Материал: 2067

i1,i2, i3 – энтальпия, кДж/кг, соответственно точек 1, 2, 3.

В некоторых случаях точка смеси 3' при построении может по-

пасть ниже кривой φ = 100%. Такого состояния воздуха не может быть,

поэтому при смешивании часть влаги конденсируется в виде тумана.

При этом из воздуха с влагой уходит часть скрытого тепла, однако поч-

ти такое же количество теплоты конденсации поступает в воздух в яв-

ном виде. Поэтому общее теплосодержание воздуха не меняется, и ре-

альная точка смеси будет расположена на пересечении кривой φ = 100%

и линии, проведённой по i = const из предварительной точки смеси 3'.

Пример такого построения показан на рис. 6. Исходные состояния воз-

духа отображаются точками 1' и 2', а результат смешивания соответст-

вует точке 3". Количество влаги ∆d выпадает в виде конденсата, то есть

тумана.

Температура мокрого термометра (tмт) – это та минимальная тем-

пература, до которой можно охладить воздух до полного его насыщения

водяным паром при условии i = const.

Рис. 6

Температура точки росы (tтр) – это та минимальная температура,

до которой можно охладить воздух до полного насыщения водяным па-

ром при условии d = const.

Исходные данные для определения параметров точки смеси двух потоков влажного воздуха с различными параметрами приведены в приложении 2.

26

Пример расчета

Исходные данные. Смешиваются два потока воздуха. Параметры

воздуха V1 = 5000 м3/ч, t1 = +10ºC, φ1 = 80% (состояние 1); V2 = 10000

м3/ч, t2 = +25ºC, φ2 = 60% (состояние 2). Атмосферное давление 105 Па.

Определить аналитическим путём и по i – d диаграмме параметры

точки смеси: температуру tсм,ºC; теплосодержание icм, кДж/кг; влагосо-

держание dсм, г/кг; относительную влажность φсм, %; температуру точки

росы tтр, ºC; температуру мокрого термометра tмт, ºC. Привести решение

задания с использованием i – d диаграммы.

По i – d диаграмме определяются параметры воздуха для состоя-

ния точки 1 и состояния точки 2 соответственно: d1 = 5,1 г/кг; i1 = 25,6

кДж/кг и d2 = 12 г/кг; i2 = 55 кДж/кг.

Решение аналитическое. Массу G сухой части воздуха определяем

по

формуле

G = ρ V,

где ρ – плотность воздуха, кг/м3, при заданной температуре

( ρ = 353 / (273 + t));

ρ1 = 353 / (273 + 10) = 1,25 (кг/м3); ρ2 = 353 / (273 + 25) = 1,18 (кг/м3);

G+10 = 1,25 5000 = 6250 (кг);

G+25 = 1,18 10000 = 11800 (кг);

Gсм = 6250 + 11800 = 18050 (кг).

Определяем параметры смеси по формулам, приведенным ранее: tсм = (6250 10 + 11800 25) / 18050 = 19,8 (°C).

Решение с использованием i-d диаграммы. Наносим на i – d диа-

грамму точки, соответствующие параметрам воздуха состояния 1 (t1 = 10°C; φ1 = 80%) и состояния 2 (t2 = 25°C; φ2 = 60%) (рис. 2). Соединяем точки 1 и 2 прямой линией и измеряем длину отрезка (1-2), которая составляет 7,7 см.

Находим отношение масс сухих частей воздуха. При этом массу сухой части состояния воздуха 1 примем за единицу, а состояния 2 – за n, после чего получим

G1 / G2 = n = 11800 / 6250 = 1,88.

Длину отрезка 1-2 делим на (n + 1) = 2,88, то есть

7,7 : 2,88 = 2,67 (см),

что соответствует одной части. От точки с большим расходом, т. е точки 2 откладываем по прямой линии (1-2) отрезок длиной 2,67 см и получаем точку 3 – точку смеси. На i – d диаграмме находим параметры точ-

ки смеси: tсм = 19,8°C; φсм = 67,5%; dсм = 9,6 г/кг; i = 44,8 кДж/кг.

27

Точка смеси лежит ближе к параметру воздуха, сухая часть кото-

рого имеет большую массу, т. е. к точке 2. Результаты, как видно, сов-

падают с результатами аналитического расчета.

На i – d диаграмме для точки 3 определяем температуру точки ро-

сы, значение которой составляет tтр = 13,5°C и температуру мокрого

термометра, значение которой равно tмт = 16,2°C.

Рис.7. Построение на I-d диаграмме луча процесса изменения состояния воздушнопаровой смеси при добавлении водяного

Рис.8. Графическое обоснование выражения

углового коэффициРис.9. Отображение различных

видов обработки влажного воздуха на I-d диаграмме

28

29

Библиографический список

1.СП 60.13330. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. [Электронный ресурс] // ИС “Техэксперт”

2.ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

3.ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

4.СП 131.13330. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-1999. [Электронный ресурс] // ИС “Техэксперт”.

5.СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений / Госстрой России. – М. : ГУП ЦПП, 1996. – 8 с.

6.Кудинов А.А. Строительная теплофизика: Учеб. Пособие. – М.: ИНФРА-М., 2014. – 262 с. – (Высшее образование: Бакалавриат).

7.Малявина Е. Г. Теплопотери здания / Е. Г. Малявина. – М. : Издательство

«АВОК-ПРЕСС», 2007. – 133 с.

8.Кувшинов Ю. Я. Теоретические основы обеспечения микроклимата помещения / Ю. А. Кувшинов. – М. : Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007.

– 182 с.

9.ГОСТ 21718-84. Материалы строительные. Диэлькометрический метод измерения влажности

10.Руководство по эксплуатации прибора «Измеритель влажности электронный «Влагомер-МГ4»

11.ГОСТ 16588-91 Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности

12.ГОСТ 25611-83 Влагомеры диэлькометрические строительных материалов. Общие технические условия

13.ГОСТ 8.519-84 Влагомеры диэлькометрические строительных материалов. Методика проверки

14.ГОСТ Р 8.621-2006 ГСИ. Материалы и изделия строительные. Методика выполнения измерений влажности и теплопроводности диэлькометрическим методом

15.РМГ 75-2004: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение влажности веществ. Термины и определения

30