20 Влажный воздух

20.1 Воздух, имеющий начальные параметры Т1=303 К  и d1=18 г/кг.с.в., осушается до относительной влажности φ2=20%. Найти количество влаги удаленной из воздуха при его массе 25 кг, а также его параметры в конечном состоянии.

Ответ: Gвл=0,150 кг, t2=45ºC, φ2=20%, d2=12 г/кг, h2=76 кДж/кг, рп=1,9 кПа, tp=16,4ºC, tм=24,4ºС.

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче


20.2 Параметры воздуха t=30ºC, d=10 г/кг. Определить значение относительной влажности воздуха для этих условий в следующих городах: Николаев, Ла-Пас.

Ответ: φн=0,38; φл=0,25.


20.3 Воздух имеет температуру t1 и относительную влажность φ1 (табл.1.1). Перед тем как быть использованным для вентиляции помещения, воздух нагревается в калорифере, а затем увлажняется путем впрыскивания распыленной воды. В результате нагревания и увлажнения достигается температура t3 и относительная влажность φ3 (табл.1.2).

Таблица 1.1 – Исходные данные

Последняя цифра шифра2
Температура t1, ºС9
Относительная влажность φ1, %60

Таблица 1.2 – Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра1
Температура t3, ºC35
Относительная влажность φ381

Определить:

1) по h-d — диаграмме параметры влажного воздуха в точках 1, 2, 3 (температуру t, температуру мокрого термометраtм, температуру точки росы tp, относительную влажность φ, влагосодержание d, энтальпию h, парциальное давление водяных паров pn;

2) количество теплоты, подводимой в калорифере, q;

3) количество подведенной влаги Δd.

Привести условное изображение процесса 1-2-3 в h-d — диаграмме.

Параметры состояния занести в таблицу.

Ответ: q=95 кДж/кг, Δd=24,9 г/кг.

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче


20.4 Атмосферный воздух с температурой t1 и относительной влажностью φ1 поступает в воздушный подогреватель, в котором воздух нагревается до температуры t2, после чего его используют для сушки макарон в сушильной камере. Из сушильной камеры воздух выходит при температуре t3. Определить конечное влагосодержание воздуха, количество теплоты и расход воздуха на 1 кг испаренной влаги. Процесс насыщения влажного воздуха считать идеальным.

Таблица 1

Вариантt1, ºCφ1, %t2, ºCt3, ºC
14295010060

Ответ: mс.в=68,493 кг, q=4795 кДж/кг.

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче


20.5 (Вариант 12)  ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

Для двух потоков влажного воздуха после их смешения и тепловлажностной обработки в соответствии с заданными параметрами определить:

1 Параметры смеси двух потоков воздуха на входе в установку для тепловлажностной обработки (энтальпию, относительную влажность, влагосодержание, температуру по сухому и мокрому термометру, температуру точки росы, молярную массу, газовую постоянную).

2 Количество теплоты и влаги, переданное воздуху или отданное воздухом в установке.

3 В соответствии с расходом теплоты на 1 кг водяного пара ε определить характер тепловлажностной обработки воздуха в установке.

Таблица 3.1 — Исходные данные для расчета процессов с влажным воздухом

G1, кг/cG2, кг/ct1, ºCt2, ºCφ1, %φ2, %dk, г/кгtм, ºC
0,100,1210251070820

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче

Варианты задачи: 7, 16, 37, 1, 2, 28, 48, 49.

Методические указания: Костин А.В. Фроликов И.И. Расчет газового, парового циклов и процессов с влажным воздухом МИИТ


20.6 Наружный воздух имеющий температуру t=20 ºC и влагосодержание d=6,9 г/кг, подогревается до температуры 50 ºC. Определить относительную влажность наружного и подогретого воздуха. Барометрическое давление воздуха принять равным 0,1 МПа. Изобразить процесс подогрева воздуха в диаграмме h,d.

Ответ: φ=46,9%, φ2=8,9%.


20.7 Расчет теоретической сушилки

Для сушки материала в теоретической сушилке используется атмосферный воздух.

В процессе сушки атмосферный воздух находящийся в состоянии 1 (графы 2, 3, 4, табл.2, приложения), направляется в калорифер где нагревается до состояния 2 (графы 5, 6, табл.2, приложения) и направляется в сушильную камеру откуда выходит в состоянии 3 (графы 7, 8, 9, 10, табл.2, приложения).

Требуется произвести расчет процесса сушки по законам и аналитическим зависимостям реального газа.

1 Определить все параметры воздуха в процессе сушки. Полученные результаты внести в табл.2.2

2 Вычертить график процесса сушки на h-d — диаграмме.

Таблица 2.1

Вариантt1, ºCt2, ºCt3, ºCМ, кг/кг
526573750

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче


20.8 (Вариант 7) Определить количество удаленной влаги W, потребное количество воздуха L и расход теплоты на сушку Q для конвективной зерносушилки производительностью G1, если начальное значение относительной влажности зерна ω1 и конечное ω2, влагосодержание d2 и температура воздуха t1 на входе в сушилку, влагосодержание d2 и температура воздуха t2 на выходе из сушилки, температура наружного воздуха t0=15 ºC. Данные для расчетов взять из таблицы 3.6.

Изобразить процесс сушки в h-d диаграмме влажного воздуха.

Контрольный вопрос. Как определяется тепловой режим сушки различных сельскохозяйственных продуктов?

Таблица 6.1 — Исходные данные

G1,
кг/ч
d1,
г/кг с.в
t1,
ºC
d2,
г/кг с.в
t2,
ºC
ω1,
%
ω2,
%
4502513034633426

Ответ: W=48,6 кг/ч, L=5400 кг/ч, Q=168 кВт.

Варианты задачи: 14, 0, 1, 10, 6, 9, 15, 3, 4.


20.9 (Вариант 16) Для сушки материала в адиабатической сушилке используется наружный воздух с параметрами t1 и φ1. До подачи в сушильную камеру воздух подогревается в калорифере до температуры t2, а из сушильной камеры он выходит с температурой t3. Определить все параметры (t, φ, d, H) влажного воздуха в характерных точках процесса, расход воздуха и тепла на 1 кг испаренной влаги. Исходные данные принимать по табл. 1.5.

Таблица 1.5

t1, ºCφ1, %t2, ºCt3, ºC
22559537

Ответ: mс.в=43,9 кг, q=3205 кДж/кг.

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче

Варианты задачи: 20.

 


20.10 Воздух, имеющий начальные параметры Т1=303 К и d1=18 г/кг с.в, осушается до относительной влажности φ2=20%. Найти количество влаги удаленной из воздуха при его массе 25 кг, а также его параметры в конечном состоянии.

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче