IMG!87

BOK3

n 1

_X, = -W£L

»g(P-Ppl)

= 3723 Pa.

Ppi

PpJ =

Na wykresie    - X(rys. 11.13) zaznaczamy punki 1. który wynika z przecięta

izotermy /, » J 5°C (288 K) z linią stałej wilgotności względnej «p, - 0.75. D|_{a k}. go punktu odczytujemy: X, « 0.008 kg H_aO/kg pow. such., ciśnienie cząstkowe _pary p , - 1,3 kPa, entalpię właściwą /(/«..»•)/ * 35 kJ/(l+.V) kg.

Punkt końcowy 2 procesu uzyskujemy, przechodząc z punktu 1 do izotermy z₇ - 2S*Cpo linii stałej ilości wilgoci X, = idem. Dla tego punktu odczytujemy: wi|_go,. DOŚĆ względną <p₂ ~ 0,40 oraz entalpię i₍,._w = 45 kJ/( 1+.V) kg.

Przyrost entalpii wynosi = ‘{1+XJ2 ~‘u*.\v ^=1,) kJ/( 1+X) kg.

Strumień ciepłu doprowadzony do powietrza jest równy G/-₂ “    • Aij_₂.

Po uwzględnieniu strumienia gazu suchego A/_K 1,38 kg pow. such./s. strumień ciepła G/-2 = 13.8 k\V.

Porównując wyniki uzyskane analitycznie z wartościami odczytanymi z wykresu, widzimy, że różnice nic są istotne.

Przykład 11.6

Strumień powietrza M_R =■ 7500 kg/h (2.0S kg/s) jest chłodzony od temperatury tj = 37°C do t₂ = 23°C. Stopień zawilżcnia powietrza X, = 24 g H₂0/kg pow. such. Określić: parametry końcowe powietrza i strumień ciepła odbieranego w chłodnicy

Qi-2-

Ciśniente powietrza p = 0.1 MPa

Zadanie rozwiązać analitycznie i z wykorzystaniem wykresu i\/+x) ~ ^x ROZWIĄZANIE

Przy chłodzeniu powietrza istnieje niebezpieczeństwo wykroplenia pary wodnej. Para będzie się wykraplać. jeżeli temperatura punktu rosy i_H jest wyższa od końcowej temperatury proces u.

Ciśnienie składnikowe pary wyznaczamy przekształcając równanie (11.8c):

V_K'^XI-P

Mg X, +Mp

Masy cząsteczkowe wynoszą: dia pary p_p = 18 kg/kmol, dla powietrza p_x. = 29 kg/kmol.

29 0,024 0,1 10⁶ 29 0.024 + 18

Na podstawie ciśnienia cząstkowego pary p_p, z tabeli 9.3 odczytujemy temperaturę punktu rosy:

PsOfu) - Pph

<g, = 27.49°C, Tg, = 300,49 IC

Wyznnezonu temperatura punktu rosy jest wyższa od temperatury końcowej procesu chłodzeniu U_H, > i₂), oznacza to. że będzie występować wykraplanie pary wodnej.

Parametry końcowe powietrza

W tej sytuacji proces chłodzenia będzie przebiegał dwuetapowo. W 1 etapie, podetrze ochładza się bez wykraplania wilgoci i przy stałym stopniu zawilżcnia Jf/* 0,024 kg HjO/kg pow. such., do osiągnięcia stanu nasycenia tp = 1. który wystąpi ,ffzy temperaturze punktu rosy t_H, - 27,49°C. W 2 etapie następuje ochładzanie do Kjniictatury t₂ = 23°C z wykraplaniem pary wodnej. Maksymalny stopień zawilżenia powietrza przy tej temperaturze opisuje równanie (11.10).

v,«_Mp p_s2

M* P~ P,2

dla 0 ^m 23°C z tabeli 9.2 odczytujemy ciśnienie nasycenia p_si = 2812,5 Pa, zatem;

X₂ ----, X₂= 0,018 kg HjO/kg pow. s.

29 0,1 10⁶ -2812,5

Ilość wykroplonej wilgoci obliczamy z równania (11.9). uwzględniając, że X₂ - X_t.

x_kmx₂-x;,

X_k =0,024 - 0,018, X_k = 0,006 kg H₂0/kg pow. a.

Całkowity strumień wykroplonej pary wynosi:

M_k =2,08(0.024-0,018), M_k = 0.013 kg/s (46,8 kg/h).

Proces ochładzania powietrza jest izobaryczny oznacza to, że strumień odbieranego ciepła od powietrza jest równy zmianie entalpii od stanu 1 do 2.

Ql-2 ⁼    1-2 ~ ^M g('(l+X)2 ~ ⁱ(l+X)l) ⁼ M g ‘ ^ 1-2’

Zmianę entalpii wyznaczamy, wykorzystując równania (11.25) i (11 26) Oit/y żujemy wzór na zmianę entalpii w procesie chłodzenia powietrza w postaci

Ai,-I =c_re(‘2-t,) + (Xg-X,)r₀ +c_fptX2i2-X_li,) + (X_l~X'₂‘)e_wi₁

W procesie zmiana temperatur jest niewielka, dlatego możemy założyć, że < tcpl.i

' właściwe są stałe:

-    ciepło właściwe powietrza suchego przy stałym ciśnieniu: c_p< ⁷ⁱ ł .005 V J/(kg K).

-    ciepło właściwe pary wodnej przy stałytn ciśnieniu: c_pp 1 ,H6 k J/(kg K),

~ ciepło właściwe wody: c_w = 4,19 kJ/(kg-K),

-    ciepło parowania wody: r_n - 2501 kJ/kg.

1