Построение процессов обработки воздуха в i-d-диаграмме

Изображение на i – d – диаграмме характерных случаев изменения тепловлажностного состояния воздуха представлено на рис.

1. Простейшим является процесс нагрева воздуха о результате контакта с сухой нагретой поверхностью, при котором он получает только явную конвективную теплоту. При этом влагосодержание воздуха остается постоянным, а луч процесса изображается прямой, параллельной линии d – const направлен снизу вверх (линия 1 - 2), = +∞. Нагревание при постоянном влагосодержании осуществляется, например, в поверхностных воздухонагревателях. Количество подводимой к 1 кг воздуха теплоты определяется приращением теплосодержания. Для G, кг/ч, воздуха, участвующего в процессе количество теплоты Q,кДж/ч, может быть определено по формуле:

Рисунок - Изображение на i - d -диаграмме процессов изменения состояния

воздуха

2. Воздух поглощает одновременно теплоту и влагу, т.е. нагревается и увлажняется (линия 1 – 3), > 0. Такой процесс возможен в помещении, где приточный воздух, поданный в помещение, ассимилирует теплоту и влагу.

3. Воздух поглощает влагу при i – const. (линия 1-4). Такой процесс называется адиабатным (повышение влагосодержания при постоянной энтальпии). Широко применяется в системах кондиционирования в оросительной камере, где через форсунки распыляется вода. Температура воды постепенно устанавливается равной температуре мокрого термометра t_м. Воздух, находясь в контакте с водой, имеющей температуру мокрого термометра, теряет явную теплоту, которая затрачивается на испарение воды. В то же время воздух получает такое же количество скрытой теплоты с водяными парами. Энтальпия остается постоянной т.к. притока теплоты практически нет.

Практически в камерах орошения воздух можно увлажнить до 90 – 95 %.

4. Воздух отдает теплоту при d – const (линия 1-5). Уменьшается i. .

Охлаждение воздуха по d – const (как и нагревание) может быть осуществлено в поверхностных теплообменниках (воздухоохладителях). При охлаждении луч направлен вертикально вниз и может быть продолжен только до точки росы, расположенной на . Дальнейшее охлаждение будет идти по линии насыщения и сопровождаться конденсацией паров и осушкой воздуха.

5. Воздух отдается теплоту и влагу, т.е. идет охлаждение и осушка (линия 1-6). (Δi и Δd имеют отрицательные знаки).

Этот процесс может быть в камере орошения и других установках. Для охлаждения и осушки в оросительной камере должна установиться температура ниже точки росы, что достигается подачей к форсункам охлажденной воды.

6. Воздух отдает влагу при постоянной энтальпии, т.е. уменьшается d при i – const. Воздух осушается. (линия 1-7).

Процесс осушки при i – const можно осуществить с помощью абсорбентов, (например, концентрированных растворов солей хлористого кальция, хлористого лития и др.) или адсорбентов (например, силикагеля).

Наружный воздух, подаваемый в помещение, в ряде случаев предварительно смешивают с внутренним воздухом (имеет место рециркуляция внутреннего воздуха). Возможны и другие случаи, связанные с перемешиванием масс воздуха разного состояния.

Процесс смешивания воздуха в i – d – диаграмме изображается прямой, соединяющей точки, соответствующие состоянию смешиваемых масс воздуха. Точка смеси всегда располагается на этой прямой и делит ее на отрезки, длины которых обратно пропорциональны смешиваемым массам воздуха.

Если смешивается воздух состояния А массой G_A и воздух состояния Б массой G_Б, то точка смеси С будет лежать на линии АБ и разделит ее на отрезки отношение длин которых равно:

Рисунок - Изображение на i-d -диаграмме процесса смешивания воздуха

Лекция № 2.14

Тема: «Аэродинамика вентилируемого помещения».

Вопросы:

1.Основы организации воздухообмена в помещении.

2. Приточные струи.

3. Классификация струй

4. Свободные изотермические струи

5. Неизотермические струи.

1.Основы организации воздухообмена в помещении.

Вентиляция помещений представляет собой процесс переноса объемов воздуха, вытекающего из приточных отверстий, а также движение воздуха, обусловленное всасывающими отверстиями. Воздушные потоки, образованные в помещении, переносят вредности и формируют поля скоростей, температур и концентраций. Проектируя вентиляцию, необходимо учитывать характер струй, чтобы обеспечить в рабочей зоне требуемый микроклимат.

Характер воздушных потоков в помещении зависит:

1) от формы количества и расположения приточных и вытяжных отверстий;

2) от температуры и скорости подаваемого и удаляемого воздуха;

3) от тепловых потоков, возникающих возле нагретых и охлажденных поверхностей;

4) от взаимодействия струй между собой и с тепловыми потоками;

5) от имеющихся в помещении строительных конструкций;

6) от действия технологических машин и механизмов;

7) от взаимодействия со струями, выбивающими через неплотности оборудования, находящегося под избыточным давлением.

2 Приточные струи

Характер воздушных потоков в помещении зависит от многих факторов, в том числе от приточных струй, создаваемых вентиляционными системами подающими воздух в помещение и всасывающих факелов, образующихся около вытяжных отверстий.

Воздушной струей - называется направленный поток воздуха с конечными поперечными размерами.

В технике вентиляции приходиться иметь дело со струями воздуха истекающего в помещение, так же заполненное воздухом – такие струи называются затопленными.