Grzałka o mocy 7kW ogrzewa 1kg wody do temperatury wrzenia w ciągu minuty

A-B - woda zaczyna wrzeć; powstaje para wilgotna nasycona (PWN)

Linia przechodząca przez B, B1, B2 oznacza linię pary wodnej suchej

>B - para wodna przegrzana (PP)

x=0 - dolna krzywa graniczna

x=1 - górna krzywa graniczna

PUNKT KRYTYCZNY - oznacza parametry wody w stanie krytycznym

STAN KRYTYCZNY (FAZA KRYTYCZNA) - układ dwufazowy (para i woda), w którym obie fazy mają identyczne parametry (są jakościowo podobne).

PARAMETRY STANU KRYTYCZNEGO

WYKŁAD 7

13.11.2002

- ilość ciepła potrzebna do odparowania od dolnej krzywej granicznej go górnej krzywej granicznej.

- ciepło parowania

Ogrzanie wody od
do
wymaga

Wady ogrzewania parą:

• Zbyt wysoka temperatura grzejników

• Brak regulacji

• Niekorzystne dla zdrowia (wysusza powietrze)

• Hałaśliwość

• Trudna do uszczelnienia

• Wysoka podatność na korozję

Jeżeli do jednego kilograma wody o temperaturze

, to całe to ciepło zostanie zużyte nie na podniesienie temperatury (energii wewnętrznej), a jedynie na pokonanie sił międzycząsteczkowych

Energia ta jest również wykorzystywana na powiększenie objętości płynu (1000 razy)

PARA PRZEGRZANA

Jeżeli temperatura pary
to mamy do czynienia z parą przegrzaną.

Para przegrzana zachowuje się w instalacjach jak gaz (nie wykrapla się woda, nie hałasuje, jest łatwa w transporcie). Właściwości pary przegrzanej są zbliżone do właściwości gazów doskonałych.

Dla ciśnień krytycznych ciepło właściwe gwałtownie wzrasta

Do obliczeń pary przegrzanej stosuje się tablice parowe

Dla pary przegrzanej (PP) poprzez pomiar ciśnienia (p) i temperatury (t) możemy jednoznacznie określić wszystkie jej parametry.

WYKŁAD 8

20.11.2002

OBLICZANIE NIEKTÓRYCH URZĄDZEŃ ZWIĄZANYCH Z PARĄ WODNĄ

Parametry oznaczają parametry pary przegrzanej (PP)

Przejście gazu przez zawór redukcyjny jest procesem adiabatycznym, ponieważ gaz przepływa bardzo szybko i nie ma czasu na wymianę ciepła.

STACJA SCHŁADZAJĄCA

Dane: Szukane:

Bilans masy i ciepła:

WYMIENNIK CIEPŁA

Bilans cieplny:

WĘZŁY MIESZANIA DWÓCH CZYNNIKÓW

NACZYNIE SKROPLIN

WYKŁAD 9

27.11.2002

WILGOTNE POWIETRZE

Powietrze wilgotne - zawiera wodę (wilgoć), która może występować w mieszaninie z powietrzem suchym (N₂ i O₂) w trzech stanach skupienia.

Ponieważ w czasie przemoian termodynamicznych wilgotnego powietrza może się zmieniać masa wilgoci w fazie gazowej np. skraplanie lub parowanie wody.

ZAŁOŻENIA:

1. Parametry wilgotnego powietrza odnosi się do jednostki masy suchego powietrza.

Wyjątkiem od tego założenia jest objętość właściwa, która jest określana w m³ wilgotnego powietrza na kg wilgotnego powietrza

2. Temperaturę odniesienia dla powietrza wilgotnego przyjmujemy
   

3. Parę wodną zawartą w powietrzu dla umiarkowanych temperatur z powodu bardzo małych wartości jej ciśnienia cząstkowego
   można traktować jako gaz doskonały.
   

Wilgotność bezwzględna - masa wody łączna dla wszystkich faz przypadająca ma jednostkę objętości. Definicja ta pokrywa się z definicją gęstości a oznacza się przez
.

.

Wilgotność bezwzględna może się zmieniać w podanych granicach.

- część pary występuje w postaci mgły (lodowej -
lub wodnej -
)

Powietrze nasycone - każda następna drobina wilgoci powoduje powstanie mgły.

Wilgotność względna
- stosunek wilgoci bezwzględnej powietrza do wilgoci bezwzględnej powietrza nasyconego.

ZAWARTOŚĆ WILGOCI (x)

Zawartość wilgoci w powietrzu jest to masa wody przypadająca na jednostkę masy suchego powietrza.

OBJĘTOŚĆ WŁAŚCIWA WILGOTNEGO POWIETRZA

Przy określaniu wilgoci względnej powietrza, ilość wilgoci znajdującej się w warunkach mgły (
) część wilgoci jest w stanie ciekłym lub gazowym. Przy obliczaniu
tę część wilgotności pomijamy, ponieważ

WYKŁAD 10

4.12.2002

OBJĘTOŚĆ WŁAŚCIWA WILGOTNEGO POWIETRZA

Przy określaniu wilgoci względnej powietrza, ilość wilgoci znajdującej się w warunkach mgły (
) część wilgoci jest w stanie ciekłym lub gazowym. Przy obliczaniu
tę część wilgotności pomijamy, ponieważ

Zał:
- ta ilość wilgoci nie odgrywa roli przy obliczaniu wilgoci, ponieważ woda ma objętość właściwą
1000 razy mniejszą od
pary wodnej.

ENTALPIA WILGOTNEGO POWIETRZA

t
	1,0055	1,0056	1,0064	1,0078
	1,855	1,858	1,864	1,872

Entalpia dla
ma dwa wzory i dwie różne wartości.

Do odczytywania parametrów wilgotnego powietrza wykorzystuje się wykres Mollier'a.

Proces nagrzewania powietrza:

Proces chłodzenia i osuszania powietrza powietrza:

Mieszanie strumieni wilgotnego powietrza:

Prawo dźwigni w mieszaniu strumieni wilgotnego powietrza

Nawilżanie wilgotnego powietrza:

-23-

Q

Q

Q

t

PWN

PP

ciecz

A

B

B₁

B₂

x=0

x=1

PWN

PP

K

x=0

x=1

x=1

x=0

K

22,129 MPa

p

2

5

10

t

c_p

x=1

t_K

t

c_p

1

3

2

K

T=const.

p=const.

υ=const.

1

3

2

ciecz

PWN

PP

WP

M: 16 bar

2

1

3

4

Stacja redukcyjno - schładzająca

1

ZR

3

W

2

3

W

2

2

1

3

4

+

G

Wymiennik bezprzeponowy

(WbP)

Zbiornik skroplin

(ZSk)

Rura oparowa

10

11

12

10

11

w_z

12

G

+

R

1

3

4

6

7

8

R

11

10

kanalizacja

Gaz wilgotny - mieszanina substancji, w której w rozpatrywanym zakresie zmienności temperatury (
) i ciśnienia (
) przynajmniej jeden ze składników może zmieniać stan skupienia (dla powietrza - para wodna). Pozostałe składniki występują w tych warunkach w fazie gazowej.

N

+

1

2

CH

-

1

2

11

12

13

11

12

---