Н-х диаграмма влажного воздуха

Основные свойства влажного воздуха можно с достаточной для технических расчетов точностью определять при помощи Н-х диаграммы, впервые разработанной Рамзиным. Диаграмма Н-х построена для постоянного давления Р=745 мм рт.ст., которое по многолетним статистическим данным можно считать среднегодовым для центральных районов России.

Диаграмма имеет угол 135⁰ между осями координат, причем на оси ординат отложена в определенном масштабе энтальпия Н, а на наклонной оси абсцисс – влагосодержание Х, которое для удобства пользования диаграммой спроектировано на вспомогательную ось, перпендикулярную оси ординат.

На диаграмме нанесены

- линии постоянного влагосодержания (Х=const) – вертикальные прямые, параллельные оси ординат;

- линии постоянной энтальпии (Н=const) – прямые, параллельные оси абсцисс, т.е. идущие под углом 135⁰ к горизонту.

- линии постоянных температур (изотермы) t=const

- линии постоянной относительной влажности (φ=const)

- линии парциальных давлений водяного пара р_н во влажном воздухе, значения которых отложены в масштабе на правой оси ординат.

Изображение процесса сушки на Н-х диаграмме

Рисунок 7.11 – Нагревание и охлаждение воздуха на Н-х диаграмме

В процессах сушки практический интерес представляет изменение состояния влажного воздуха в следующих процессах:

- нагревание и охлаждение (рисунок 7.11)

Так как при нагревании и охлаждении влажного воздуха его Х остается постоянным, то эти процессы на Н-Х диаграмме должны быть представлены вертикальными прямыми, параллельными оси У.

Рисунок 7.12 – Взаимодействие воздуха с влажным материалом (при H=const)

- взаимодействие с влажным материалом в условиях постоянной энтальпии воздуха (рисунок 7.12)

Взаимодействие воздуха с влажным материалом в условиях Н=const возможно если Δ=0 (внутренний тепловой баланс сушильной камеры). При этом Н₁=Н₂.

- смешение двух потоков воздуха, имеющих различные параметры (рисунок 7.13);

Рисунок 7.13 – Смешение двух потоков воздуха

- конденсация воды из паровоздушной смеси;

- смешение одного влажного воздуха с другим:

Имеем: m₁ – масса одного влажного воздуха, Н₁, Х₁ – его энтальпия и влагосодержание.

Для другого: m₂, Н₂, Х₂.

При смешении образуется третий влажный воздух с параметрами m₁+m₂; Н; Х.

На основе уравнения материального и энергетического балансов запишем:

m₁X₁+m₂X₂=(m₁+m₂)X (7.20)

m₁H₁+m₂H₂=(m₁+m₂)H (7.21)

; (7.22)

; (7.23)

Тогда

; (7.24)

Это есть уравнение прямой линии, представляющее процесс смешения потоков точкой А.