20.29 Основные термодинамические процессы влажного воздуха

Условия задания.

На рис. 1 представлена схема (а) и термодинамические характеристики (б) сушильной установки, элементами которой являются вентилятор 1, калорифер 2 и сушильная камера 3.

Атмосферный воздух с начальной температурой t₁ и относительной влажностью φ₁ вентилятором подается в калорифер, где подогревается до температуры t₂. Из калорифера подогретый воздух поступает в конвективную сушильную камеру, откуда выходит с температурой t₃.

В сушильной камере горячий воздух испаряет влагу из высушиваемого материала с производительностью G_н, а сам адиабатно увлажняется до влажности φ₃.

Процесс сушки может быть осуществлен по одной из двух схем (рис. 2).

По схеме I (см рис. 2) воздух нагревается только один раз в калорифере и однократно проходит через сушильную камеру.

По схеме II часть воздуха (g₁) после выхода из сушильной камеры с параметрами t₃ и φ₃ возвращается (рециркулируется) в калорифер, где смешивается со свежим воздухом в пропорции g₁:g₂, подогревается в калорифере и попадает в сушильную камеру.

Здесь g₁ — массовая доля свежего воздуха; g₂ — массовая доля рециркуляционного воздуха.

Требуется:

а) определить:

— конечное влагосодержание воздуха φ₃, а для сушки по схеме II также состояние воздуха t^∗₃ и φ^∗₃ после рециркуляции и смешения в калорифере;

— температуру адиабатного насыщения (температуру мокрого термометра) t_м;

— количество испаренной влаги на 1 кг сухого воздуха, d_св;

— количество испаренной влаги из всего воздуха G_н, d_Σ;

— теоретический расход сухого воздуха для испарения 1 кг влаги, G_св;

— расход теплоты на 1 кг испаренной влаги в сушилке, Q;

— общий расход теплоты в сушилке, Q_Σ;

б) все процессы в сушильной камере и калорифере представить графически в Id — диаграмме.

Варианты задания выбрать из табл. 4.

Таблица 4

I-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче