«

»

Ноя 14

I-d диаграмма влажного воздуха

Использование I-d диаграммы очень удобно при любых процессах. Специалисты с легкостью решают проблемы связанные с расчетом состояния влажного воздуха и его обработке и т. д. с помощью этой чудо-диаграммы. Но большинство людей, увидев ее впервые, совсем не понимают как с ней работать и вообще зачем она нужна.

Из чего состоит диаграмма влажного воздуха

Начнем с того, что детально ознакомимся с каждой составляющей диаграммы. Так выглядит Id диаграмма:

рисунок диаграмма

Теперь изучим ее подробнее:

Влажность

Дуги выходящие из левого угла обозначают относительную влажность воздуха φ,%. Чтобы понять чем относительная влажность отличается от влагосодержания посмотрим на эту формулу φ= (d/dmax)·100%. То есть относительная влажность- это соотношение количества влаги, которое находится в воздухе к максимально возможному количеству влаги.  Половина, что находится выше дуги 100%, отвечает за насыщенное состояние, а все что ниже  за перенасыщенное.

нарисованная дуга

Влагосодержание

Вертикальные линии находящиеся на I-d диаграмме отвечают за влагосодержание d, г/кг (это одно из составляющих названия диаграммы). Это значение показывает грамм пара содержится в килограмме воздуха, а значение влагосодержания пишется внизу диаграммы (это 5.0, 10.0 и т.д.)

вертикальные линии

Температура

Далее рассмотри линии изображающие значение температуры Т,°С. На I-d диаграмме температуру изображают наклонными линиями, а значения температуры находятся в левой стороне диаграммы:

диагонали

Энтальпия

Последняя составляющая Id диаграммы и вторая составляющая ее названия это энтальпия І, кДж/кг. Энтальпия –это количество тепла, находящееся в 1 кг воздуха. Как и температура, она изображается наклонными линиями, но они опускаются сверху вниз. Значение энтальпии пишется на самих линиях.красные линии

Ну а дальше если соединить их все вместе мы получим вот такую сокращенную диаграмму влажного воздуха, которую еще именуют и-д диаграммой (id диграмма):

диаграмма картинка

Состояние воздуха по диаграмме

Для определения состояния воздуха необходимо знать всего лишь любые 2 показателя: например, температуру и влажность, влажность и энтальпию, температуру и влагосодержание и т. д. Ну возьмем, например, воздух с температурой 20°С и энтальпией 40 кДЖ/кг. Для определения остальных показателей необходимо найти точку пересекания линии соответствующей 20 °С и 40 кДж/кг. Далее для определения влагосодержания из точки А опускаем перпендикуляр. Перпендикуляр попал в точку между 5 и 10, потому можно предположить, что влагосодержание воздуха 8 г/кг.картинка с линиями

Потом определяем влажность, точка А находится возле дуги со значением влажности 60%, потому допускаем что влажность воздуха 58%. Вот и определили параметры воздуха. Точно также и делаем на большой диаграмме, там просто больше линий и главное в них не заплутаться.

А теперь давайте перейдем непосредственно к построению процессов изменения состояния воздуха.

Чаще всего I-d диаграммой пользуются после для построения процессов перемены состояния воздуха, на практике это не только нагрев, охлаждение или увлажнение. Диаграмму влажного воздуха часто применяют для нахождения количества необходимого воздуха, например при расчете воздушного отопления и даже при правильном подборе фанкойлов.

Процессы на I-d диаграмме влажного воздуха

Построение процессов изменения состояния воздуха на Id диаграмме

Нагрев

Воздух нагревается ( d=const, t увеличивается, φ уменьшается, І увеличивается). Например, воздух с температурой 20°С и влажностью 60% нагревают до 35°С и необходимо определить параметры нагретого воздуха. Для этого с точки А (t=20°C,φ=60%) проводим параллельную линию к d до пересечения ею линии соответствующей 35°С. Дальше за уже известным алгоритмом определяем параметры воздуха в точке В: t=35°C, φ=25%, I=57 кДж/кг, d=5 г/кг.диаграмма влажного воздуха процессы

Охлаждение

Далее построим процесс охлаждения воздуха (d=const, t уменьшается, φ увеличивается, І уменьшается). Для этого возьмем ту же точку А и с нее опустим отрезок параллельно линии d до пересечения с линией необходимой нам температуры, пусть это будет 15°С. Параметры охлажденного воздуха будут в т. В : t=15°C, φ=80%, I=37кДж/кг, d=5г/кг.I-d диаграмма влажного воздуха

Увлажнение

Процесс увлажнения воздуха бывает двух видов: адиабатное и изотермическое. Мы на одной диаграмме рассмотрим эти 2 процесса. Берем уже приевшуюся нам точку А и для начала построим процесс адиабатного увлажнения (d увеличивается, t уменьшается, φ увеличивается, І=const):

  1. Для этого из точки А опускаем отрезок параллельно линии І до пересечения с дугой необходимой влажности, в нашем случае до дуги φ=100% и ставим точку В и определяем параметры воздуха в этой точке за уже известным алгоритмом.
  2. Построим процесс изотермического увлажнения (d увеличивается, t=const , φ увеличивается, І увеличивается). Из точки А проводим отрезок параллельный линии t=const до дуги необходимой влажности. Далее находим параметры воздуха в точке С.

увлажнение

Аналогично происходит построение процесса осушения , только отрезок идет в сторону уменьшения влажности.

Смешивание

Очень часто необходимо определить параметры воздуха, после смешивания воздуха с одними параметрами с воздухом с другими. Для этого также с успехом используют I-d диаграмму. Давайте рассмотрим процесс смешивания на примере.

Пример. Внешний воздух в холодный период года с температурой -12°С , энтальпией -10 кДж/кг и расходом 7000 кг/час смешивается с воздухом внутри помещения с температурой 20°С, влажностью 65% и расходом 8400 кг/час. Определить параметры смешанного воздуха.

Для этого на диаграмме находим точки соответствующие параметрам внутреннего и наружного воздуха и обозначаем их как т. А (t=-12°, І =-10 кДж/кг) и В (t=20° , φ=65%) и соединяем их между собой .

рисунок диаграмма

Далее для определения параметров в точке С необходимо линейкой измерить длину отрезка АВ. И не забываем о соотношении МАВ=ВС/АС. Теперь необходимо решить систему уравнений:

система уравнений

Длина нашего отрезка 146 мм, то есть ВС+АС =146, тогда АС=146-ВС. Подставляем значение ВС  в второе уравнение: (146-ВС)/ВС =7000/8400, после решения уравнения получаем ВС=66 мм , а АС=80мм. Отмеряем от точки А 80мм и ставим точку С. Вот мы и нашли с вами т. С (d=7,8 г/кг , t=12,5° , φ=85%, І =32кДж/кг).

Надеемся наша статья принесла вам пользу и теперь у вас не будет проблем с построением процессов изменения параметров воздуха. А о построении процессов обработки воздуха кондиционеров вы можете ознакомится в следующей статье.

Понравилась статья? Поделись об этом с друзьями!

Добавить комментарий

Добавить сайт в закладки