10.1. Id-диаграмма воздуха

Параметры td- и ld-диаграммОпределяющие параметры воздуха как сушильного агента— это его температура t и психрометрическая разность t(потенциал сушки [9]). Вспомогательные параметры—энтальпия I, влагосодержание d, степень насыщенности пара φ и его давление рп- Между этими переменными в процессе сушки параметрами существует многозначная взаимозависимость. Поэтому лучше изобразить ее графически, в виде диаграммы, облегчающей отсчет количественных значений параметров воздуха, анализ процессов сушки и технические их расчеты.

На рис. 4 показана td-диаграмма, содержащая указанные параметры воздуха. Она позволяет решать многие задачи термодинамики сушильного процесса, относящиеся к процессам сушки. Диаграмма построена в прямоугольной системе координат td Диаграмма характеризует физическое состояние 1 кг абсолютно сухого воздуха в гомогенной смеси с 0,001d кг пара. Изотермы I диаграммы горизонтальны, линии влагосодержаний d и давлений пара рп вертикальны, линии энтальпий I наклонны, а степени насыщенности пара φ изображены кривыми. Нижняя кривая φ =1 показывает насыщенное состояние пара в воздухе. В зоне диаграммы над этой линией воздух содержит перегретый пар (φ <1). Ниже линии φ =1 зона на, т. е. пар в воздухе находится во влажном состоянии. Таким образом, линия φ =1 делит диаграмму на две зоны. В сушильной технике используется в основном верхняя зона. Шкала давлений пара рп находится вверху диаграммы. Вместе с давлением воздуха рв в любой точке диаграммы суммарное давление (Рп+Рв) равно барометрическому, т. е. 0,1 МПа (бар).

Для примера отсчитаем параметры воздуха в точке А: температура t = 61° С, влагосодержание d=90 г/кг, энтальпия I = 293 кДж/кг (70 ккал/кг), степень насыщенности пара φ =0,6 и давление пара рп—12 600 Па (1260 мм вод. ст.). Если на td-диаграмме нанести точку В1 в зоне тумана, например, для влагосодержания d=57 г/кг и энтальпии I = 167 кДж/кг (40 ккал/кг), то спроектированный вниз из точек B1 и С1 отрезок BC=57—50=7 г/кг покажет количество воды в воздухе, а отрезок С0=50 г/кг — количество пара. Общее влагосодержание покажет отрезок В0= 50+7 г/кг. Точка С1 линии В1С1 находится на кривой φ =1.

Из примера видно, что параметр d в верхней зоне диаграммы (над линией φ=1) правильнее называть паросодержанием воздуха, а в нижней зоне — влагосодержанием, с разделением в нижней зоне влагосодержания на паросодержание и водосодержание воздуха.

Из уравнения (23) следует, что при d=0 энтальпия, откладываемая по вертикали, линейно связана только с температурой. Поэтому на оси ординат совмещенно со шкалой температуры можно отсчитать энтальпию. Ее линии на этой диаграмме не параллельны между собой.

Такую td-диаграмму часто используют для расчетов отопления, вентиляции, сушки и т. д. Несмотря на простоту, полноту и наглядность, диаграмма с горизонтальными изотермами (поэтому— непараллельными линиями энтальпии) имеет существенный недостаток: она не позволяет анализировать процесс смешения воздуха различных состояний. Последнему требованию удовлетворяет td-диаграмма проф. Л. К. Рамзина. На ней нанесены все указанные параметры, причем линии.

ПредыдущаяСледующая