Rodzaje przemian na wykresie IX

Zaktualizowano: 12 paź 2019

Poniżej przedstawiam w prosty i przejrzysty sposób w jaki sposób czytać wykres IX


Wykres IX, każdemu inżynierowi ułatwia życie, zwalniając go niejako od znajomości złożonych równań opisujących parametry powietrza i pozwalając jednocześnie w sposób graficzny przedstawić wyniki własnych przemyśleń i analiz. W programie jest jeszcze łatwiej, ponieważ wszystko jest edytowalne. Pomyłka nie oznacza potrzeby użycia kolejnej kartki z wykresem tylko przesunięcia punktu, co powoduje automatyczne przeliczenie wszystkich pozostałych parametrów i przemian.

Poniżej przedstawiam krótki turioral dot. konstruowania przemian powietrza:



1. Ogrzewanie

Przemiana charakteryzuje się tym, iż bezwzględna zawartość wilgoci "X" w czasie przemiany jest stała. Zmienia się temperatura i jej parametry pochodne tj. wilgotność względna, gęstość powietrza, entalpia powietrza. Stała pozostaje również temperatura punktu rosy "tr".



2. Chłodzenie mokre

Przemiana charakteryzuje się tym, iż zmniejsza się zarówno bezwzględna zawartość wilgoci "X" jak i temperatura "t" oraz ich parametry pochodne tj. wilgotność względna, gęstość powietrza, entalpia powietrza. Aby doszło do chłodzenia mokrego temperatura ścianki chłodnicy musi być niższa od temperatury punktu rosy "tr".



3. Chłodzenie suche


Przemiana charakteryzuje się tym, iż zmniejsza się tylko temperatura "t" oraz entalpia "i", pozostałe parametry pochodne tj. wilgotność względna, gęstość powietrza rosną, zaś bezwzględna zawartość wilgoci "X" pozostaje stała. Aby doszło do chłodzenia suchego temperatura ścianki chłodnicy musi być wyższa od temperatury punktu rosy "tr".




4. Nawilżanie adiabatyczne/chłodzenie adiabatyczne


Nawilżanie adiabatyczne jest przemianą polegającą na nawilżeniu powietrza poprzez bezpośredni kontakt z wodą. Realizowana jest w komorach zraszania, lub specjalnych komorach, w których system dysz rozpyla wodę w powietrzu w postaci subatomowych kropel, w którym zastaje odparowana. Cechą charakterystyczną przemiany jest to, iż przebiega po linii stałej entalpii. Nie oznacza to jednak, że temperatura nie ulega zmianie. Powietrze jest mieszaniną złożoną z powietrza suchego i pary wodnej i=ips+ipw, czyli

i= cp*t+X*(2501+1,84*tp). Skoro w nawilżaniu rośnie zawartość pary wodnej, a zatem również entalpia pary wodnej "X*(2501+1,84*t)", to żeby entalpia całkowita pozostała stała, entalpia powietrza suchego "cp*t" musi zmaleć, a skoro ciepło właściwe "cp" jest stałą, to musi zmaleć temperatura "t". Dlatego też przemiana nawilżania adiabatycznego, jest również nazywana chłodzeniem adiabatycznym, gdyż jest związania z obniżaniem temperatury powietrza.

Nawilżanie adiabatyczne jest tylko jednym szczególnym przypadkiem przemiany, należący do rodziny przemian politropowych realizowanych w komorze zraszania. Przebieg przemiany politropowej, jest w tym wypadku ściśle związany z temperaturą wody i powietrze może tu być ogrzewane, chłodzone nawilżane a nawet osuszane. W nawilżaniu adiabatycznym temperatura wody jest równa temperaturze powietrza dla termometru mokrego.



4. Nawilżanie parowe


Powietrze można nawilżyć również inaczej poprzez bezpośrednie wprowadzenie pary wodnej do powietrza. Przemiana jest realizowana w nawilżaczach parowych, które "gotują" wodę i za pomocą systemu lanc parowych wprowadzają do powietrza wentylacyjnego. Temperatura takiej pary jest spora bo wynosi minimum 100oC, a może być nawet parą przegrzaną. Ze względu na wysoką temperaturę pary wodnej temperatura powietrza się podnosi, jednak na szczęście wzrost ten nie jest tak wielki jak mogło by się wydawać. Ogrzanie powietrza będzie tym większe, im wyższa będzie temperatura pary wodnej. Wiemy, że powietrze jest mieszaniną złożoną z powietrza suchego i pary wodnej, której entalpia wynosi i=ips+ipw, czyli i= cp*t+X*(2501+1,84*tp). Dodatkowa entalpia pary wodnej wprowadzanej do powietrza będzie równa dipw=dX*(2501+1,84*tp), gdzie dX=X2-X1. Zatem aby wyznaczyć temperaturę w punkcie 2 konieczne jest rozwiązania poniższego równania i wyznaczenie z niego temperatury t2.

t2=[dX*(2501+1,84*tp)+X1*(2501+1,84*t1)+1,005*t1-X2*2501]/[1,005+X2*1,84]


Dla przykładu, załóżmy, że chcemy nawilżyć 1000m3/h powietrza od parametrów t1=+20oC i RH1=10%, co odpowiada X1=1,44g/kg, do parametrów X2=5,79g/kg, co odpowiada wilgotności względnej RH2=~40%. Używamy do tego celu pary wodnej o temperaturze 100oC. Obliczając t2 wg. powyższego równania otrzymujemy wynik t2=20,6oC, zatem temperatura wzrosła o 0,6oC.


136 wyświetlenia0 komentarz