Поняття процесу зміни стану вологого повітря

Поняття процесу зміни стану вологого повітря

Під впливом різних факторів вологе повітря може змінювати свої параметри. Якщо повітря, укладений в деякому обсязі, знаходиться в контакті з гарячими поверхнями, він нагрівається, тобто підвищується його температура. При цьому нагріванню піддаються безпосередньо ті верстви, які межують з гарячими поверхнями. Изза нагріву змінюється щільність повітря. і це призводить до виникнення конвективних течій, тобто відбувається процес турбулентного обміну. За рахунок наявності турбулентного перемішування сприйнята прикордонними шарами повітря теплота в процесі вихреобразования поступово передається більш віддаленим верствам, в результаті чого весь обсяг повітря підвищує свою температуру.

З розглянутого прикладу ясно, що шари, які мають найтісніший контакт гарячих поверхонь, матимуть температуру вищу, ніж віддалені. Інакше кажучи, температура за обсягом не однакова, і іноді різниться досить значно. Тому температура, як і будь-який інший параметр повітря, в кожній точці буде мати своє індивідуальне, локальне значення. Однак характер розподілу локальних температур за об'ємом приміщення передбачити вкрай важко, тому в більшості ситуацій доводиться говорити про якийсь середньому значенні того чи іншого параметра повітря. Середнє значення виводиться з припущення, що сприйняте тепло виявиться рівномірно розподілено за обсягом повітря, і тоді температура повітря в кожній точці простору буде однакова. При цьому говорять, що повітря, що раніше мав вихідну температуру, нагрівся до якоїсь більш високої температури.

Очевидно, що нагрівання повітря до якоїсь температури відбувається не миттєво: повітря поступово змінює свої параметри, переходячи з існуючого стану в нове, нескінченно близький до нього. У підсумку він переходить з початкового стану в кінцеве. Цей перехід називається процесом зміни стану вологого повітря (або, коротше, просто процесом). Точний шлях цього переходу майже ніколи не відомий: ми не можемо знати в деталях, через які окремі проміжні стану йде процес. З початкового стану в кінцеве можна прийти безліччю способів, і достовірно відомі лише самі початковий і кінцевий стани. Але в більшості ситуацій проміжні стану не мають принципового значення, так як енергетичні витрати на здійснення процесу визначаються тільки початковими і кінцевими значеннями параметрів повітря. Лише в окремих випадках має сенс уточнювати, як саме (яким шляхом) відбувався процес переходу.

З огляду на, що на Id діаграмі стан вологого повітря відображається точкою, процес зміни стану відображається якоїсь лінією, що з'єднує точки початкового і кінцевого станів.

Нехай повітря має якесь початковий стан, що відображається на Id діаграмі точкою А (рисунок 3.1). Кінцевий стан нікого процесу нехай відображається точкою Б. Процес АБ, в якому відбувається така зміна стану, зображений на малюнку жирною стрілкою. Такий процес може бути здійснений в якомусь тепло масообмінних апараті, в якому повітря одночасно нагрівається і зволожується (наприклад, в градирні при зрошенні повітря гарячою водою, в рекуператорі з влагопроніцаемая пластинами, або в регенераторі з гигроскопичной насадкою).

Зазвичай процес зміни стану зображують прямою лінією, що з'єднує точки початкового і кінцевого станів. Саме так і зображений жирної стрілкою процес АБ. Однак, перехід з точки А в точку Б міг йти й іншим шляхом: за деяким криволинейному шляху. з'єднує точки А і Б. На малюнку зображено всього дві таких лінії, проте їх можна намалювати безліч.

Більш того, ми умовно можемо вважати, що процес зміни стану складався з двох окремих процесів: в одному повітря сприймав тільки явне тепло і нагрівався без зміни вмісту вологи до температури точки С (процес АС), а в другому сприймав тільки вологу і зволожує без зміни температури (процес СБ, зволоження повітря парою). Причому порядок здійснення процесів не має значення: можна спочатку зволожити повітря (процес АТ), а потім нагріти його (процес ДБ).

Є й інший варіант здійснення процесу: спочатку нагріти повітря без зміни вмісту вологи до точки Е (процес АЕ), а потім зволожити його з одночасним охолодженням (процес ЕБ, ізоентальпійное охолодження в зрошувальній камері або іншому масообмінних апараті).

Для всіх чотирьох розглянутих варіантів кількість теплоти, яке треба повідомити повітрю, щоб перевести його зі стану А в стан Б, однаково і визначається виключно ентальпії повітря в точках А і Б.

Схожі статті