Психрометр ассмана

Движение от точки по i = const до кривой φ = 100 % и далее по t = const даст температуру мокрого термометра tм.,°С, а движение по d = const до пересечения с φ = 100 % и далее идя по t = const покажет температуру точки росы tр, °С.

параметры воздуха: d ≈ 7,7 г/(кг·с. в); i ≈ 39,5 кДж/кг; рв. ≈ 1,3 кПа; ≈ 2,39 кПа; г/(кг·с. в); кДж/кг; tр ≈ 10 °, tм ≈ 14 °С.

Для определения относительной влажности используются психрометры, построенные на понятиях температуры мокрого и сухого термометров.

известны: психрометр августа (рисунок 1) и психрометр ассмана (рисунок 2).

психрометр состоят из двух жидкостных термометров – сухого и мокрого.

Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха tс, °С, мокрый – температуру мокрого термометра tм, °С.

В психрометре Августа установлен стеклянный сосуд, куда наливается дистиллированная (кипяченая) вода. Шарик (баллончик) обернут тонкой тканью, которая свисает в сосуд с водой.

шарик (баллончик) мокрого термометра психрометра Августа обернут тонкой тканью, постоянно смачиваемый дистиллированной (кипяченой) водой.

Вода, испаряясь с ткани, отнимает тепло и вызывает понижение температуры в мокром термометре. Поэтому показания мокрого термометра ниже показания сухого (tм < tс). Чем ниже влажность воздуха, тем интенсивнее испарятся вода с поверхности мокрого термометра и тем сильнее снижается температура по шкале мокрого термометра и наоборот. то есть чем суше воздух, тем больше разница в показаниях термометров – психрометрическая разность температур: ∆t = tс – tм. Когда воздух полностью насыщен водяными парами, то сеть при относительной влажности воздуха 100 % и показания термометров становятся равными (tм = tс), в этом случае психрометрическая разность температур равна нулю (∆t = tс – tм = 0), так как не будет испарения воды.

Показания температур по психрометру Августа дают искажения в показаниях температур, по следующим причинам:

·  термометры не защищены от облучения;

·  происходит местное насыщение воздуха водой вокруг шарика (баллончика) мокрого термометра при испарении воды с ткани и сосуда с водой;

·  показания зависят от скорости движения окружающего воздуха.

психрометр Ассмана дает более точные результаты измерения относительной влажности. Здесь термометры защищены от облучения металлическими оправами; шарики (баллончики) термометров защищены от местного насыщения воздуха водой двойными никелированными гильзами с воздушной прослойкой.

В верхней части прибора находится вентилятор, и воздух просасывается через гильзы прибора с постоянной скоростью 2,5…3 м/с.

по температуре сухого и мокрого термометров (tс °С и tм °С) при помощи диаграммы i-d влажного воздуха определяется относительная влажность воздуха φ % (рисунок 3).

Рисунок 3 – определение относительной влажности

по i-d диаграмме

Основные процессы, протекающие в вентиляции, кондиционировании воздуха и при сушке материалов

Основные процессы, протекающие в вентиляции и кондиционировании воздуха (рисунки 4 и 5):

1) нагрев воздуха (в калориферах и объеме вентилируемого помещения) и охлаждение воздуха (в теплообменниках и объеме вентилируемого помещения) при d = const (1-2 – нагрев, 1-3 – охлаждение);

2) увлажнение (в форсуночных камерах и объеме вентилируемого помещения) – адиабатный процесс при i = const (линия 4-6);

3) смешение двух состояний воздуха 1 и 4 (в приточной камере и объеме вентилируемого помещения) точка смеси 8 делит отрезок прямой, соединяющей эти состояния (1-4) на части обратно пропорционально массовым расходам воздуха в точках 1 и 4.

изменение тепловлажностного состояния воздуха (переход от одного состояния в другое) идет по лучу процесса (угловому коэффициенту).

Аналитически луч процесса выражается через тепловлажностное отношение ε, кДж/(кгвлаги): (21.а)

где ∑Qп – избыток полной теплоты, кДж, определенной из теплового баланса в помещении;

– масса водяного пара, кг.

На диаграмме ε показывает отношение изменения энтальпии воздуха изменению влагосодержания:

(22. б)

если iн = 0, тогда dн = 0, то (22. в)

следовательно, все лучи процессов на диаграмме исходят из нулевой точки.

Диапазон ε на id-диаграмме лежит в пределах от + ∞ до – ∞. На диаграмме показаны только направления лучей процессов (для того, чтобы не затенять диаграмму).

Изменение i и d могут происходить при различных значениях Qп и .

Одинаковые значения ε расположены на диаграмме параллельно друг другу.

Чтобы построить луч процесса, необходимо:

1) вычислить тепловлажностное отношение ε, кДж/кгн2о, по формуле (6);

2) найти луч процесса на диаграмме, соответствующий этому значению ε;

3) восстановить луч процесса на диаграмме, то есть, соединив искомый луч с нулевой точкой;

4) через искомую точку провести линию, параллельную этому лучу.

Основные процессы, протекающие при сушке материалов атмосферным или нагретым воздухом (рисунок 1):

1) нагрев материала при d = const (в калориферах и теплообменниках);

2) охлаждение воздуха при d = const;

3) охлаждение и увлажнение при i ≠ const;

4) охлаждение и увлажнение при i = const до температуры мокрого термометра tм;

5) смешение двух состояний воздуха.

1-2 – нагрев при d = const; 1-3 – охлаждение при d = const;

4-6 – охлаждение и увлажнение при i = const (адиабатный процесс)

до температуры мокрого термометра tм;

5-7 – охлаждение при d = const до температуры точки росы tр;

1-8-4 – смешение воздуха двух состояний (1 и 4) до состояния 8;

9-10 – построение изменения тепловлажностного состояния воздуха

от начального состояния 9 по лучу процесса e = А до искомой

точки 10.

Рисунок 4 – Отображение процессов происходящих

в вентиляционных процессах и процессах кондиционирования воздуха

H-F (H-К, H-S, C-К1, C-F1; C-S1) – нагрев при d = const;

С1-S1 – охлаждение при d = const;

C-B (F-B) – охлаждение и увлажнение при i ≠ const;

K-B – охлаждение и увлажнение при i = const до температуры мокрого термометра tм;

Н-С1-Т (F-F1-В; К-К1-В; S-S1-В) – смешение воздуха двух состояний Н и Т (F и В; К и В; S и В) до состояния С1 (К1; S1).

Рисунок 5 – Отображение происходящих процессов

при сушке материалов

Диаграмма id влажного воздуха

пример расчета

Исходные данные: Gн = 2,4 кг/с; tн = – 20 °С; dн = 0,2 г/кгсв;

Gв = 0,6 кг/с; tв = 23 °С; jв = 55 %; tпр = 21 °С.

Обработка воздуха в приточной камере осуществляется с частичной рециркуляцией. в камере процесс смешения воздуха может осуществляться 2-мя способами.