книги / Проектирование вентиляционных установок

Из-за возможных погрешностей при вычислении значения тем­ пературы tCl в диаграмме / — d пользование формулой (6,24) в не­ которых случаях может не обеспечить надежной точности определе­ ния величины коэффициента орошения S.

При осушке воздуха в мокрых воздухоохладителях не следует применять форсунок тонкого распыливания ввиду возможности увлажнения воздуха.

Решение этой задачи по описанной выше /м — /-диаграмме обес­ печивает более точный результат.

Рис. 34. Схема осушки воздуха жидкими поглотителями влаги

Осушение воздуха может происходить при пропускании его через слой гигроскопического материала.

Из числа материалов, обладающих наиболее высокой способ­ ностью поглощать влагу, особого внимания заслуживает гидрат кремниевой кислоты — силикагель.

Для осушки воздуха может быть использован также и активизи­ рованный алюминий, но его влагопоглощающая способность значи­ тельно ниже чем у силикагеля.

Необходимо отметить, что процесс осушки воздуха влагопо­ глощающими веществами характеризуется выделением тепла ад­ сорбированными парами (теплота адсорбции).

С достаточной для практики точностью можно считать, что про­ цесс адсорбции в I — d-диаграмме идет по линии постоянного тепло­ содержания.

Воздух при выходе из адсорбера имеет высокую температуру и поэтому следующей стадией его обработки может оказаться необ­ ходимость его охлаждения.

На рис. 34 представлена схема осушки воздуха при помощи жид­ кого поглотителя.

Воздух в этом состоянии имеет то же влагосодержание, что и в состоянии, характеризуемом точкой D. Перевод воздуха из состоя­ ния, характеризуемого в / — d-диаграмме точкой С, производится путем нагревания воздуха, что и определяется отрезком CD.

В воздухоохладителе необходимо отвести тепла: <Зохл = 100 (49,0 — 33,8) = 1520 кдж;

Рис. 35. Изображение в / — d-диаграмме процесса осушки воздуха в воздухоохладителе

при нагревании необходимо затратить тепла:

Q n a r p = 100(41,0 — 33,8)=720 кдж.

При втором варианте воздух в количестве меньшем, чем 100 кГ, охлаждается до некоторой точки Сх. Затем этот воздух смешивается с таким количеством воздуха состояния А, что в результате этого смешения получается 100 кГ воздуха с параметрами, соответству­ ющими точке D. Положение точки Сх в данном случае определяется тем условием, что в / — d-диаграмме точки CXD и А должны лежать на одной прямой.

Точка Cj характеризуется параметрами

^ ,= 9 ,5 ° С; <pCi= 100% ;

/с,= 2 9 кдж/кГ.

Измерив отрезки AD и АСЪ находим, что через воздухоохлади­ тель должно пройти воздуха

U = 28° С;

1а= 58° кдж/кГ.

Требуется получить воздух, характеризуемый в / — d-диаграмме точкой В,

tB= 16° С;

/в= 38,2 кдж/кГ

Температура воды, поступающей в воздухоохладительную ка­ меру,

^ = 7 ,0 ° С.

Определить коэффициент орошения S.

Решение.

Проводим через точки А и В прямую линию до пересечения ее с линией насыщения (<р = 100%) в точке С, характеризуемой значе­ нием

Пример 29.

Условия задачи те же, что и в примере 27, но ее решение прово­ дится в tM— /-диаграмме

Решение.

По / — d-диаграмме (рис. 1) находим.

Начальная температура осушаемого воздуха по мокрому термо­ метру tM= 20,5° С.

Конечная температура осушаемого воздуха по мокрому термо­

метру t"M= 13,6° С.

Примем для к. п. д. оросительной камеры значение т| = 0,8. На tM— /-диаграмме (рис. 36) точки A n F соответствуют началь­ ному и конечному состоянию воздуха. Точка В соответствует началь­

ному состоянию воды.

Отрезок DF представляет собой величину теплообмена в воздухо­ охладителе при г) = 0,8. Соответственно этому полная величина теплообмена была бы равна отрезку DE, определенному из условия

Отложив отрезок DE, проводим через точку Е вертикальную линию ЕС. Соединяя точку В с точкой С, находим, что линия ВС оказалась параллельной лучу, проходящему через точку О и точку на кривой значений 5 с пометкой S = 1,5.

Следовательно, для обеспечения заданных условий осушки воз­ духа коэффициент орошения в оросительной камере воздухоохлади­ теля должен иметь значение S = 1,5 кГ/кГ.

