5.3. Основные процессы изменения состояния воздуха на диаграмме d-I.

Рассмотрим построение на диаграмме d-i простых процессов из­менения состояния воздуха, из которых слагаются сложные процес­сы обработки воздуха в СКВ.

Смешение воздуха различных состояний. Процесс смешения воз­духа встречается наиболее часто. В СКВ смешиваются наружный воздух с

Рис. 21 Основные процессы изменения состояния воздуха на диаграмме d-i

рециркуляционным, подаваемый через воздухораспределитель воздух с эжектируемым из помещения и т. д.

Пусть смешиваются потоки воздуха расходом G₁ с параметрами точки 1(рис. 21) и расходом G₂ с параметрами точки 2. Состояние С смеси определяется по уравнениям балансов теплоты и влаги при смешении:

G₁i₁+G₂i₂=(G₁+G₂)i_c

G₁d₁+G₂d₂=(G₁+G₂)d_c

Отсюда определяются удельная энтальпия, кДж/кг, и влагосодержание, кг/кг, смеси:

i_c=(G₁i₁+G₂i₂)/(G₁+G₂)

d_c=( G₁d₁+G₂d₂)/(G₁+G₂)

Преобразуя формулы и используя подобие треуголь­ников 1СА и С2В, получим уравнение прямой, проходящей через две точки с заданными параметрами:

G₂/G₁=(i₁-i_c)/(i_c-i₂)=(d₁-d_c)/(d_c-d₂)=АС/В2=1С/С2

Следовательно, на диаграмме d-i процесс смешения изображает­ся прямой, соединяющей точки 1 и 2, на которой лежит точка С, определяющая состояние смеси.

Соотношение G₁1C=G₂C2 называется равенством ры­чага. Оно показывает, что точка С делит прямую процесса смеше­ния на отрезки, обратно пропорциональные массовым расходам сме­шиваемых потоков, т. е. располагается ближе к тому из исходных состояний, у которого расход воздуха больше. Положе­ние точки С определяется графически по правилу рычага либо на пересечении прямой 12 с изоэнтальпой i_c или линией постоянного влагосодержания d_c.

Сухое охлаждение воздуха. В воздухопроводах и коридорах воз­дух охлаждается в зимний период (и нагревается в летний пе­риод) при d = const, так как температуры их охлаждающих поверх­ностей выше температуры точки росы (t_р). Точка 1 характеризует начальное состояние воздуха (см. рис. 21). Охлаждение воздуха без изменения его влагосодержания называется сухим. Такое ох­лаждение изображается прямой 10' и сопровождается возрастанием относительной влажности воздуха от до .

Охлаждение и осушение (мокрое охлаждение) воздуха. Средняя температура стенок (t_c') теплообменной поверхности ВО всегда ниже температуры точки росы (t_c), при этом охлаждение воздуха одновременно сопровождается конденсацией содержащегося в нем водяного пара на холодной поверхности ребер и трубок, т. е. осу­шением воздуха. Наружная поверхность ВО покрывается влагой. Непосредственно около охлаждающей поверхности температура части воздуха понижается до t_c', и он становится насыщенным. Вы­ходящий из охладителя воздух состояния О (см. рис. 21) пред­ставляет собой смесь входящего в него воздуха состояния 1 и нахо­дящегося вблизи стенок охлаждающей поверхности насыщенного воздуха состояния С^'. Поэтому на диаграмме d-i процесс смешения (диффузии) воздуха указанных состояний в охладителе, как и лю­бой другой процесс смешения, изображается прямой, проходящей через точки 1 и С'. Положение точки О зависит от глубины воздухо­охладителя. Отрезок 10 прямой смешения 1С изображает процес­сы охлаждения и осушения воздуха в охладителе.

Нагревание воздуха. Воздух подогревается в воздухонагревате­лях, вентиляторах, воздухопроводах, коридорах при d = const. На диаграмме d-i процесс нагревания изображается вертикальной линией 1H (см. рис. 21). С повышением температуры воздуха его относительная влажность понижается.

Увлажнение воздуха паром. Влагосодержание морозного наруж­ного воздуха мало и при нагревании его относительная влажность понижается. Для повышения относительной влажности в помещениях (в зимний период) подогретый воздух увлажняется, т. е. увели­чивается его влагосодержание. Подмешивание к воздуху небольшо­го количества водяного пара почти не повышает температуру возду­ха. Поэтому процесс увлажнения паром считается изотермическим. Процесс увлажнения воз­духа паром изображается на диаграмме d-i (см. рис. 21) изотермиче­ской линией 1У (t₁ = const).