- •И.В. Шестаков
- •Исследование термодинамических
- •Процессов во влажном
- •Воздухе
- •Р е ц е н з е н т: доктор технических наук, зав. Кафедрой биотехнологии
- •Введение
- •Цель работы
- •Основные параметры влажного воздуха
- •Экспериментальное определение относительной влажности
- •Диаграмма влажного воздуха
- •Правила пользования I - d - диаграммой
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения опыта
- •Обработка результатов эксперимента
- •Отчет по лабораторной работе
- •Техника безопасности и противопожарная безопасность
- •Вопросы
- •Библиографический список
Обработка результатов эксперимента
После окончания опыта следует подсчитать средние величины за опыт. Затем на i – d - диаграмму влажного воздуха нужно нанести все процессы во влажном воздухе.
Для этого из точки 1 (рис.4), определяемой значениями и , строится процесс подогрева воздуха в калорифере при соnst до пересечения с изотермой горячего воздуха (точка 2) на выходе из калорифера.
Затем по показаниям “сухого” и “мокрого” термометров, расположенных в выходной трубе сушилки, находят точку 4, которая характеризует состояние воздуха на выходе из установки, и по ней относительную влажность .
Рисунок 4 - - i-d - диаграмма для влажного воздуха
Точка 3, характеризующая состояние влажного воздуха на выходе из сушилки, определяется проведением вертикальной прямой из точки 4 вверх до пересечения с изотермой , поскольку процесс выходной трубе идет при соnst.
Процесс сушки влажного материала протекает с увеличением влагосодержания, проходящего через сушилку воздуха, и с уменьшением его температуры, на i - d - диаграмме этот процесс сушки изображается условной прямой линией 2 - 3.
Имея на диаграмме i - d точки 1, 2, 3, 4, легко определить влагосодержание и воздуха до и после сушки материала. Очевидно, что полученная разность определит количество испаренной влаги в граммах на 1 кг сухого воздуха, а разность энтальпий - количество тепла, затраченное на испарение влаги и на нагрев уходящего из установки влажного воздуха. Данные с диаграммы заносят в табл. 2.
Таблица 2
На входе в калорифер |
На выходе из сушильной камеры |
объ-ем пода-вае-мого воз-духа
V, м3/ч |
баро-мет-ри-чес-кое дав-ле-ние pбар, Па |
пар-ци-аль-ное дав-ле-ние
рп, Па |
||||
отно- сите-льная влаж- ность
, % |
влаго-содер-жание
d1, г/кг сух.в. |
энта- льпия воздуха
i1, кДж/кг
|
отно-сите-льная влаж-ность
3, % |
влаго-содер-жание
d3, г/кг сух.в. |
энталь-пия воздуха
i3, кДж/кг |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество влаги, испаренной во время опыта, подсчитывается по формуле
кг/ч, (13)
где - количество испаренной влаги на 1 кг сухого воздуха, г/кг сухого воздуха.
Количество сухого воздуха во влажном определяется по формуле
, кг/ч, (14)
где - парциальное давление сухого воздуха, Па;
Па, (15)
где - парциальное давление пара во влажном воздухе, Па
Па (16)
1 мм рт.ст. = 133,32 Па,
V - объемный расход влажного воздуха, м3/ч;
Дж/(кгК) - газовая постоянная сухого воздуха;
- температура воздуха, поступающего в калорифер, К,
К.
Количество тепла, затраченного в калорифере на подогрев воздуха:
кДж/ч. (17)
Теплоемкость влажного воздуха на выходе из установки (на 1 кг сухого воздуха):
кДж/кг сухого воздухаК, (18)
где - теплоемкость сухого воздуха, кДж/кгК;
- теплоемкость водяного пара, кДж/кгК.
Тепло, затраченное на нагрев влажного воздуха на выходе из установки:
кДж/ч. (19)
Тепло, затраченное на испарение влаги:
кДж/ч. (20)
7. Затраты тепла на испарение 1 кг влаги материала:
кДж/кг влаги. (21)
8. Полный расход тепла на установку (по расходу энергии нагревателем):
кДж/ч, (22)
где W - мощность по ваттметру, Вт;
= 3600 с.
Суммарные тепловые потери установки:
кДж/ч. (23)
Действительные затраты энергии на 1 кг испаренной влаги:
кДж/кг влаги. (24)
11. Суммарные тепловые потери в окружающую среду, %:
. (25)
Полезно использованное тепло, в %:
(26)