• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Повітроохолоджувачі

Вологе повітря складається із суміші газів (азоту, кисню, неону, гелію, аргону тощо) і водяної пари. Вміст водяних парів у повітрі різний. Вологість повітря характеризують вологовмістом d або абсолютною вологістю е.

Вологовмістом називають масову кількість водяної пари, віднесену до 1 кг сухого повітря (d кг вологи на 1 кг сухого повітря).

Абсолютна вологість повітря - масова кількість водяної пари, що міститься в 1 м³ вологого повітря (е кг вологи на 1 м³ вологого повітря).

Тиск атмосферного повітря В дорівнює сумі парціальних тисків сухого повітря р_в і водяних парів р_п. Чим більший вологовміст повітря, тим вищий парціальний тиск водяних парів. Гранична кількість пари води у повітрі залежить від його температури і тиску. При підвищенні температури атмосферного повітря межа насичення парами збільшується.

Відносна вологість повітря , тобто ступінь його насичення водяними парами, чисельно дорівнює відношенню парціального тиску водяних парів у повітрі р_п при певній температурі до тиску водяних парів у насиченому повітрі р"_п при тій самій температурі. Для температур, нижчих за 15°С, відносну вологість повітря j можна приблизно прирівняти до відношення вологовмісту повітря d до вологовмісту насиченого повітря d" при тій самій температурі

(3.52)

У насиченого повітря =1.

Температуру, при якій повітря з даним вологовмістом стає насиченим, називають точкою роси. При охолодженні повітря нижче за точку роси волога випадає у вигляді роси чи інею. При додаванні вологи в насичене повітря вона буде в краплинному стані. Прикладом може бути туман, що складається з насиченого повітря і дрібних крапельок води, що знадходяться у зваженому стані.

Параметри вологого повітря визначають за і–d-діаграмою і таблицями для вологого повітря.

Схема і–d-діаграми зображена на рис. 3.18. Для зручності зображення її будують у косокутній системі координат з кутом між осями – 135°. По похилій осі абсцис відкладають вологовміст повітря, а по вертикальній осі ординат - ентальпію і. Лінії постійних ентальпій і=сonst проведені похило, тобто паралельно осі абсцис. Початок відліку ентальпій відповідає температурі 0° С і вологовмісту d = 0.

У дійсних діаграмах нахилу вісь абсцис d не наносять. Замість неї проводять допоміжну горизонтальну вісь, на якій вказують вологовміст. На діаграму наносять також лінії постійних температур, відносних вологостей, густин повітря і парціальних тисків водяної пари.

повітрі з початковим станом, що характеризується точкою А, для температур повітря нижче 30° С з достатньою точністю можна знаходити на перетині ліній і j=1.

Процеси зміни стану повітря нерідко супроводжуються зміною ентальпії і вологовмісту . Відношення цих величин називають тепловологісним відношенням. Ця величина визначає кут нахилу процесу в і– d-діаграмі. Значення Е нанесені на діаграму у вигляді пучка прямих, що виходять із точки і .
Ці лінії проведені тільки поза полем діаграми, що забезпечує чіткість зображення інших ліній на діаграмі. Тепловологісне відношення Е є кутовим масштабом діаграми.

Часто протікають процеси взаємодії повітря з водою, що супроводжується перенесенням теплоти і вологи від одного середо­вища до іншого. При перенесенні теплоти середовища охолоджуються чи нагріваються, а при перенесенні вологи відбувається випаровування чи її конденсація на поверхні, що веде до осушення чи зволоження повітря.

На поверхні зіткнення повітря і вода знаходяться у стані рівноваги, тобто повітря має однакову з водою температуру і 100%-ну відносну вологість. Такий стан повітря характеризується точками на кривій насичення (j=1). Температура і вологовміст повітря поза поверхнею води інші. Парціальний тиск водяної пари в насиченому повітрі безпосередньо на поверхні води р" відрізняється від тиску водяної пари р_п у шарах повітря, вилученого від поверхні води (винятком є випадок, коли температура води дорівнює точці роси повітря).
У результаті різниці між парціальними тисками водяної пари в повітрі відбувається вологообмін між водою і повітрям, а також теплообмін, тому що разом з паром у повітря переноситься і теплота, витрачена на його утворювання. До того ж, має місце конвективний теплообмін внаслідок різниці між температурами повітря і води. Якщо темпера­тура поверхні води вища за точку роси повітря ( ), то вода випаровується. Волога і теплота пари переносяться від води до повітря, внаслідок чого повітря охолоджується. Якщо температура води нижча за точку роси ( ), то відбувається конденсація водяної пари з повітря на поверхню води, тобто перенесення теплоти і вологи до води, внаслідок чого повітря осушується.

