Промышленная вентиляция и кондиционирование

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Марта 2011 в 11:40, курс лекций

Описание работы

Системы вентиляции и кондиционирования воздуха

Файлы: 7 файлов

Конспект лекций по дисциплине ПВ и КВ_2007 Титул и литерат.doc

— 41.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Раздел 1_ ПВ и КВ_2007.doc

— 225.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Раздел 2 ПВ и КВ 2007 год.doc

— 880.50 Кб (Скачать файл)

Раздел 2. Теоретические основы вентиляции и кондиционирования  воздуха.

    1. Основные  свойства влажного воздуха 

       Атмосферный воздух представляет  собой смесь различных газов  и водяного пара. С технической точки зрения смесь этих газов (без водяного пара) допустимо называть “сухой воздух”, а атмосферный воздух представлять как смесь сухого воздуха и водяного пара. Количество водяного пара, содержащегося в воздухе, может быть выражено различными способами. В частности, количество влаги можно выразить через:

  • упругость, или парциальное давление паров воды;
  • абсолютную влажность;
  • относительную влажность, или гигрометрический показатель.

       Давление атмосферного воздуха б) представляет собой сумму парциальных давлений сухого воздуха Рс и водяного пара Рп (закон Дальтона):

                                                  Рб = Рс + Рп                                             (2.1)

 

       Парциальное давление измеряется  в Паскалях или миллибарах, 1 мбар = 100 Па.

       Если газы могут смешиваться  в любых количествах, то воздух может вместить лишь определенное количество водяных паров, потому что парциальное давление паров воды Рп  в смеси не может быть больше парциального давления насыщения Рн  этих паров при данной температуре. Существование предельного парциального давления насыщения проявляется в том, что все избыточные пары воды сверх этого количества будут конденсироваться. При этом влага может выпадать в виде капель воды, кристаллов льда, тумана или изморози. Наименьшее содержание влаги в воздухе может быть доведено до нуля (при низких температурах), а наибольшее – примерно 3 % по массе или 4 % по объему.

       Абсолютная влажность – количество пара (кг), содержащееся в одном кубическом метре влажного воздуха:

 

                                                            М п     Рп

                                                  D =  ------ = -----,                                                   (2.2)

                                                                  RT 

где  Мп –  масса пара, кг; L – объем влажного воздуха, м3 Рп – парциальное давление паров воды, мбар; Т – абсолютная температура влажного воздуха, К;        R – газовая постоянная пара, Дж/(кг* К) (газовая постоянная R равна разности значений удельной теплоемкости пара при постоянном давлении и удельной теплоемкости пара при постоянном объеме).

       Газовая постоянная любого газа равна

 

                                                        R8314 / Мм 

где Мм – молекулярная масса газа.

       Так, молекулярная масса азота (N) равна 12; кислорода (О) – 16; водорода (Н) – 1; воды (Н2О) – 18; сухого воздуха 28,9; влажного воздуха – 18.

      Физический смысл газовой постоянной – работа расширения 1 кг идеального газа при повышении его температуры на 1 К и постоянном давлении.

       Газовая постоянная сухого воздуха  равна 288 Дж/(кг*К), водяного пара  – 462 Дж/(кг*К).

       При изменении температуры влажного  воздуха и постоянном давлении  изменяется его объем и величина абсолютной влажности и, наоборот, при одной и той же величине абсолютной влажности могут быть разные температура и относительная влажность. Так, абсолютная влажность 4,1 г/м3 может быть у влажного воздуха с температурой 11 оС и относительной влажностью 60 %, а также при температуре 22 оС и относительной влажности 30 %. 

       Поэтому для практических расчетов  за единицу измерения, характеризующую содержание пара во влажном воздухе, принимается влагосодержание.

       Влагосодержание влажного воздуха (d) – количество пара, содержащееся в объеме влажного воздуха, состоящего из 1 кг сухого воздуха и Мп (г) пара:

                                        Мп                                              Рп

                                d = ------ * 1000       или    d = 622 ---------,                           (2.3)

                                        Мс                                            Рб - Рп 

где Мс – масса сухой части влажного воздуха, кг.

