Розв'язування

Будуємо на діаграмі h-d точку С за даними: d_с=0,0173 кг/кг;

h_с=88,3 кДж/кг (рис.4.6). за допомогою h-s діаграми водяної пари визначаємо ентальпію пари h_п=2335 кДж/кг.

В процесі зволоження парою повітря підігрівається. Тепловологісне відношення в цьому разі дорівнює e = Dh/Dd = h_п.

Приймаємо Dh = 31,7 кДж/кг. Тоді величина

h_в = h_с + Dh = 88,3 + 31,7 = 120 кДж/кг.

Проводимо на діаграмі ізоентальпу h_в = 120 кДж/кг. Приріст вологовмісту для прийнятої величини Dh, кг/кг

Dd = Dh/ h_п = 31,7/2335 = 0,01357.

Вологовміст в точці А, кг/кг

d_A = d_c + Dd = 0,0173+0,01357 =0,03081= = 31 г/кг.

Точку D визначаємо на перетині ізоентальпи h_в з лінією d_A=const. З'єднуємо точки С і D променем. Цей промінь характеризує кутовий коефіцієнт процесу зволоження повітря парою. Точку 3 визначаємо на перетині лінії j₃ = 70% з променем. Параметри зволоженого повітря в точці 3: d₃=32 г/кг; t₂=38°C; h₂=122 кДж/кг.

Витрата пари на процес зволоження, кг/с

G_п = G_пв×(d₃ –d_c) =2,73×(0,032 – 0,0173)= = 0,04.

Порівнюючи результати, які отримані в задачах 4.1.5 і 4.1.6, неважко побачити, що зволоження повітря водою більш доцільне, ніж парою, оскільки витрата пари втричі перевищує витрату води.

 

4.2 Задачі для самостійної роботи

Задача 4.2.1 Вологе повітря з параметрами: t=60°С, j=10% зволожується сухою насиченою парою з тиском 1,2 бара, витрата якої дорівнює 108 кг/год. Визначити витрату повітря, його вологовміст, ентальпію, відносну вологість і питомий об'єм, якщо температура зволоженого повітря складає 65°С.

Задача 4.2.2. Вологе повітря з витратою 7200 м³/год і параметрами t=60°С, j=20% зволожується водою, температура якої 80°С. Визначити питомий об'єм та інші параметри зволоженого повітря, якщо витрата води в 100 разів менша за витрату повітря.

Задача 4.2.3. До вологого повітря з початковими параметрами t₀=10°С, j_о=60% підводиться 0,0125 кВтгод теплоти після чого воно надходить в теоретичну сушарку, де його відносна вологість збільшується до 90%. Визначити витрату повітря, його густину та інші параметри на виході з сушарки, якщо витрата вологого і сухого матеріалу в сушарці 720 і 360 кг/год., відповідно.

Задача 4.2.4. Повітря з параметрами: t=20°С, j=60% спочатку нагрівається до певної температури, а потім зволожується водою з температурою 45°С. Визначити до якої температури треба нагріти повітря за умови, що параметри зволоженого повітря мають бути: t=50°С, u = 0,94 м³/кг.

Задача 4.2.5. Від вологого повітря з параметрами: t=50°С, r=1,024 кг/м³ відводиться 0,01 кВтгод теплоти після чого воно змішується з повітрям, параметри якого t_м=40°С, j=30%, а витрата втричі більша, ніж першого. Визначити питомий об'єм та інші параметри суміші, тепловологісні відношення.

Задача 4.2.6. Вологе повітря з витратою 5400 м³/год і параметрами: t₁=25°С, j=60% змішується з повітрям, масова витрата якого вдвічі менша, ніж першого, а параметри складають t₂=50°С, r₂=1,052 кг/м³. Суміш зволожується сухою насиченою парою з тиском 1 бар. Визначити витрату пари і параметри повітря після зволоження, якщо його температура на 3°С вища, ніж температура суміші.

