Процесс увлажнения воздуха паром и его отображение на Id диаграмме
Увлажнение воздуха паром на Id диаграмме изображается почти изотермическим процессом: влагосодержание растёт, а температура увеличивается лишь немного, так как энтальпия пара около 2680 кДж/кг. Угловой коэффициент луча процесса равен энтальпии пара, поэтому луч направлен почти вдоль изотермы.
Увлажнение воздуха паром осуществляется при непосредственном выпуске пара в помещение, а чаще в кондиционерах комфортного и технологического кондиционирования при увлажнении воздуха паровыми увлажнителями. Пар подается непосредственно в приточный воздуховод через перфорированную трубку, расположенную внутри него. Сам процесс испарения воды, то есть приготовления пара, осуществляется в отдельном устройстве – парогенераторе. Чаще всего для испарения используется электрический нагрев. Конструкция парогенератора позволяет плавно регулировать количество образующегося пара или изменяя расход подаваемой в него воды, или изменяя мощность нагревателя.
Учитывая, что испарение происходит при атмосферном давлении, температура пара почти всегда около 100 °C. При этом явное тепло, которое несет пар, составляет лишь 6% от общей теплоты, а 94% приходится на скрытую теплоту парообразования. Поэтому можно считать, что в воздух вносится лишь скрытое тепло, и процесс идет практически по линии t=const ( на самом деле чуть выше), в пределе до кривой Ф = 100%. Угловой коэффициент луча процесса примерно соответствует скрытой теплоте парообразования (Е = 2500), на самом деле чуть больше.
При высокой относительной влажности воздуха пар начинает конденсироваться на холодных поверхностях, локально образовывая в объеме воздуха зоны тумана, то есть капельной влаги. При конденсации выделяется явное тепло, так как происходит процесс преобразования скрытого тепла в явное. При этом воздух и поверхности, на которых происходит конденсация, повышают свою температуру. Точный расчет такого процесса затруднителен из-за необходимости учета локальных температур воздуха и поверхностей. Id диаграмма влажного воздуха.
Расход пара на увлажнение
При увлажнении воздуха паром луч процесса на I-d диаграмме идёт почти по изотерме: температура растёт на 0,5–1 K, угловой коэффициент равен энтальпии пара, около 2680 кДж/кг. Расход пара — произведение расхода воздуха на прирост влагосодержания.
Расход пара для увлажнения воздуха
G = L · ρ · (d₂ − d₁) / 1000, ρ = 1,2 кг/м³.
Готовый расчёт с пересчётом влажности — расчёт количества пара для увлажнения приточного воздуха.
Частые вопросы
Как отображается увлажнение паром на Id диаграмме?
Лучом с угловым коэффициентом, равным энтальпии подаваемого пара, около 2680 кДж/кг: процесс почти изотермический, влагосодержание растёт, температура почти не меняется.
Чем паровое увлажнение отличается от водяного?
При паровом температура воздуха почти не меняется, при распылении воды — процесс близок к изоэнтальпийному: воздух увлажняется и охлаждается.
Почему увлажнение паром идёт по изотерме?
Энтальпия пара около 2680 кДж/кг близка к энтальпии водяного пара в воздухе при той же температуре, поэтому при увлажнении паром температура воздуха почти не меняется — растёт на 0,5–1 K.
Читайте также