Jak działa gazowy parowy nawilżacz powietrza?

Skontaktuj się z nami

Czym jest wykres h,x?

Wykres h,x został opracowany w 1923 roku przez Richarda Molliera i umożliwia graficzne przedstawienie oraz obliczenie zmian stanu wilgotnego powietrza w wyniku ogrzewania, nawilżania, osuszania lub chłodzenia. Zmiany stanu można przy tym określić bezpośrednio na wykresie w sposób graficzny.

Obejrzyj film

Składniki i parametry:

Wykres h,x podaje wszystkie istotne parametry niezbędne do opisu stanu powietrza:

Temperatura = t w °C

Wilgotność bezwzględna = x w g/kg

Wilgotność względna = r.F. w %

Entalpia właściwa = h w kJ (1+x)kg

Gęstość = p w (kg/m3)

Budowa

układu współrzędnych zwiększa dokładność odczytu dla obszaru nienasyconego powietrza wilgotnego. Aby skonstruować diagram ukośny zaproponowany przez Molliera, oś x obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara tak daleko, aż izoterma t = 0 °C przebiega poziomo w obszarze nienasyconym powietrza wilgotnego. Linie stałej entalpii właściwej h przebiegają od lewego górnego rogu do prawego dolnego rogu. Linie stałej zawartości wody x przebiegają pionowo.

Oś pozioma, na której naniesiono zawartość wody x, ze względów praktycznych nie przechodzi przez początek układu współrzędnych. Jako drugą oś x można podać ciśnienie cząstkowe pary wodnej, ponieważ zależy ono wyłącznie od zawartości wody x i ciśnienia atmosferycznego p. Na liniach przebiegających po przekątnej naniesiono entalpię właściwą h. Na wykresie zaznaczono rodziny krzywych dla wilgotności względnej.

Za pomocą skali brzegowej można w prosty sposób przedstawić graficznie zmiany stanu, np. zmianę stanu podczas nawilżania parą wodną. Indeks 1×x wskazuje, że entalpia wilgotnego powietrza składa się z entalpii suchego powietrza oraz entalpii wody.

Linie o tej samej temperaturze (izotermy) lekko wznoszą się w obszarze powietrza nienasyconego, mianowicie o wartość entalpii odczuwalnej pary wodnej. W punkcie nasycenia (wilgotność względna = 1) linie te załamują się w dół, ponieważ powyżej maksymalnej zawartości pary wodnej woda może występować w powietrzu wyłącznie w postaci ciekłej, w postaci małych kropelek wody (mgły). W obszarze mgły izoterma odbiega od izentalpy przechodzącej przez punkt nasycenia jedynie o niewielką entalpię odczuwalną dodatkowej zawartości wody.

W obszarze powietrza nienasyconego występują teraz krzywe o tej samej wilgotności względnej powietrza, które powstają poprzez równomierny podział odpowiednich odcinków izoterm między = 0 a = 1. W związku z tym wilgotność względna powietrza maleje wraz ze wzrostem temperatury, o ile ilość wody x pozostaje niezmienna.

Obliczenia z wykorzystaniem wykresu h,x

Ogrzewanie przy stałej wilgotności bezwzględnej

Piąty rysunek obok przedstawia proces ogrzewania masy powietrza bez zmiany zawartości pary wodnej. Co można wywnioskować z tego procesu?

Ogrzewanie rozpoczyna się w temperaturze 11°C (punkt 1) i kończy się w temperaturze 25°C (punkt 2). Wilgotność bezwzględna x pozostaje podczas tego procesu stała i wynosi 4 g/kg. Natomiast wilgotność względna zmienia się z 50% w temperaturze 11°C do 20% w temperaturze 25°C. Ponadto entalpia h (1×x) zmienia się z 21,4 kJ/kg na 35 kJ/kg, a na koniec zmienia się również gęstość z 1,24 kg/m³ na 1,17 kg/m³.

Rozpylanie lub odparowanie wody (Adiabatyczne nawilżanie powietrza)

Gdy woda jest rozpylana lub odparowuje bez jednoczesnego dostarczania ciepła, energia niezbędna do odparowania jest pobierana z otaczającego powietrza. Powietrze ulega zatem ochłodzeniu. Ponieważ proces ochładzania przebiega równolegle do adiabat, nazywa się go chłodzeniem adiabatycznym. Na wykresie h,x dokładny przebieg ochładzania podczas nawilżania można odczytać ze skali brzegowej ∆h/∆x.

Obliczanie ∆h/∆x:

∆h=kJ/kg

∆x kg H₂O / kg suchego powietrza

Nawilżanie parą wodną (izotermiczne nawilżanie powietrza)

Podczas nawilżania powietrza parą wodną temperatura pozostaje zasadniczo stała, ponieważ para wodna znajduje się na tym samym poziomie energetycznym co powietrze.

Obliczanie ∆h/∆x:

∆h = kJ/kg

∆x = kg suchego powietrza

To również może Cię zainteresować