Рис. 3.19. Процеси в і– d-діаграмі:

а – взаємодія повітря з водою; б – змішання повітря двох станів

Конденсація вологи з повітря, а отже, і осушення повітря відбуваються при зіткненні не тільки з холодною водою, але й з будь-якою поверхнею (наприклад, поверхня трубчастого повітро-охолоджувача), температура якої нижча за точку роси повітря.

У теплообмінних апаратах при зіткненні повітря з водою можуть протікати різні процеси (рис. 3.19, а).

У процесі А–1 повітря охолоджується й осушується. Цей процес протікає за умови, що температура поверхні зіткнення (води чи трубчастої поверхні повітроохолоджувача) нижче за точку роси повітря А, що вступає в процес ( ). Гранично процес А–1 зображується дотичною до кривої насичення (j =1). Процес А–1 характерний для більшості повітроохолоджувачів.

У процесі А–2 повітря охолоджується без конденсації вологи з повітря, тобто при . У цьому процесі . Процес А–2 зустрічається у повітроохолоджувачах.

У процесі А–3 повітря зволожується і охолоджується, тому що частина теплоти, що віддається повітрям воді, витрачається на її випаровування. У цьому процесі температура поверхні води вища за точку роси, але нижча за температуру мокрого термометра ( ).

У процесі А–4 повітря зволожується без підведення і відведення теплоти. Теплота, що віддається повітрям воді, витрачається на випаровування води і переходить разом з випаруваною вологою назад у повітря (ентальпія повітря залишається постійною, ( ). Температура води відповідає температурі мокрого термометра ( ). Цей процес має місце в камерах адіабатичного зволожу­вання, де повітря зволожується однією і тією ж водою, що рецирку­люється за допомогою насоса, без підведення і відведення до неї теплоти.

У процесі А–5 температура води вища за температуру мокрого термометра, але нижча від температури початкового стану повітря ( ). У цьому процесі повітря охолоджується і зволожується зі збільшенням його ентальпії, тому що кількість теплоти, що перехо­дить до повітря з вологою, яка випаровується, виявляється більшою за кількість теплоти, яку повітря віддає воді при порівняно невеликій різниці між температурами. При цьому вода охолоджується. Межею охолодження води є температура мокрого термометра. Такий процес здійснюється у градирнях при охолодженні води, що виходить з конденсатора холодильної машини, а також в камерах, що зволожу­ються. В останньому випадку для підтримки постійної температури воду підігрівають чи додають свіжу більш теплу воду.

Процес А–6 протікає при однаковій температурі повітря і води ( ). Для нього характерна відсутність конвективного теплообміну між повітрям і водою. При цьому повітря зволожиться, а вода випарується за рахунок тепла стороннього джерела.

У процесі А–7 температура води вища за температуру повітря ( ). У результаті випаровування і конвективного теплообміну між водою і повітрям повітря зволожиться і нагріється, а вода охолоне. Гранично цей процес зображується дотичною до лінії насичення j=100%. Процес А–7 здійснюється у градирнях для охолодження води.

Отже, при повітря осушується, при зволожується, при охолоджується, а при нагрівається.

Процес змішування двох потоків повітря станів А и В (рис. 3.19, б) на і–d-діаграмі протікає по прямій, що з’єднує точки А і В. Ці точки характеризують початкові стани повітря. Стан суміші позначається точкою С, що лежить на цій прямій. Відрізки, що визначають положення точки С на лінії змішування, зворотно пропорційні кількостям М_А і М_В повітря, що змішується ВС/АС=М_А/М_В.

У повітроохолоджувачах теплота від повітря передається холодильному агенту чи холодоносію (воді). Застосування повіт­роохолоджувачів обумовлює створення примусового руху повітря в об’єкті, що охолоджується. З холодильної камери повітря переганя­ється вентилятором через повітроохолоджувач, де охолоджується, і знову повертається в камеру.

Розрізняють повітроохолоджувачі поверхневі чи трубчасті (сухі) і контактні (мокрі).

У поверхневих (сухих) повітроохолоджувачах теплообмін між повітрям і охолоджувачем відбувається через стінку труби. Такі повітроохолоджувачі виготовляють у вигляді пучка гладких чи ребристих труб, укладених у кожух. По трубах протікає киплячий холодильний агент (у цьому випадку повітроохолоджувачі є випарни­ками холодильної машини) чи холодоносій (водяні сухі повітроохо­лоджувачі). Зовні труби омиваються повітрям.

У контактних (мокрих) повітроохолоджувачах (зрошувальних чи форсункових) теплообмін відбувається при безпосередньому контакті повітря з водою.

Повітроохолоджувачі розміщують в охолоджуваному приміщен­ні чи поза ним, у цьому випадку кожух ізолюють.

Читайте також:

1. Розрахунок і підбір повітроохолоджувачів
2. Система відтавання випарників та повітроохолоджувачів

Переглядів: 1091