is -диаграмма водяного пара 31

Рабочим телом яв­ляется водяной пар.

Линия 0-К - нижнюю погра­ничную кривую, линия I-К - верхнюю пограничную кривую. Место встречи этих двух кривых определяет место положения критиче­ской точки К, обе пограничные кривые строятся по значениям i', s' (линия 0-К) и i", s" (линия I-К), которые для разных давлений берутся из таблицы сухого насыщенного пара. Правее линии 0-К и ниже линии I-К - область влажного насыщенного пара. Выше линии I-К лежит область перегретого пара. Каждая точка линии 0-К соответствуют состоянию воды, нагретой до температуры кипения того или иного давления, а ка­ждая точка линии I-К соответствует состоянию сухого насыщен­ного пара. Если соединить точки одинаковых давлений на обеих пограничных кривых, то прямые линии, пересекающие область влажного насыщенного пара, представляют собой изобары (и изотермами, так как давлении и температура кипения одинаковы).

Изобары в области влажного пара - пря­мые линии, в области перегретого пара - кривые линии.

В области влажного пара на диаграмме проведены линии одинаковой сухости пара. Линии сухости пара сходятся в одной общей точке К. Чем больше значения температуры изотермы, тем круче подъем левой части линии изотермы на диаграмме. А линии изотерм в пра­вой части диаграммы постепенно приближаются к прямым гори­зонтальным линиям. Т.к. по мере удаления от состояния насыщения перегретый пар данной температуры все больше становится подобным идеальному газу, у которо­го при постоянной температуре также и постоянна энтальпия не­зависимо от давления.

Чаще всего диаграмма в is-координатах используется для графического построения адиабатного процесса, который в ней изображается прямой вертикальной линией.

Влажный воздух, его параметры 32

Влажный воздух - это двухкомпонентная смесь, состоящая из сухого воздуха и водяного пара. Это частный случа­й газовой смеси. Уравнение со­стояния идеального газа:

pV=MRT

а давление влажного воздуха р_вв по закону Дальтона:

р_вв= р_{сух. воз.+} р_{вод. пар}

Л иния 1-2 на этой диаграмме - изотерма, а темпера­туры в точках 1 и 2 равны между собой. В т. 1 - насыщенный пар, давление max и плотность max. Перегретый пар (точка 2) той же темпера­туры. Поэтому в насыщенном воздухе парциальное давление па­ра р_вп^нас является max при данной температуре возду­ха. В этих условиях в нем содержится max возможное количество водяного пара на единицу объема.

Пар в области правее линии х = 1, является перегретым, а воздух области - смесь сухого воздуха и перегретого пара. Температура в т.3 - температу­рой точки росы Т_р.

Понижение температуры воздуха ниже Т_р (линия 3-4) вызы­вает конденсацию водяного пара (образуется туман, и выпадает роса).

Смесь сухого воздуха и перегретого водяного пара - это не­насыщенный влажный воздух. Смесь сухого воздуха и насыщен­ного водяного пара - это насыщенный влажный воздух.

Характер. влажного воздуха:

1. абсолютная влажность (кг/м): D=Mвод.пара./V

2. относительная влажность (%): φ=D/Dmax

3. молярное влагосодержание (кмоль/кмоль): х=(Мв.п/µв.п.)/(Мс.в./µс.в.)

4. влагосодержание (г в.п)/(кг с.в): d=0,622·(Рв.п./Рбарам.-Рв.п.)

5. степень насыщения: ψ=d/dнас.

Параметры:

1. масса влажного воздуха (кг): Mв.в.=mс.в.Mв.в.+mс.в.Mв.в. ; Mв.в =Mс.в

2. объем влажного воздуха (м): Vв.в =Vс.в.=Vв.п =V

3. плотность (кг/м): ρв.в ≈ρс.в

4. удельный объем (м /кг): vв.в=Vв.в/Мв.в

5. температура (°К): Тв.в =Тс.в.=Тв.п =Т

6. давление (Па): рв.в =рс.в.+рв.п

7. молярная масса (кмоль): µв.в.=(rс.вµс.в.)+(rв.п.µв.п.)

id-диаграмма влажного воздуха 33

Диаграмма была предложена профессором Л.К. Рамзиным. Применяется в расчетах систем вентиляции, отопления, конди­ционирования воздуха и процессов сушки.В основе построения диаграммы два уравнения: влагосодержания и удельной энтальпии влажного воздуха

d = 0,622(рв.п./рбар-рв.п) и iв.в =(1,05·Т) + {(d·10^-3)·[(1,8·T ) + 2500)]}

Диаграмма id графически связывает следующие параметры:

• влагосодержание d, г/(кг с.в);

• удельная энтальпия i, кДж/(кг с.в);

• температура, t °С;

• относительная влажность φ, %;

• парциальное давление водяных паров р_вп, кПа.

Через точки на оси ординат проводят линии постоянной удельной эн­тальпии (i — const) под углом 135 ° к линии постоянного влагосо держания (d = const). После нанесения сетки из линий i = const и d = const на диаграмму наносят линии постоянной температуры -изотермы (t = const) и кривые постоянной относительной влаж­ности (ф = const). Изотер­мы - прямые линии. Кривая, соответствующая φ=100 %, делит диаграмму на две части.

Справа от линии расположена область влажного нена­сыщенного воздуха, слева - область влажного насыщенного воз­духа.

Два любых параметра определяют на диаграмме точку теп-ловлажностного состояния воздуха, по которой можно найти остальные параметры.

Кроме того, по диаграмме можно найти параметры насыще­ния:

• температуру насыщения tп при d = const, т.е. темпера­туру точки росы;

• температуру насыщения tм при i = const, т.е. темпера­туру мокрого термометра;

• парциальное давление насыщения водяными парами воздуха при t = const.

Диаграмма i-d применяется в расчетах вентиляции и конди­ционирования воздуха.

Основные процессы, протекающие в вентиляции:

• нагрев воздуха и охлаждение воздуха

• увлажнение - адиабатный процесс при i = const (линия 4-6);

• смешение двух состояний воздуха 1 и 4 . Точка смеси 8 делит отрезок прямой, соединяющей состояния (1-4) на части обратно пропорционально массовым расходам воздуха в точках 1 и 4.