Hd-диаграмма влажного воздуха

Параметры влажного воздуха обычно определяют графическим путем с помощью Hd- диаграммы (рис. 2). Особенностью этой диаграммы является расположение линии H=const под углом 135° к оси абсцисс.

Кривая является пограничной, соответствующей состояниям насыщенного влажного воздуха. Область над этой кривой соответствует состояниям ненасыщенного влажного воздуха, область под кривой является областью «перенасыщения» влажного воздуха. Здесь избыточная влага находится в капельном состоянии, образуя «туман», который впоследствии может оседать на твердых телах в виде росы.

По Hd- диаграмме можно определить температуру точки росы, если т. 1 вертикально (охлаждение) спроецировать на кривую . Изотерма, которая пройдет через эту точку, соответствует температуре t_росы.

Для определения парциального давления водяного пара р_п по заданному влагосодержанию под кривой построена линия . Значения р_п указаны на правой ординате диаграммы в мм рт.ст.

Процесс нагревания влажного воздуха. Пусть влажный воздух в состоянии т. 1 с начальной температурой t₁ и относительной влажностью нагревается в нагревательной камере до t₂. На Hd -диаграмме этот процесс изображается прямой 1-2 (см. рис. 2), через точки 1 и 2 которой проходят изотермы соответственно t₁ и t₂. Процесс нагревания воздуха осуществляется при , т.к. в процессе нагревания содержание влаги во воздухе не меняется.

По изменению энтальпии нагреваемого воздуха Н₂ - Н₁ можно по уравнению Первого закона термодинамики определить количество подведенной теплоты (при ):

, кДж/час. (10)

Процесс сушки. Если пренебречь тепловыми потерями, то можно считать, что процесс сушки материалов нагретым воздухом в сушильной камер происходит при . На Hd- диаграмме такой процесс изображается прямой 2-3΄ (см. рис. 2). Постоянство энтальпии влажного воздуха объясняется тем, что тепло, необходимое для испарения влаги, берется из потока воздуха и возвращается в него вместе с испарившейся влагой.

В сушилке, работающей с потерями тепла в окружающую среду, процесс сушки будет происходить не по линии 2-3΄ (при ), а по линии 2-3. Положение точки 3 определяется по измеренным в опыте t₃ и . По изменению влагосодержания воздуха до и после сушильной камеры d₁ и d₃ можно рассчитать массу влаги, отведенной от высушиваемого материала нагретым воздухом:

, г влаги/час. (11)

Следовательно, 1 кг сухого воздуха (состояние точки 2) отнимает в процессе сушки г влаги/кг сух. возд., поэтому для испарения 1 кг влаги, в условиях опыта, нужно затратить количестве теплоты

, кДж/кг влаги. (12)

Для испарения 1 кг влаги потребуется сухого воздуха:

, кг сух. возд./кг влаги. (13)