Д. Увлажнение воздуха

Увлажнение воздуха может произойти в результате: а) впуска в увлажненный воздух водяного пара; б) испарения воды со свободной поверхности; в) испарения распыливаемой воды.

точно чистый и свободный от примеси масла, поэтому отработанный пар паровых машин, турбин и т. д. не может быть использован для целей увлажнения, так как помимо примеси масла этот пар обладает специфическим запахом.

Впуск пара в увлажняемый воздух может осуществляться не­ посредственно через небольшие отверстия в трубках, в которых

где W — количество водяного пара, расходуемого при непосредст­ венном впуске его в увлажняемый воздух, кГ\

G — количество увлажняемого воздуха, /сГ;

с?! — начальное влагосодержание увлажняемого воздуха, Г/кГ; d2 — конечное влагосодержание увлажняемого воздуха, Г!кГ.

которой соответствует угловому масштабу, определяемому величи­ ной полного теплосодержания пара /. Подобный угловой масштаб показан на / — d-диаграмме (рис. 1). Пометки этого масштаба соот­

ветствуют величине

С практически приемлемой точностью можно принять, что в I — d-диаграмме процесс увлажнения паром идет по изотерме, т. е. иными словами, можно пренебречь некоторым увеличением темпера­ туры воздуха. Подобное допущение чрезвычайно облегчает решение задач, связанных с увлажнением воздуха паром.

Увлажнение воздуха паром характеризуется возможностью до­ водить воздух до весьма высокой степени влажности, однако при этом следует иметь в виду, что подобное увлажнение сопровождается одновременно и некоторым повышением температуры, что в боль­ шинстве случаев является нежелательным. Вследствие этого увлаж­ нение паром нельзя применять там, где задача увлажнения помимо повышения влажности заключается еще и в необходимости понизить температуру воздуха.

В современных вентиляционных установках увлажнение воздуха путем испарения воды со свободной поверхности почти не применя­ ется, однако, если почему-либо возникает необходимость прибегнуть к рассматриваемому приему обработки воздуха, то соответствующие этому случаю данные можно получить в гл. IV, в которой приведены формулы (4,7) и (4,8). В последней формуле более уточнено влияние скорости движения воздуха на интенсивность испарения.

§3 . Увлажнение воздуха распы ливаем ой водой

Интенсивность влагообмена между водой и воздухом находится в прямой зависимости от величины поверхности соприкосновения между ними. Эту поверхность можно весьма значительно увеличить путем распыления воды.

Для распыления воды пользуются различного рода водораспыли­ телями.

Системы изменения влажности воздуха распыливаемой водой могут быть следующих видов:

а) камерная; б) местная;

в) комбинированная.

В камерной системе увлажнение воздуха производится в специ­ альной увлажнительной камере, из которой увлажняемый воздух направляется к пунктам его потребления.

Вместных системах воздух увлажняется непосредственно на пунктах его потребления.

Вкомбинированных системах увлажнения и специальных увлаж­ нительных камерах воздух направляется к пунктам его потребления, где, помимо того, устанавливаются еще местные системы.

На рис. 37 представлена схема увлажнения воздуха в камере. Вследствие того, что количество воды, усваиваемого увлажняемым воздухом, весьма незначительно (в среднем около 3% ), практиче­ ски вполне допустимо считать, что беспрерывно циркулирующая через камеру вода, в конечном итоге будет иметь температуру, весьма близкую к температуре воздуха по мокрому термометру. В идеальном

Рис. 37. Схема увлажнительной камеры

случае, когда воздух будет увлажнен в камере до <р = 100%, эти температуры сравняются. В реальных же условиях конечное со­ стояние воздуха, выходящего из увлажнительной камеры, характе­ ризуется условием ф < 100%. Принято считать, что воздух выходит из увлажнительной камеры, имея относительную влажность около 90%.

В / — d-диаграмме практически процесс увлажнения воздуха распыливаемой водой в увлажнительной камере можно считать идущим по линии постоянного теплосодержания.

По данным Б. В. Баркалова, при адиабатическом увлажнении значение коэффициента орошения 5 может быть определено по следу­ ющим формулам:

при грубом распыливании

при тонком распиливании

Рис. 38. Коэффициент орошения S для адиабатического увлажнения при грубом распиливании

где S — коэффициент орошения, кГ1кГ; £ — эффективность теплообмена; %— число рядов форсунок;

vy — массовая скорость воздуха в оросительном пространстве,

кГ/м2 ■свк\ р — давление воды перед форсункой, н/м2.