Формули для розрахунку деяких властивостей вологого повітря

Для полегшення варіантних розрахунків, пов‘язаних із процессами, що відбуваються у вологому повітрі, можна використати формули, запропоновані Д.Є.Сінат-Радченком. Похибка обчислення за цими формулами не перевищує похибки вихідних експериментальних даних. Для контролю правильності обчислень після кожної формули у круглих дужках наводяться числові результати при температурі 60 ⁰ С. Одиниця виміру та сама, що вказана перед формулою.

Густина водяної пари, кг/м³ , при р 7,510⁵ Па та Т 1000 К

 =( 461,522 (Т/р)²  1,910⁴(рТ^2,2)^0,5 )^1 ; ( 0,13018).

Ізобарна питома теплоємність пари при t =0... 150 С (кДж кг^1 К^1)

С_р= ( 0,5367  4,64 ^106 t² )^1 ; (1,923).

Об‘ємна частка пари у насиченому повітрі при t = 4 ... 99,63 С і

Р_б = 100 кПа

r_н = ехр (11,6011  3677/ Т  241700 / Т²); (0,20).

Густина вологого повітря , кг/м³ , при t = 0...99,63 С

=3,484 Р_б(10,378 r_н) = 3,484 Р_б 1  0,378 ( 0,622/d +1) ^1; (0,9795).

Лабораторна робота 3

ДОСЛІДЖЕННЯ ЦИКЛУ ПАРОКОМПРЕСОРНОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ.

Мета роботи: поглибити знання та набути практичних навичок з дослідження термодинамічних циклів одержання холоду, теоретичною основою яких є зворотний цикл Карно; ознайомитися з методикою визначення параметрів холодильного агента в характерних точках циклу за допомогою діаграм і розрахунку енергетичних показників холодильної установки.

Основні теоретичні відомості

Холодильні установки використовуються практично в усіх галузях харчової та переробної промисловості для охолодження і зберігання харчових продуктів, а також у побуті (холодильники, кондиціонери), в різних галузях науки, техніки та у промисловості, при будівництві підземних споруд, у медицині тощо.

Холодильні установки працюють за зворотним циклом, в якому теплова енергія за допомогою робочого тіла (холодильного агента) переноситься від холодного джерела до більш нагрітого, тобто від об’єкта охолодження (сировина, готова продукція, інші тіла чи речовини ) до навколишнього середовища (вода, повітря, грунт). Для здійснення зворотного (холодильного) циклу необхідно підводити енергію від зовнішнього джерела.

Найбільшого поширення набули парокомпресорні холодильні установки (вони найбільш досконалі). Застосовуються також повітряні компресорні, пароежекторні, абсорбційні та інші холодильні установки.

Перша парокомпресорна холодильна установка була створена у 1834 р. і працювала на холодильному агенті – ефірі. Англієць Бойль у 1872 р. отримав патент на аміачну холодильну установку.

Робочі тіла холодильних установок називають холодильними агентами, або холодоагентами. Як холодоагенти використовуються аміак, хладони (фреони), пропан, хлористий метил та інші рідини, температура кипіння яких за атмосферного тиску нижча 0 С.

Аміак (хімічна формула NH₃, символьне позначення R 717) має температуру кипіння за тиску 0,1 МПа –33,4 С та значну теплоту пароутворення (близько 1360 кДж/кг). Головними недоліками цього холодоагенту є його токсичність та вибухонебезпечність.

Хладони – це речовини одержані шляхом заміщення у насичених вуглеводневих сполуках атомів водню атомами хлору або фтору. Наприклад, у холодильній техніці застосовується хладон-12 (символьне позначення R-12, хімічна формула CF₂Cl₂, температура кипіння за тиску 0,1 МПа становить –29,8 С).

Хладони не токсичні, не утворюють вибухонебезпечних сумішей з повітрям, не реагують з більшістю металів, тому їх використовують у побутових холодильних установках. Останнім часом налагоджено виробництво хладонів, до складу яких не входить хлор. Такі холодоагенти не мають руйнівної дії на озоновий шар атмосфери і можуть використовуватися також у промислових холодильних установках. Згідно з міжнародними домовленостями використання хладонів, що містять хлор, має зменшуватися та поступово припинитися.