8.2 Диаграмма I – d для влажного воздуха

Id диаграмма применяется для инженерных расчетов, связанных с изменением состояния влажного воздуха, и была предложена Л.К.Рамзиным в 1918 г. Она строится для постоянного барометрического давления 99,3 кПа (745 мм.рт.ст.).

На оси абсцисс – массовое влагосодержание в сухом воздухе (в г/кг), на оси ординат – удельная энтальпия воздуха. На диаграмме строятся изотермы и линии постоянной относительной влажности

.

При построении диаграммы в декартовых прямоугольных координатах линии

= const располагаются слишком близко друг от друга и пересекаются изотермами под очень малыми (острыми) углами.

Поэтому диаграмма строится в косоугольной системе координат с расположением осей под углом, значительно большим прямого (обычно 135^о).

Таким образом, линии влагосодержания d будут вертикальными, а линии энтальпии I – наклонными прямыми (рис. 35).

i-d диаграмма позволяет по известным t и

определить i и d, а по d - величину р_п. Кроме того, можно определить точку росы. На диаграмме показаны:

АВ – процесс нагревания (d = const);

Рис. 35

MO – процесс охлаждения (до

=100%);

OS – конденсация.

При конденсации от O до S количество образовавшейся воды будет (на 1 кг воздуха) равно d₁-d₂.

МС – процесс насыщения воздуха влагой при р = const (i = const).

8.3 Контрольные вопросы

1. Что такое насыщенный и ненасыщенный влажный воздух?

2. Что называется абсолютной и относительной влажностью воздуха, а

также влагосодержанием?

3. Опишите i - d диаграмму влажного воздуха.

4. Как определяется энтальпия влажного воздуха?

5. Что называется температурой точки росы?

6. Как изображаются процессы подогрева и охлаждения влажного возду

ха в i – d диаграмме?

Техническая термодинамика

9. Циклы паросиловых установок

9.1 Паровой цикл Карно

Цикл – это комплекс различных термодинамических процессов, совершая которые последовательно, рабочее тело возвращается в исходное состояние.

Для того, чтобы оценить степень термодинамического совершенства реальных циклов, в качестве эталона рассматривается идеальный паровой цикл Карно. Этот цикл, состоящий из двух адиабат и двух изотерм, практически неосуществим и рассматривается только как цикл, имеющий максимально возможный

,64.

Предположительно цикл Карно мог быть осуществлен в системе, состоящей из следующих узлов (рис. 36):

Рис. 36

Осуществление цикла Карно в паросиловых установках (ПСУ) не только встречает практические трудности (необходимость использования компрессора, имеющего большие размеры), но и не дает возможность использовать перегрев пара, т.к. подвод тепла в цикле Карно должен осуществляться при постоянной температуре. Поэтому основным циклом ПСУ является цикл Ренкина.

9.2 Цикл Ренкина

Рис. 37

На рис. 37 показана схема и цикл ПСУ, работающей по циклу Ренкина. Цикл Ренкина включает следующие элементы:

3 – 4 – подогрев питательной воды; 1– 2 – адиабата расширения

4 – 5 – парообразование; пара в турбине;

5 – 1 – перегрев пара; 2 –3 – конденсация отработан-

ного пара;

Теплота, обращенная в работу, изображается пл. 123451,теплота затраченная - пл. а3451da. Поэтому

, (111)

где q₁ – теплота затраченная q₁= i₁ – i₃;

q₂ – теплота, отведенная в конденсаторе q₂ = i₂ – i₃;

i₁ – энтальпия пара, поступающего в турбину ( пл. оо′3451do);

i₃ - энтальпия конденсата, поступающего в котел (пл. оо′3аo);

i₂ – энтальпия пара, выходящего из турбины (пл. оо′32do).