Задача 4.2.7. Вологе повітря з витратою 7200 м³/год зволожується з водою, температура якої 60°С. Визначити витрату води, густину та інші параметри повітря після зволоження, якщо початкові параметри повітря: t₁=75°С, j₁=20%, а кінцева температура повітря 50°С.

Задача 4.2.8. В теоретичну сушарку надходить повітря з параметра-ми: t=62°С, u = 0,972 м³/кг. В сушильній камері відносна вологість повітря зростає на 40%. Після сушильної камери повітря змішується з іншим повітрям параметри якого складають: t_с=50°С, t_м=40°С, а витрата вдвічі більше, ніж першого. Визначити тепловологісне відношення для сушильної камери, питомий об'єм та інші параметри суміші.

Задача 4.2.9. Повітря з газовою сталою 0,292 кДж/(кг×К) і температурою 50°С зволожується водою, температура якої 70°С, в результаті чого його відносна вологість збільшується вдвічі. Визначити витрату води і параметри повітря після зволоження, якщо витрата повітря складає 1080 м³/год.

Задача 4.2.10. Вологе повітря з параметрами t=40°С, j=20% зволожується сухою насиченою парою з тиском 0,11 МПа. Визначити витрату повітря, його питомий об'єм та інші параметри після зволоження, якщо його температура після зволоження 45°С, а витрата пари 0,05 кг/с.

Задача 4.2.11. Вологе повітря з параметрами: t=40°С, u = 0,906 м³/кг спочатку охолоджується на 10°С, а потім змішується з повітрям, параметри якого дорівнюють: t=60°С, R=0,2937 кДж/(кг×К), а витрата втричі більша, ніж першого. Визначити тепловологісне відношення в процесі охолодження, параметри суміші.

Задача 4.2.12. Повітря з параметрами: t=50°С, r=1,024 кг/м³ змішується з повітрям, параметри якого складають: t_с=40°С, t_м=30°С, а витрата вдвічі менша, ніж першого. Суміш надходть в повітронагрівник сушильної установки і підігрівається, а потім спрямовується в сушильну камеру, де висушує вологий матеріал з витратою 720 кг/год. Визначити витрати обох потоків повітря, параметри суміші, а також теплову потужність повітронагрівника, якщо витрата сухого матеріалу складає 480 кг/год, а параметри повітря на виході з сушарки дорівнюють: j=60%, t_R=32°С.

Задача 4.2.13 До вологого повітря з параметрами t=25°С, r=1,15947 кг/м³ підводиться 0,01111 кВт×год теплоти, після чого підігріте повітря зволожується парою, параметри якої: Р=110 кПа, х=0,98. Визначити тепловологісне відношення в процесі нагрівання повітря, його параметри за повітронагрівником, параметри повітря після зволоження, витрату пари, якщо витрата повітря складає 1080 м³/год, а температура повітря після зволоження збільшується на 3°С.

Задача 4.2.14. Вологе повітря з параметрами: t=35°С, u=0,8955 м³/кг спочатку охолоджується на 15°С, а потім змішується з повітрям, параметри якого такі: t=70°С, t_R=35°С. Визначити тепловологісне відношення в процесах, витрату сконденсованої вологи, параметри суміші, якщо втрата другого потоку пари складає 540 м³/год, а першого вдвічі менша.

Задача 4.2.15. Вологе повітря з параметрами t = 45°С,

R =0,29438 кДж/(кг×К), змішується з повітрям, параметри якого такі:

j=5%, t = 80°С, а витрата втричі більша, ніж першого. Суміш зволожується водою, температура якої 60°С, внаслідок чого її відносна вологість збільшується втричі. Визначити параметри суміші, параметри повітря після зволоження і витрати потоків повітря, якщо витрата води складає

120 кг/год.

