Задача № 4.

Температура сухого термометра равна t = 20°С. А влагосодержание сухого воздуха d = 10 г/кг. Найти: t_м - температуру мокрого термометра; t_р- температуру точки росы; φ - относительную влажность; Р_п - парциальное давление водяных паров в воздухе; h - энтальпию влажного воздуха.

Дано: t с. в. = 20°С d с. в. = 10 г/кг

Найти: t_м - температуру мокрого термометра;

t_р - температуру точки росы;

φ - относительную влажность;

Р_п - парциальное давление водяных паров в воздухе;

h - энтальпию влажного воздуха.

Решение:

Используя h, d-диаграмму влажного воздуха (,,Сборник задач по технической термодинамике,, Т.Н. Андрианова, рисунок 10.1., стр. 95), по известным нам данным найдем неизвестные параметры.

t_м = 16,5°С - температура мокрого термометра;

t_р = 14°С - температура точки росы;

φ = 73% - относительная влажность;

Р_п = 1,55 кПа или ≈ 12 мм. рт. ст. - парциальное давление водяных паров в воздухе;

h = 45 кДж/кг - энтальпия влажного воздуха.

Задача № 5.

В сушильной установке производится подсушка топлива с помощью воздуха при атмосферном давлении. От начального со­стояния с температурой t=22°С и относительной влажностью φ₁=50% воздух предварительно подогревается до температуры 70 °С и далее направляется в сушильную камеру, где в процессе высу­шивания топлива воздух охлаждается до 30 °С.

Рассчитать необходимое количество теплоты q для нагревания 1 кг воздуха, параметры воздуха на выходе из сушильной камеры и количество воды, которое отбирает каждый килограмм воздуха от топлива. Считать, что тепловые потери отсутствуют. Определить также, какое максимальное количество воды мог бы унести с собой 1 кг воздуха, если бы он направлялся в сушильную камеру без предварительного подогрева.

Дано: t1 = 22°С φ1 = 50% t2 = 70°С t3 = 30°С

Найти: q кДж/кг с. в. ;

m г/кг с. в. ;

m_{б. п.} г/кг с. в. ;

φ % ;

d г/кг с. в.

h кДж/кг с. в.

Решение:

Находим начальное состояние воздуха по h,d-диаграмме на пересечении изотермы t₁ = 22°С с φ₁ = 50% (точка 1), для которой d₁ = 8 г/кг с. в., h₁= 43 кДж/кг.

Состояние воздуха после подогрева определится точкой 2 на пересечении d₁ = const и t₂ = 70°С. Из этой точки проводим линию h₁= const до пересечения с t₃ = 30°С, где определяем точку 3, характеризующую состояние воздуха после сушильной камеры. Для этой точки d₃ = 24 г/кг с. в., h ₃ = h₂ = 92 кДж/кг с. в.; φ ₃ = 90 %.

Таким образом, на один килограмм сухого воздуха испаряется влаги

∆ d = d₃ – d₁ = 24 – 8 = 16 г/кг ; а расход теплоты в калорифере на один килограмм сухого воздуха q = h ₂ – h₁= 92 – 43 = 49 кДж/кг.

Без подогрева процесс идет по 1 – 4, влагосодержание воздуха после сушильной камеры без прохождения им предварительного подогрева d₄ = 11 г/кг.

Тогда на один килограмм сухого воздуха испарится ∆ d = d₄ – d₁ = 11 – 8 = 3 г. воды.

Ответ: q = 49 кДж/кг с. в.. С каждым килограммом сухого воздуха уходит 16,0 г. воды. На выходе из сушильной камеры параметры воздуха следующие : d = 24 г/кг с. в., φ = 90 %, h = 92 кДж/кг с. в.; если бы воздух не нагревался, то при прохождении через сушильную камеру каждый килограмм воздуха мог бы воспринять максимально 3 г. воды.