 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Определение параметров влажного воздуха
|
|
Технологические процессы торфоперерабатывающих производств протекают при определённой температуре и влажности воздуха. Параметры воздуха в зависимости от взаимодействия с материалом будут изменяться. При этом независимо от изменений температуры влагосодержание остаётся неизменным.
Состояние воздуха характеризуется следующими параметрами: температура, объём, давление, парциальное давление, влажность, влагосодержание, энтальпия.
Потенциал сушки характеризует способность сушильного агента (воздух, дымовые газы) поглощать влагу. Его значение определяется по формуле (1.1):
(1.1)
где tс – температура сухого термометра; tм – температура мокрого термометра.
Чем больше значение ε, тем газовая среда суше, а её относительная влажность φ меньше. При полном насыщении воздуха паром (φ = 100%) tс = tм и ε = 0.
Для определения потенциала сушки используют психрометр. Данный прибор состоит из двух термометров: сухого и мокрого. Шарик мокрого термометра оборачивают тканью (батистом), предварительно смоченной водой. Испарение воды со смоченной поверхности шарика приводит к его охлаждению, поэтому показания мокрого термометра ниже, чем сухого. Мокрый термометр показывает температуру испаряющейся воды.
Температура мокрого термометра в психрометре несколько ниже температуры испаряющейся воды, так как процесс испарения протекает не в адиабатных условиях, и шарик мокрого термометра, контактируя с окружающей средой, может поглощать из неё некоторое количество теплоты.
Такое расхождение между температурой испаряющейся воды и показаниями мокрого термометра можно уменьшить, если увеличить скорость движения воздуха. При повышении скорости воздуха возрастает интенсивность испарения, а значит тепло, затраченное на испарение влаги, будет значительно больше тепла, поступающего извне.
Истинная температура мокрого термометра определяется по формуле:
(1.2)
где tм ′ – температура смоченного термометра в психрометре; Δ – поправка, определяемая по диаграмме, в зависимости от значений tм ′ и скорости воздуха (рис. 1.1).
По показаниям психрометра можно определить относительную влажность воздуха. Существует три способа её определения:
- по психрометрической формуле;
- по психрометрической таблице;
-по Id – диаграмме.
Рис. 1.1 Диаграмма для определения величины ошибки к показаниям мокрого термометра при разной скорости воздуха
Психрометрическая формула для определения относительной влажности воздуха выглядит так:
(1.3)
где рМ – парциальное давление насыщенного пара в Па или мм рт. ст. при истинной температуре мокрого термометра tм ′ (определяется по табл. 1 приложения);
рН – парциальное давление насыщенного пара в Па или мм рт. ст. при истинной температуре сухого термометра tс (определяется по табл. 1 приложения);
B – барометрическое давление в Па или мм рт. ст.;
А – психрометрический коэффициент, зависящий в основном от скорости воздуха.
(1.4)
По психрометрической таблице (Табл. 2 приложения) относительная влажность воздуха (φ) определяется в зависимости от психрометрической разности (tс-tм) и соответствующей температуры сухого термометра (tс).
На Id– диаграмме относительная влажность воздуха соответствует точке пересечения изотерм tс и tм.
После определения относительной влажности воздуха φ, можно определить:
влагосодержание d:
(1.5)
парциальное давление водяного пара рП:
(1.6)
энтальпию I:
(1.7)
Цель работы
1. Знакомство с методикой измерения основных параметров влажного воздуха.
2. Аналитический расчёт основных параметров влажного воздуха.
3. Определение и анализ измерения основных параметров влажного воздуха.
Описание установки
Определение параметров влажного воздуха производится на экспериментальной установке, изображенной на рисунке 1.2
Рис. 1.2 Схема установки для определения
1 – вентилятор; 2 – нагреватель; 3 – трубопровод; 4 – сухой термометр; 5 – мокрый термометр; 6 – сушимый материал; 7 – анемометр.
Установка состоит из трубопровода 3, электрического нагревателя 2 и вентилятора 1. Для замера параметров воздуха, в трубопроводе установлены сухие 4 и мокрые 5 термометры. Для измерения скорости воздуха используется анемометр 7.
Образец сушимого материала 6 размещается в трубопроводе после нагревателя.
Методика выполнения работы
1. Включаются вентилятор и нагреватель.
2. При достижении постоянной температуры по сухому термометру за сушимым материалом измеряется скорость воздуха в трубопроводе.
Скорость воздуха измеряется с помощью анемометра в следующем порядке:
а) записываются показания анемометра n1;
б) одновременно включаются счётчик анемометра и секундомер;
в) через 100 секунд счётчик анемометра выключается;
г) записывается показание n2;
д) определяется скорость вращения анемометра n (об/с):
n =(n2-n1)/100 (1.8)
е) по тарировочному графику анемометра определяется скорость воздуха в трубопроводе.
3. Производится увлажнение сушимого материала.
4. При достижении постоянства показаний сухого и мокрого термометров (установившийся режим сушки) одновременно записываются их показания.
5. Замеры заносятся в протокол испытаний (Табл. 1)
Обработка результатов испытаний и методика расчёта
Обработка результатов испытаний ведётся в табличной форме.
1. По показанию мокрого термометра до нагревателя находится поправка (Рис. 1.1) при измеренной скорости воздуха.
2. По формуле (1.2) определяется истинная температура мокрого термометра.
3. Рассчитываются основные параметры влажного воздуха до нагревателя:
-относительная влажность φо;
-влагосодержание dо;
-энтальпия Iо;
-потенциал сушки εо;
-парциальное давление пара рП о;
-парциальное давление насыщенного пара рн о;
4. По показанию сухого термометра после нагревателя при условии постоянства влагосодержания воздуха при нагревании (dо=d1) рассчитываются параметры подогретого воздуха:
-относительная влажность φ1;
-энтальпия I1;
-потенциал сушки ε1;
-парциальное давление пара рП 1;
-парциальное давление насыщенного пара рн 1;
5. По показанию психрометра, установленного после сушимого материала, рассчитываются основные параметры влажного воздуха после сушки:
-относительная влажность φ2;
-влагосодержание d2;
-энтальпия I2;
-потенциал сушки ε2;
-парциальное давление пара рП 2;
-парциальное давление насыщенного пара рн 2;
В выводах следует объяснить причину изменения параметров воздуха при его нагревании и в процессе сушки.
При расчётах принимается:
1) Теплоёмкость сухого воздуха сВ =1 кДж/кг град.
2) Теплоёмкость водяного пара сП =1 кДж/кг град.
3) Теплота парообразования r =2500 кДж/кг.
Таблица 1
Протокол испытаний
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 4385 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
