Определение параметров влажного воздуха по диаграмме н-х.

Что бы определить параметры влажного воздуха надо знать два из них(влажный воздух имеет семь параметров:

1. Влагосодержание (Х),

2. Энтальпия (Н),

3. Относительная влажность (φ),

4. температура (t),

5. Парциальное давление,

6. Точку росы,

7. Температура мокрого термометра.

Прежде всего известны t и Н. Наносим их на диаграмму и получаем точку пресечения А. Координата этой точки на ось абсцисс даст влагосодержание (вертикаль от А). Пересечение вертикали с линиями парциального давления – В. Координата точки В на ось ординат справа даст парциальное давление водяного пара во влажном воздухе. По положению точки А определяется относительная влажность (φ). Изотерма через точку пересечения вертикали из А и линии φ=100% (1) Х дает точку росы.

Если на диаграмму не нанесена изотерма мокрого термометра, то приблизительно t_м можно определить по линии Н=const. Изотерма через точку пересечения Н=const с φ=100% дает t_м.

7.7. Изображение процесса сушки на Н-х диаграмме

В процессах сушки практический интерес представляет изменение состояния влажного воздуха в следующих процессах:

1. нагревание и охлаждение;

Рисунок 7.6

2. Взаимодействие с влажным материалом в условиях постоянной энтальпии воздуха;

Рисунок 7.7.

3. Смешение двух потоков воздуха, имеющих различные параметры;

4. Конденсация воды из паровоздушной смеси.

Так как при нагревании и охлаждении влажного воздуха его Х остается постоянным, то эти процессы на Н-Х диаграмме должны быть представлены вертикальными прямыми, параллельными оси У.

2. Взаимодействие воздуха с влажным материалом в условиях Н=const возможно если Δ=0 (внутренний тепловой баланс сушильной камеры). При этом Н₁=Н₂.

3. Смешение одного влажного воздуха с другим.

Имеем: m₁ – масса одного влажного воздуха,

Н₁, Х₁ – энтальпия и влагосодержание.

Для другого: m₂, Н₂, Х₂.

При смешении образуется третий влажный воздух с параметрами m₁+m₂; Н; Х.

На основе уравнения материального и энергетического балансов запишем:

m₁X₁+m₂X₂=(m₁+m₂)X (7.18)

m₁H₁+m₂H₂=(m₁+m₂)H (7.19)

; (7.20)

; (7.21)

Тогда

; (7.22)

Это есть уравнение прямой линии, представляющее процесс смешения потоков точкой А.

Рисунок 7.8.

7.8. Тепловой баланс конвективной сушки

Рассмотрим основную схему процессов конвективной сушки на примере воздушной сушилки, в которой воздух нагревается в калорифере перед сушилкой и однократно проходит через сушилку.

Пусть на сушку поступает воздуха с влагосодержанием Х₀, кг/кг сухого воздуха, причем расход абсолютно сухого воздуха составляет L кг/час. Потерями воздуха в сушилке пренебрегаем, то есть из сушилки выходит такое же количество абсолютно сухого воздуха, а влагосодержание меняется до Х₂ кг/кг сухого воздуха. Количество влаги, испарившейся в сушилке из материала, W кг/час. Тогда материальный баланс по влаге:

L₀x₀+W=L₀x₂ (7.23)

Определим расход L абсолютно сухого воздуха на сушку:

(7.24)

Удельный расход воздуха на испарение из материала 1 кг влаги равен

(7.25)

Обозначим влагосодержание воздуха, нагретого в калорифере и поступающего в сушилку, через Х₁ кг/кг сухого воздуха. Проходя через калорифер воздух не поглощает и не отдает влаги, поэтому его влагосодержание остается постоянным, то есть Х₁=Х₀

Тогда

; (7.26)