Рассмотрим построение на диаграмме d-i простых процессов изменения состояния воздуха, из которых слагаются сложные процессы обработки воздуха в СКВ.
Смешение воздуха различных состояний. Процесс смешения воздуха встречается наиболее часто. В СКВ смешиваются наружный воздух с
Рис. 21 Основные процессы изменения состояния воздуха на диаграмме d-i
рециркуляционным, подаваемый через воздухораспределитель воздух с эжектируемым из помещения и т. д.
Пусть смешиваются потоки воздуха расходом G1 с параметрами точки 1(рис. 21) и расходом G2 с параметрами точки 2. Состояние С смеси определяется по уравнениям балансов теплоты и влаги при смешении:
G1i1+G2i2=(G1+G2)ic
G1d1+G2d2=(G1+G2)dc
Отсюда определяются удельная энтальпия, кДж/кг, и влагосодержание, кг/кг, смеси:
ic=(G1i1+G2i2)/(G1+G2)
dc=(G1d1+G2d2)/(G1+G2)
Преобразуя формулы и используя подобие треугольников 1СА и С2В, получим уравнение прямой, проходящей через две точки с заданными параметрами:
G2/G1=(i1-ic)/(ic-i2)=(d1-dc)/(dc-d2)= АС/В2=1С/С2
Следовательно, на диаграмме d-i процесс смешения изображается прямой, соединяющей точки 1 и 2, на которой лежит точка С, определяющая состояние смеси.
|
|
Соотношение G1 1C= G2 C2 называется равенством рычага. Оно показывает, что точка С делит прямую процесса смешения на отрезки, обратно пропорциональные массовым расходам смешиваемых потоков, т. е. располагается ближе к тому из исходных состояний, у которого расход воздуха больше. Положение точки С определяется графически по правилу рычага либо на пересечении прямой 12 с изоэнтальпой ic или линией постоянного влагосодержания dc.
Сухое охлаждение воздуха. В воздухопроводах и коридорах воздух охлаждается в зимний период (и нагревается в летний период) при d = const, так как температуры их охлаждающих поверхностей выше температуры точки росы (tр). Точка 1 характеризует начальное состояние воздуха (см. рис. 21). Охлаждение воздуха без изменения его влагосодержания называется сухим. Такое охлаждение изображается прямой 10' и сопровождается возрастанием относительной влажности воздуха от до .
Охлаждение и осушение (мокрое охлаждение) воздуха. Средняя температура стенок (tc') теплообменной поверхности ВО всегда ниже температуры точки росы (tc), при этом охлаждение воздуха одновременно сопровождается конденсацией содержащегося в нем водяного пара на холодной поверхности ребер и трубок, т. е. осушением воздуха. Наружная поверхность ВО покрывается влагой. Непосредственно около охлаждающей поверхности температура части воздуха понижается до tc', и он становится насыщенным. Выходящий из охладителя воздух состояния О (см. рис. 21) представляет собой смесь входящего в него воздуха состояния 1 и находящегося вблизи стенок охлаждающей поверхности насыщенного воздуха состояния С'. Поэтому на диаграмме d-i процесс смешения (диффузии) воздуха указанных состояний в охладителе, как и любой другой процесс смешения, изображается прямой, проходящей через точки 1 и С'. Положение точки О зависит от глубины воздухоохладителя. Отрезок 10 прямой смешения 1С изображает процессы охлаждения и осушения воздуха в охладителе.
|
|
Нагревание воздуха. Воздух подогревается в воздухонагревателях, вентиляторах, воздухопроводах, коридорах при d = const. На диаграмме d-i процесс нагревания изображается вертикальной линией 1H (см. рис. 21). С повышением температуры воздуха его относительная влажность понижается.
Увлажнение воздуха паром. Влагосодержание морозного наружного воздуха мало и при нагревании его относительная влажность понижается. Для повышения относительной влажности в помещениях (в зимний период) подогретый воздух увлажняется, т. е. увеличивается его влагосодержание. Подмешивание к воздуху небольшого количества водяного пара почти не повышает температуру воздуха. Поэтому процесс увлажнения паром считается изотермическим. Процесс увлажнения воздуха паром изображается на диаграмме d-i (см. рис. 21) изотермической линией 1У (t1 = const).