       Относительной влажностью (φ), или степенью влажности, или гигрометрическим показателем, называют отношение парциального давления паров воды к парциальному давлению насыщенных паров, выраженное в процентах:  

                                                      Рп

                                             φ =  ----- * 100 %.                                                     (2.4)

                                                      Рн

       Для практических расчетов используют соотношение:

                                                       d

                                             φ = ------ * 100%,  но   φ = φ.                                   (2.5)

                                                      d н 

       Относительную влажность можно определить, измеряя интенсивность испарения воды. Естественно, чем ниже влажность, тем активнее будет идти испарение влаги. Если термометр обмотать влажной тканью, то показания термометра будут уменьшаться относительно сухого термометра. Разность показаний температур сухого и влажного термометра дают определенное значение степени влажности атмосферного воздуха.

       Расчет влажности производится  по приближенной формуле Струнга  (Strung): 

                                                   Рп = Р п * влК (tс - tвл ),                                     (2.6) 

где  Рп - парциальное давление паров воды, мбар;

        Р п * вл – парциальное давление паров воды для температуры по влажному термометру, мбар;

       К – константа для пара «воздух-вода», равная 0,66;

       tс – температура по сухому термометру, оС;

       tвл – температура по влажному термометру, о С.

       Значение относительной влажности  может быть также определено  по психрометрической номограмме или по психрометрической таблице.

       Измерение парциальных давлений  на практике связано с техническими  трудностями, поэтому пользуются  соотношением (2.5). При этом следует помнить, что φ = φ, хотя их разность незначительна, Например, если температура воздуха в помещении 18 оС и влагосодержание d = 8 г/кг, парциальное давление Рп = 9,65 мм рт.ст., то относительная влажность равна: 

                                        Рп                 9,65

                                φ =  ---- * 100 = -------- * 100 = 62,34 %,      

                                        Рн                 15,48 

       А по уравнению (2.5):

                                               d                   8,0

                                      φ = -----* 100 = -------- * 100 = 62 %.

                                             d н                            12,9 

        Плотность (объемный вес) влажного воздуха – вес 1 м3 влажного воздуха – может быть определен по формуле: 

                                                 273    Рб                           Рп

                            γ =  1,293 * ----- ﴾------ – 0,378 ------﴿, кг/ м3.                             (2.7)

                                                   Т     760               760 

       Объемный вес влажного воздуха  меньше объемного веса сухого  воздуха при тех же значениях  температуры и давления. Однако  их разность незначительна, и в практических расчетах объемный вес влажного воздуха принимается равным объемному весу сухого воздуха. Так, объемный вес насыщенного воздуха при t = 20 оС и Рб = 760 мм рт.ст. составляет 1,178 кг/м3, а сухого воздуха при тех же условиях – 1,205 кг/м3.

       Удельная теплоемкость воздуха (с) – это количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг воздуха на 1 К. Удельная теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении зависит от температуры, однако для практических расчетов систем СКВ удельную теплоемкость как сухого, так и влажного воздуха считают равной: 

                         с = 1 кДж/(кг*К) = 0,24 ккал/(кг*К) = 0,335 Вт/(кг*К).            (2.8) 

       Удельную теплоемкость водяного  пара принимают равной 0,44 ккал / (кг*К).

       Сухое или явное тепло – тепло, которое добавляется или отводится от воздуха без изменения агрегатного состояния пара (изменяется только температура).

       Скрытое теплотепло, идущее на изменение агрегатного состояния пара без изменения температуры (например, осушка).

       Энтальпия (теплосодержание) влажного воздуха в) – это количество тепла, соторое содержится в объеме влажного воздуха, сухая часть которого весит 1 кг. Иначе, это количество теплоты, которое необходимо для нагревания от нуля до данной температуры такого количесва воздуха, сухая часть которого равна 1 кг.

                                                    Ісв = сt = 0,24 t, ккал/кг,                                    (2.9) 

где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 0,24 ккал/кг*К). 

       Энтальпия 1 кг водяного пара равна: Івп = 597,3 + 0,44 t, ккал/кг.          (2.10)                                 

где 597,3 – скрытая теплота испарения 1 кг воды при температуре нуль градусов, ккал/кг; 0,44 – теплоемкость водяного пара, ккал/(кг*К). 

       При температуре влажного воздуха t и влагосодержании d энтальпия равна:

                                                                                            d

                                         І = 0,24 t  + (597,3 + 0,44 t  ) ------, ккал/кг,               (2.11)

                                                                                         1000

               φ

Раздел 3 ПВ и КВ_2007 год.doc

— 62.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Раздел 4 ПВ и КВ_2007 год.doc

— 253.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Раздел 5 ПВ и КВ 2007 год.doc

— 849.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Содержание дисциплины ПВ и КВ_2007.doc

— 27.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Информация о работе Промышленная вентиляция и кондиционирование