Файл: Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник.pdf

Пусть необходимо

смешать

дв а количества

влажного

воздуха

Ві (с п а р а м е т р а м и Іи

du U) и В2

(с п а р а м е т р а м и

/ 2 ) d2, h),

причем

шении барометрическое давление не изменяется

и нет

теплообмена

с о к р у ж а ю щ е й

средой.

И з з а д а н и я

следует,

что

Bi = G\{\+dx)

н

£ 2 = 62(1+02). Обозначим п а р а м е т р ы

смеси

через

Ім>^мя^м,

а от-

ношение

смешиваемых

масс

сухого

воздуха через л , = - ^ - . Тогда

на ( 1 + d i )

кг

влажного

воздуха

с о с т о я н и я / , ,

du

t}

приходится

f i ( l + d 2 )

кг в л а ж н о г о

воздуха

состояния

/ 2 ,

d2,

t2.

Полученная

смесь этих

количеств в л а ж н о г о

воздуха

содержит

(1+п) кг сухого

воздуха

и

(d\ + nd2) кг

водяного

пара .

Следовательно,

Л + л / 2

= ( 1 + / і ) / Л ;

(10.14)

di + nd2={\+n)dM.

(10.15)

Откуда

Ім

=Ь+»І1

=

Gi -t-

, к д ж

/

к г

;

м

1 + п

G 3

'

d M = d

- y ^

=

d ^

+

df* .

г/кг.

M

l - r

i

Gi +

Gi

'

Уравнения

(10.14)

и

(10.15)

м о ж н о

переписать

в таком виде:

/і — U

=

И {Im —

h) !

di — dM

—

и (dM

— do) .

Р а з д е л и в

первое

уравнение

на

второе,

получим

Л — ІМ

Ім — Іо.

(10.16)

di — d.H

dM •

Аналогично определяется

и

температура

смеси.

Полученные

формулы

позволяют

определить

основные

пара­

зоваться графическим методом для решения этой

задачи .

Уравнение (10.16)

является уравнением

прямой с текущими

координатами Іми

dM,

проходящей через точки /

(I\dj)

и 2

(I2d2).

Следовательно,

точка

М, х а р а к т е р и з у ю щ а я

полученную смесь в

/ — d - д и а г р а м м е ,

лежит

на прямой, соединяющей

точки

обоих

ис­

ходных состояний в л а ж н о г о

воздуха

(рис.

10.4).

При определении параметров смеси с помощью / — ^ - д и а г р а м м ы

необходимо найти координаты

точки

M —

состояния смеси на

Рис.

10.4. Определение смеси двух объемов

воздуха разного состояния в /—rf-диаграмме

прямой

/—2.

Д л я

этого

достаточно

из уравнения (10.14)

опреде­

лить величину

/ . « и л и из

уравнения

(10.15)

— величину

dM.

Поло ­

жение

точки

M

на

прямой /—2 может быть

определено

путем де­

ваемым количествам сухого воздуха

G\ и

Go, т. е.

1 — M _

G2

_

M — 2 ~ G1

~ П

-

Если необходимо смешать, например, дв а объема воздуха

раз­

ных

параметров,

но равных

масс

сухой

части

(п = 1), тогда

/ — А + 4>.

и _ 'h + di

'м—

2

'

м —

2

'

т. е. точка смеси

л е ж и т

на

середине отрезка

/—2.

90

Если потребуется смешать Gi = 10 кг

и ог = 20 кг, то п=

- ^ -

= 2

и л и

If—^2

Следовательно,

точка

M делит отрезок

/—2

на

15*

227

Точка M всегда л е ж и т

на / — ^ - д и а г р а м м е

б л и ж е

к той точке, ко­

торая обозначает п а р а м е т р ы воздуха, входящего

в смесь

в

боль­

шом

количестве.

точки J—2,

Если

п р я м а я , с о е д и н я ю щ а я

которые

обозначают

состояние

смешиваемых

количеств

воздуха,

пересекает

кривую

Ф = 100%

(линия Г—2'

на

рис. 10.4),

состояние смеси

может

ока­

заться ниже кривой ф = 1 0 0 % . Это значит,

что при

смешении

воз­

духа сконденсировалась часть водяного п а р а и

выпала

в

виде

воды. Поэтому конечное состояние

смеси

д о л ж н о

л е ж а т ь

на

кри­

вой

ф = 100%. Д л я отыскания

этой

точки

можно

применить

сле­

дующий

метод.

Р е ш а я

задачу в предположении, что конденсации

не было,

нахо­

дим

фиктивную точку М"

с п а р а м е т р а м и Iм'\\

dM".

Так ка к

выпав­

температуру,

то

можно

записать

W

= W

+ {dM"-dM')tM'.

(10.17)

З а т е м на

кривой

ф = 100%

выбирается

т а к а я

точка,

которая

характеризуется

согласованными п а р а м е т р а м и

Ім',

dM',

tM',

причем

эти

величины

удовлетворяют

равенству

(10.17).

§

10.4. Нагревание и увлажнение

воздуха

В главе 3 рассмотрено нагревание воздуха в

к а л о р и ф е р а х

и

дана

характеристика

калориферов . Здесь показано

изображение

в

/ — d - д и а г р а м м е

процесса

нагревания .

Этот

процесс,

идущий

при

постоянном влагосодержании

воздуха,

и з о б р а ж а е т с я

прямой,

па­

нию точки 2 — теплосодержание и относительную влажность

воз­

духа за

калорифером .

Количество тепла,

которое необходимо

д л я нагревания

G кг

воздуха

от состояния /

до состояния 2, определяется по формуле:

Q = G ( / 2 — / , ) .

(10.18)

Увлажнение воздуха можно осуществить

разбрызгиванием

воды

в потоке воздуха, подмешиванием к воздуху водяного

пара и испа­

рением

воды с открытой поверхности,

омываемой воздухом.

Увлажнение путем разбрызгивания воды в потоке

воздуха осу­

ществляется в специальных

к а м е р а х

(форсуночных и

с ороситель­

ными

н а с а д к а м и ) , поэтому

его н а з ы в а ю т камерным .

Рис. 10.5.

Изображение в /—d-диаг­

рамме процесса нагревания

воздуха

в

калорифере

Р а с п р о с т р а н е но адиабатическое

у в л а ж н е н и е

воздуха,

которое

заключается в том, что ненасыщенный воздух пропускают

через

дождевое пространство форсуночной камеры, в которой

непрерыв­

но

разбрызгивается

одна

и

та

ж е

вода

без

прибавления

к ней

извне или отвода в о к р у ж а ю щ у ю

среду тепла. Вскоре после

нача­

ла

процесса устанавливается

тепловое равновесие

между

воздухом

и

водой; температура

воды

сравнивается

с температурой

воздуха

по

в л а ж н о м у термометру

и

теплообмен

м е ж д у

водой

и

воздухом

скрытой теплоты в

общем теплосодержании воздуха. Так к а к такой

процесс у в л а ж н е н

и я идет при практически постоянном теплосо­

,

229