Примеры расчета характерных случаев изменения состояния влажного воздуха с использованием I, d – диаграммы

Страницы работы

Содержание работы

1.6 Примеры расчета характерных случаев изменения состояния влажного воздуха с использованием I, d – диаграммы.

Пример 1

В воздушно-паровую смесь в количестве Gв = 5000 кг/ч подмешивают водяной пар в количестве Gn = 25 кг/ч с энтальпией in = 3250 кДж/кг. Начальные параметры воздушно-паровой смеси равны: I1 = 32 кДж/кг;          d1 = 4,0 г/кг сухого воздуха. Определить конечные параметры воздушно-паровой смеси.

Решение. Согласно уравнению (1.24) величина условного коэффициента ε будет равна:

,

где а и b представляют собой превращение координат относительно точки 1 (рис.1).

Точка 1 соответствует начальным параметрам воздушно-паровой смеси и линий на пересечении изоэнтальпы I1 = 32 кДж/кг и линии d1 = const.

   Примем значение а = 26 кДж/кг, а значение b = 8 г/кг сух. возд. (или 0,008 г/кг сух. возд.).

Рис.1.     Построение на I, d – диаграмме луча процесса изменения состояния воздуха.

Отношение этих величин равно:

.

Таким образом, отношение принятых приращений координат соответствует величине условного коэффициента ε. Проводим из точки 1 луч процесса 1-т с условным коэффициентом ε = 3250, соответствующим численному значению энтальпии увлажняющего пара in. Точка m лежит на пересечении изоэнтальпы Im и линии постоянного влагосодержащего            dm = const. При этом:

Im = I1 + a = 32 + 26 = 58 кДж/кг      и

dm = d1 + b = 4 + 8 = 12 г/кг сух. возд.

Точка 2, характеризующая состояние воздуха после увлажнения, лежит на пересечении луча процесса 1т и линии d2 = const.

  Конечное влагосодержание воздуха будет равно:

г/кг сух. возд.

Проводя линию d2 = const, получим конечные параметры воздушно-паровой смеси:

I2 = 46,5 кДж/кг; d2 = 9 г/кг сух. возд., φ = 50 % и t2 = 23 0С.

Пример 2.

Определить по I, d – диаграмме параметры процесса тепловлажностной обработки воздуха в оросительной камере, если температура оросительной воды равна температуре мокрого термометра.

Исходные данные:

температура воздуха перед оросительной камерой t1 = 28 0С;

температура воздуха после увлажнения t2 = 21,5 0С;

температура по мокрому термометру t = 20,2 0С;

среднее значение скоростного давления рск = 78.5 Па;

сечение воздуховода 700х700 мм.

Решение. Состояние воздуха перед оросительной камерой (точка А1) определяется пересечением изотермы t1 = 28 0С и изоэнтальпы, выходящей из точки А0 (рис. 1.11). Состояние воздуха после орошения определяет точка А2, лежащая на пересечении изотермы t2 = 21,5 0С.

Рис. 1.11      Схема адиабатного процесса обработки воздуха в оросительной камере.

и линии I = const 0 – А1). Точка А0 находится на пересечении изотермы      t = t = 20,2 0С и линии насыщения φ = 100 % (рис. 1.4). При температуре орошающей воды, равной температуре мокрого термометра, луч процесса (линия А1А2) протекает по линии IА1 = const. При этом воздух охлаждается и увлажняется. Энтальпия воздуха не меняется, т.к. теплота, теряемая воздухом при теплообмене с охлаждающей его водой, возвращается в воздух вместе с испарившейся влагой.

Параметры воздуха перед оросительной камерой:

t1= 28 0С; φ1 = 50 %; I1 = 58,6 кДж/кг; d1 = 11,9 г/кг сух. возд.

Параметры воздуха после орошения:

t2 = 21,5 0С; φ2 = 90 %; I2 = 58.6 кДж/кг; d2= 14,6 г/кг сух. возд.

Плотность влажного воздуха при t1 = 28 0С; φ1 = 50 % и ρ1 = 1,163 кг/м3.

Скорость воздуха в воздуховоде при Рск = 78,5 Па.

м/с.

Расход воздуха перед оросительной камерой:

I = V ּ S = 11.6 ּ 0.72 ּ 3600 = 20500 м3

Производительность оросителя по сухому воздуху:

 кг/с.

Количество испаряющейся влаги:

 кг/с.

Условный эффект охлаждения:

W = cсв ּ Gсв ּ (t1t2) = 1.0 ּ 6.5 ּ (28  – 21.5) = 42.3 кВт.

Пример 3.

Определить параметры смеси воздуха, если в нее входят 1000 кг/ч воздуха с параметрами tA = 28 0С, φА = 50 %, IA = 58 кДж/кг сух. возд.;           dA = 12 г/кг сух. возд. и 3000 гк/ч воздуха с параметрами tВ= 10 0С, φВ = 55 %, IB = 21 кДж/кг сух. возд. и dВ = 4.3 г/гк сух. возд.

Решение. Наносим на I, d – диаграмму точки А и В, соответствующее заданным состояниям воздуха, входящего в смесь (рис. 1). Соединим точку А с точкой В прямой линией и измерим ее длину. Длина этого отрезка равна   64 мм. Составив пропорцию, получим из уравнения (1.28):

.

Подставив соответствующие известные значения и решая относительно ВС, находим:

мм,

где Gсм– расход смеси воздуха, кг/ч;

Отложив эту величину на прямой АВ от точки В, получим точку С с искомыми параметрами: tc = 14.6 0С; φс = 60 %; dс = 6.25 г/кг сух. возд.; Iс = 30 кДж/кг сух. возд.

Проверим полученные параметры по аналитическим формулам (1.25) и (1.26), имея ввиду, что по уравнению (1.28) n = GB/GA = 3000/1000 = 3.

кДж/кг сух. возд.

г/кг сух. возд.

Аналогично можно вычислить температуру смеси tс, 0С:

0С

Результаты аналитического расчета достаточно близко совпадают с результатами, полученными графическим путем.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
52 Kb
Скачали:
0