования воздуха, с высокой точностью рассматривается как изотермический с ростом влагосодержания.

Сложные процессы изменения параметров воздуха часто представляют в виде последовательности двух основных процессов. Так, например, в сушильной установке воздух сначала нагревается при в калорифере, а затем в процессе в сушильной камере его температура снижается, а влагосодержание увеличивается. Это изменение параметров воздуха в двух основных процессах и в диаграмме соответствует протеканию сложного процесса повышения температуры воздуха и его увлажнения.

В установках кондиционирования воздух зимой сначала нагревается при в калорифере, а затем в него подается пар: этому процессу соответствуют два основных процесса, графически отображаемые линиями и в диаграмме.

Рис. 5.4. диаграмма для влажного воздуха при барометрическом давлении 101,325 кПа

25. Изображение процессов сушки в h-d-диаграмме

Для построения процесса сушки на H-d(x) диаграмме должны быть заданы параметры воздуха начального состояния (обычно t₀, ) и еще два параметра воздуха: (t₁,

(t₁, t₂), или t₂, или

Сначала строят для заданных условий теоретический процесс сушки, который изображается в виде ломаной линии ABC, отрезки которой па­раллельны осям координат. Вер­тикаль АВ изображает процесс нагревания воздуха в воздухопо­догревателе при d = const; ее проводят из точки пересечения линий t_o = const и = const (точ­ка А) до пересечения с изотер­мой t₁ = const (точка В). Нак­лонная прямая ВС характеризу­ет теоретический процесс сушки, протекающий при постоянной энтальпии I= const. Ее прово­дят из точки В параллельно оси абсцисс до пересечения с изотер­мой t₂ = const или с линией = const (точка С).

Если заданы t₀, и t₂,, по­строение несколько изменяется: из конечной точки C(t₂; ) про­водят линию I = const, а из на­чальной точки A (t₀, ) —линию d = const до пересечения их в точке В.

Построение процесса в реальной сушилке сводится к опреде­лению наклона линии сушки. Эта линия также имеет началь­ную точку В, но может отклоняться в ту или другую сторону от линии теоретической сушки ВС в зависимости от знака вели­чины

При >0 энтальпия I₂> I₁ и соответственно линия сушки в реальной сушилке пройдет выше ли­нии I= const в теоретической сушилке.

При <0 энтальпия I₂ I₁ и соответственно линия сушки будет более крутой и пройдет ниже I = const (линия ВС₂ на рис, 21-8, а). Линия сушки в реальной сушилке соответствует уравнению