4.2 Определение энтальпии точки смеси iсм

В системах кондиционирования практически всегда имеет место смешивание потоков влажного воздуха с различными параметрами.

Рассмотрим процесс смешивания двух потоков влажного воздуха. (рисунок 4.1), Допустим, смешиваются два потока влажного воздуха с известными параметрами:t_нар(⁰С),d_нар(г/кг с.в),i_нар(кДж/кг), иt_в (⁰С),d_в (г/кг с.в),i_в(кДж/кг). (см. п.2.8, рис.2.3)

Расход воздуха соответственно по потокам известны L_нар (кг/с) и L_рец (кг/с)

В результате получается поток влажного воздуха с параметрами: t_см, d_см, i_см.

Суммарное количество воздуха или общий расход воздуха через кондиционер: L_рец + L_нар = L_общ

Общее количество влаги в смеси:

L_общ d_см = L_нар d_нар+ L_рец d_в.

Общее количество тепла в смеси:

L_общ i_см = L_нар i_нар+ L_рец i_в.

Влагосодержание и энтальпия смеси соответственно:

(13 )

(14)

По расчетным параметрам d_см и i_см наI-dдиаграмме построим точку состояния смешанного воздуха- точку С. см.рисунок 4.1

При смешивании двух потоков воздуха: если обозначить и ,т.е. через массовые доли смешиваемых потоков, то с учетом, чтоg₁+g₂ = 1, можно получить соотношение, представленное на рисунке 4.2:

(15)

Из этого соотношения следует, что если в I-dдиаграмме нанести точки 1 и 2, соответствующие состояниям смешиваемых потоков, то точка 3, соответствующая состоянию точки смеси, должна лежать на прямой 1-2.

Влагосодержание смеси определяется:

d_см= g₁d₁ + g₂d₂ (16)

Учитывая, что g₁+g₂ = 1, можно получить:

(1.28); (17)

Рис.4.1

Процесс смешивания двух потоков в

I-d диаграмме

Рисунок 4.2

Отношение будет равно

(18)

Из этого соотношения следует, что точка 3, характеризующая состояние смеси, делит отрезок 1-2 в отношении, обратно пропорциональным величинам массовых долей g_{1 и} g₂смешиваемых потоков.

Особый случай представляет смешивание двух потоков воздуха с высокой влажностью. В этом случае состояние смеси, соответствующее точке С^/может оказаться под кривой φ=100%. В этом случае реальное состояние воздуха будет соответствовать точке С на кривой φ=100%. Рис.4.3

Если смешивание потоков происходит с подводом или отводом теплоты, то состояние смеси будет лежать соответственно выше или ниже от указанной точки 3 на прямой 1-2 на линии d=constна расстоянии от точки 3 равном: ∆i=

В этом случае Q– подводимая в процессе смешивания теплота.

Рисунок 4.3

4.3 Определение энтальпии точки притока iпритока

Определяем параметры точки притока из следующих условий:

1. Для кондиционирования кабины локомотива (небольшое помещение) согласно санитарно-гигиеническим требованиям температура воздуха на притоке должна быть не более, чем на 6⁰С ниже температуры воздуха в кабине:

t_в – 6 = t_{притока}

(19)

2. Ассимилирующая способность приточного воздуха по теплу определяется из уравнения:

Δi_{притока} = i_в – i_{притока} =

Где i_в– энтальпия внутреннего воздуха в кабине, кДж/кг

Q_{поступления}– теплопоступления в кабину, кВт

L_общ – общий расход воздуха через кондиционер, кг/с

Отсюда находим i_{притока}, кДж/кг

По известным параметрам t_{притока}иi_{притока}строим точку притока П наI-dдиаграмме (рис.4.4)