Задача 4.2.16. Вологе повітря з параметрами j₀=20%, t=20°С підігрівається до певної температури, а потім зволожується парою з параметрами Р=0,11 МПа, х=0,97, внаслідок чого параметри зволоженого повітря складають t=40°С, u = 0,9111 м³/кг. Визначити до якої температури належить нагрівати повітря, тепловологісне відношення в процесі зволоження повітря, витрату пари, якщо витрата повітря складає 7200 м³/год.

Задача 4.2.17. Вологе повітря з температурою 25°С і газовою сталою R=0,2897 кДж/(кг×К) підігрівається внаслідок чого його відносна вологість зменшується на 45%. Підігріте повітря зволожується водою, температура якої 65°С. визначити теплоту, яка витрачена на підігрів повітря, параметри повітря після зволоження, його витрату, якщо витрата води 180 кг/год, а кінцева відносна вологість 60%.

Задача 4.2.18. Вологе повітря з параметрами t=50°С, u = 0,9315 м³/кг змішується з повітрям, параметри якого дорівнюють: t=90°С, t_R=33°С, а витрата якого втричі більша, ніж першого. Суміш надходить в теоретичну сушарку, де висушує вологий матеріал, витрата якого складає 960 кг/год. визначити параметри суміші, витрату висушеного матеріалу, якщо витрата другого потоку повітря складає 7800 м³/год, а відносна вологість на виході з сушарки – 70%.

Задача 4.2.19. Вологе повітря з витратою 10800 м³/год, газовою сталою 0,2887 кДж/(кг×К) і температурою 35°С зволожується парою з тиском 1 бар до стану насичення за умови сталої температури. Визначити стан пари, яку було використано для зволоження, її витрату, параметри зволоженого повітря і тепловологісне відношення.

Задача 4.2.20. Вологе повітря з витратою 10800 м³/год і параметрами: t=65°С, u = 0,97938 м³/кг зволожується водою, температура якої 75°С, внаслідок чого його відносна вологість зростає на 60%. Визначити витрату води, параметри повітря після зволоження, тепловологісне відношення.

Задача 4.2.21. Від вологого повітря з параметрами: t = 55°С,

u = 0,947 м³/кг відводиться 0,02 кВт·год теплоти, після чого воно змішується з повітрям, параметри якого дорівнюють: t_R = 40°С; h = 200 кДж/кг, а витрата вдвічі більша, ніж першого. Визначити параметри суміші, тепловолоігісні відношення, витрати потоків повітря, якщо витрата суміші дорівнює 10800 м³/год.

Задача 4.2.22. До вологого повітря з параметрами: t = 25°С,

r = 1,165 кг/м³ підводиться 0,01666 кВт·год теплоти теплоти. Підігріте повітря надходить в теоретичну сушарку, де висушує вологий матеріал, а його відносна вологість зростає до 80%. Визначити параметри повітря на виході з сушарки, тепловологісне відношення, витрату повітря, якщо витрата вологого і сухого матеріалу складають 1080 і 540 кг/год., відповідно.

Задача 4.2.23. Вологе повітря з газовою сталою 0,2877 кДж/(кг×К) спочатку нагрівається до певної температури, а потім зволожується водою, температура якої 55^оС. Визначити до якої температури треба нагріти повітря для того, щоб кінцеві його параметри після зволоження складали

t = 45^оС; t_R =30^oC.

Задача 4.2.24. Вологе повітря з температурою 40^оС і густиною 1,1065 кг/м³ зволожується парою, тиск якої 0,11 МПа, до стану насичення за умови сталої температури. Визначити параметри пари, її витрату, тепловологісне відношення, якщо витрата повітря – 1840 м³/год.

Задача 4.2.25. Вологе повітря з параметрами t_с = 55^оС, t_м = 30^оС зволожується парою з параметрами: Р_о = 1 бар, х = 0,98. Визначити витрату пари, параметри повітря і його густину після зволоження, якщо витрата повітря складає 180 кг/год., а відносна вологість повітря зростає втричі.