Файл: Чулаков П.Ч. Теория и практика обеспыливания атмосферы карьеров.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2024
Просмотров: 109
Скачиваний: 1
Допустим, происходит смешение двух объемов воздуха с состояниями U, du I \ , М\ и t2, di, h, M 2 . При их смешении будут справедливы следующие ра венства:
а) материального баланса воздуха
|
М1 |
+ Мг = М0, |
(ѴІ.З) |
|
где Мі и Мг— массы |
воздуха; |
|
|
|
б) |
материального |
баланса |
воды |
|
|
М^ |
+ М^^М^; |
(ѴІ.4) |
|
в) |
теплового баланса |
|
|
|
|
Л*і/і + Л Ѵ а = |
Л!в /в . |
(ѴІ.5) |
Исключив Мь сначала из первых двух равенств, а затем из первого и третьего, получим
м і (d0 — dj = Мг (dz — dü);
Mi ( / о - / j ) = A f , ( / , - / „ ) .
Разделив почленно, получим
da — â-i _ d2 — da
Iо •— / і |
(VI.6) |
/ а — la |
Из зависимости (VI.6) следует, что процесс кон диционирования на диаграмме характеризуется пря мой линией.
Положение точки, характеризующей состояние кон диционированного воздуха, будет определяться зави симостью
|
JUL = |
4 > - r f i . |
(VI 7) |
|
|
M« |
d2— d„ |
K |
' ' |
|
|
|
|
|
При увлажнении |
воздуха'водой при массе воды W, |
|||
ее энтальпии iw и |
конечном состоянии 1%, d2 |
|
мате |
риальный и тепловой баланс воды будет соответ ственно
M1{da-dO |
= W; |
(VI.8) |
— |
|
(VI.9) |
137
Отсюда направление |
перемещения состояния |
воздуха |
в процессе увлажнения определяется уравнением |
||
При непосредственном контакте воды с воздухом |
||
сущность процессов |
тепло- и массообмена |
заклю |
чается в следующем:
1 .Ори кондиционировании воздуха для понижения температуры воды ниже температуры точки росы об рабатываемого воздушного потока используется лед,
и процесс охлаждения |
сопровождается |
одновремен |
|||||||
ным |
осушением. |
Известно, что при |
орошении |
льда |
|||||
водой, имеющей |
температуру |
15—22° С, |
температура |
||||||
талой |
воды может быть равна |
4—5° С (при плотности |
|||||||
орошения 2100—4100 кг/ч-м2 ), |
а температура |
точки |
|||||||
росы воздуха в летнее жаркое время в условиях |
карь |
||||||||
еров |
Казахстана |
изменяется |
в пределах |
8—14° С. |
|||||
При |
tp>tw |
происходит |
неизотермический |
процесс и |
|||||
поток |
тепла |
направлен |
от воздуха |
к воде. Так же |
|||||
должен быть направлен |
и массообмен, |
так как при |
|||||||
охлаждении |
воздуха без изменения |
влагосодержания |
его относительная влажность возрастает до состояния полного насыщения и при дальнейшем охлаждении происходит частичная конденсация содержащихся в
нем водяных паров, но воздух остается |
при этом на |
|
сыщенным влагой. |
Количество тепла, |
переходящего |
из воздуха в воду, будет равно |
|
|
|
G = G„ + Wnr, |
|
где G„— явное тепло; |
|
|
Wnr—теплота |
испарения. |
|
Протекание процесса охлаждения воздуха с осу |
||
шением определяется температурой и |
влажностью |
атмосферного воздуха, температурой воды и тепло
выделением в кабине |
горного оборудования при |
влаговыделеиии, равном нулю. |
|
Неизотермический |
процесс при tw<tp и примене |
нии теплообменного аппарата, состоящего из смеси теля и каплеуловителя, конечного теоретического предела не достигает, т. е. воздух не охлаждается до температуры воды, следовательно, не происходит его увлажнение до ср=100% (рис. 38), так как теплосо-
138
держание охлажденного воздуха не может быть ниже
теплосодержания насыщенной |
паровоздушной смеси |
|||
при twi<, соответствующей точке |
В. |
I A , dA, |
toA, |
|
При начальном |
состоянии |
воздуха |
||
tNA после смешения |
с распыленной водой |
параметры |
||
воздушного потока |
будут определяться |
точкой |
Т. |
|
|
d |
Рис. 38. |
Политропический |
процесс |
охлаждения |
и осушения воздуха при |
В дальнейшем вследствие отделения свободной влаги происходит изотермический процесс, характеризую щийся параметрами, соответствующими точке Я, и сопровождающийся уменьшением dT до dn. Оконча тельное состояние воздуха с учетом тепловыделения в кабине определяется точкой О.
Обычно предельное охлаждение воздуха при про цессе, соответствующем tw<tv, определяется линией пересечения данного процесса с адиабатой, определя ющей изотерму конечной температуры воды.
Конечную |
температуру |
воды можно |
определить, |
|
зная массу охлаждаемого |
воздуха |
М, |
охлаждающей |
|
воды W и ІА, |
I T , tWB, исходя из |
теплового баланса, |
||
т. е. |
|
|
|
|
139
M (IA - h) = W (tWK - tWH), |
(VI. 11) |
или no /—d диаграмме, продолжив линию AT до пере сечения с кривой ф =100 % • Для конечного состояния кондиционированного воздуха будет характерно
І0<ІА, d0<dA, |
фо<фА и |
tc0<tcA- |
осушением |
Процесс |
охлаждения |
с одновременным |
|
воздуха в кабинах горного оборудования |
применим |
Рис. 39. Процесс охлаждения возду ха при rf=const, т. е. t w =t v
в ограниченный летний период при весьма высоких температуре и влажности воздуха.
2. При повышении температуры воды до темпе ратуры точки росы, т. е. t-nr = tp, будет продолжаться процесс охлаждения воздуха с понижением теплосо держания при постоянном влагосодержании. Однако при ограниченном объеме воды процесс кондициони рования происходит в течение непродолжительного времени. Условия tw=tp соответствуют только явно му переходу тепла от воздуха к воде.
Если начальное состояние охлаждаемого воздуха соответствует точке А, то после смешения с распы
ленной водой его |
состояние |
будет |
соответствовать |
|
точке Т, где dT=dA |
(рис. 39). В дальнейшем |
в капле- |
||
уловителе происходит отделение свободной |
влаги до |
|||
точки П. Конечное |
состояние |
воздуха, |
поступающего |
|
в кабину горного оборудования, будет |
определяться |
140