Диаграма на Молиер. Диаграма на Молие Основни свойства на влажния въздух

За много берачи на гъби изразите „точка на оросяване“ и „улов на кондензат върху примордиите“ са познати.

Нека да разгледаме природата на това явление и как да го избегнем.

от училищен курсвсеки знае от физиката и от собствен опит, че когато навън стане доста студено, може да се образува мъгла и роса. И когато става въпрос за кондензат, повечето си представят това явление по следния начин: след като се достигне точката на оросяване, тогава водата от кондензата ще тече от примордиите на потоци или ще се виждат капки върху растящите гъби (думата „роса“ е свързани с капки). Но в повечето случаи кондензатът се образува под формата на тънък, почти невидим воден филм, който се изпарява много бързо и дори не се усеща на пипане. Затова мнозина са объркани: каква е опасността от това явление, ако дори не се вижда?

Има две такива опасности:

  1. тъй като това се случва почти незабележимо за окото, не е възможно да се прецени колко пъти на ден растящите примордии са били покрити с такъв филм и какви щети им е причинил.

Именно поради тази "невидимост" много берачи на гъби не придават значение на самото явление кондензат, те не разбират значението на неговите последствия за формирането на качеството на гъбите и техния добив.

  1. Водният филм, който напълно покрива повърхността на примордиите и младите гъби, не позволява на влагата да се изпари, която се натрупва в клетките на повърхностния слой на капачката на гъбите. Кондензацията възниква поради температурни колебания в камерата за растеж (подробности по-долу). Когато температурата се изравни, тънък слой кондензат се изпарява от повърхността на капачката и едва тогава влагата започва да се изпарява от тялото на самата стрида. Ако водата в клетките на шапката на гъбите се застоява достатъчно дълго, тогава клетките започват да умират. Дългосрочното (или краткосрочното, но периодично) излагане на воден филм инхибира изпарението на собствената влага на гъбичните тела до такава степен, че примордиите и младите гъби до 1 cm в диаметър умират.

Когато примордиите пожълтяват, меки като памучна вата, текат от тях при натискане, берачите на гъби обикновено приписват всичко на „бактериоза“ или „лош мицел“. Но, като правило, такава смърт е свързана с развитието на вторични инфекции (бактериални или гъбични), които се развиват върху примордии и гъбички, умрели от ефектите на излагане на кондензат.

Откъде идва конденза и какви трябва да са температурните колебания, за да се появи точката на оросяване?

За отговор нека се обърнем към диаграмата на Молиер. Изобретен е за решаване на проблеми по графичен начин, вместо тромави формули.

Ще разгледаме най-простата ситуация.

Представете си, че влажността в камерата остава непроменена, но по някаква причина температурата започва да пада (например водата навлиза в топлообменника при температура под нормалната).

Да предположим, че температурата на въздуха в камерата е 15 градуса, а влажността е 89%. На диаграмата на Молиер това е синята точка А, към която водеше оранжевата права линия от числото 15. Ако продължим тази права линия нагоре, ще видим, че съдържанието на влага в този случай ще бъде 9,5 грама водна пара на 1 m³ въздух.

защото приехме, че влажността не се променя, т.е. количеството вода във въздуха не се е променило, тогава когато температурата падне само с 1 градус, влажността вече ще бъде 95%, при 13,5 - 98%.

Ако спуснем правата линия (червена) от точка А надолу, тогава в пресечната точка с кривата на 100% влажност (това е точката на оросяване), ще получим точка Б. Начертавайки хоризонтална права линия към температурната ос, ще вижте, че кондензатът ще започне да пада при температура 13,2.

Какво ни дава този пример?

Виждаме, че понижаването на температурата в зоната на образуване на млади друзи само с 1,8 градуса може да причини явлението кондензация на влага. Росата ще падне точно върху примордиите, тъй като те винаги имат температура с 1 градус по-ниска от тази в камерата - поради постоянното изпаряване на собствената им влага от повърхността на капачката.

Разбира се, в реална ситуация, ако от канала излиза въздух с два градуса по-нисък, тогава той се смесва с по-топъл въздух в камерата и влажността се повишава не до 100%, а в диапазона от 95 до 98%.

Но трябва да се отбележи, че в допълнение към температурните колебания в истинска камера за отглеждане, имаме и дюзи за овлажняване, които доставят излишна влага и следователно съдържанието на влага също се променя.

В резултат на това студеният въздух може да бъде пренаситен с водна пара и когато се смеси на изхода на канала, той ще попадне в зоната на замъгляване. Тъй като няма идеално разпределение на въздушните потоци, всяко изместване на потока може да доведе до факта, че в близост до растящия примордиум се образува зоната на оросяване, която ще го унищожи. В същото време примордиите, които растат наблизо, може да не попаднат под влиянието на тази зона и кондензацията няма да падне върху нея.

Най-тъжното в тази ситуация е, че по правило сензорите висят само в самата камера, а не във въздуховодите. Ето защо повечето производители на гъби дори не подозират, че в тяхната камера съществуват такива колебания в микроклиматичните параметри. Студеният въздух, напускащ въздуховода, се смесва с голям обем въздух в помещението и въздух с „осреднени стойности“ за камерата идва към сензора, а удобният микроклимат е важен за гъбите в зоната на техния растеж!

Ситуацията с конденза става още по-непредсказуема, когато дюзите за овлажняване не са разположени в самите въздуховоди, а са окачени около камерата. Тогава входящият въздух може да изсуши гъбите, а дюзите, които внезапно се включват, могат да образуват непрекъснат воден филм върху капачката.

От всичко това следват важни изводи:

1. Дори леки температурни колебания от 1,5-2 градуса могат да причинят кондензация и смърт на гъбичките.

2. Ако не можете да избегнете колебанията в микроклимата, тогава ще трябва да намалите влажността до най-ниската от възможни стойности(при температура от +15 градуса, влажността трябва да бъде най-малко 80-83%), тогава е по-малко вероятно въздухът да бъде напълно наситен с влага, когато температурата падне.

3. Ако по-голямата част от примордиите в камерата вече са преминали фазата на флокс* и са по-големи от 1-1,5 cm, тогава рискът от смърт на гъби от кондензат намалява поради растежа на шапката и съответно повърхността на изпарение ■ площ.
След това влажността може да се повиши до оптималната (87-89%), така че гъбата да е по-плътна и по-тежка.

Но го правете постепенно, не повече от 2% на ден - в резултат на рязко повишаване на влажността можете отново да получите феномена на кондензация на влага върху гъбите.

* Етапът на флокс (вижте снимката) е етапът на развитие на примориите, когато има разделение на отделни гъби, но самата примордия все още прилича на топка. Външно изглежда като цвете със същото име.

4. Задължително е да има сензори за влажност и температура не само в помещението на камерата за отглеждане на стриди, но и в зоната на растеж на примордиите и в самите въздуховоди, за да регистрират колебанията на температурата и влажността.

5. Всяко овлажняване на въздуха (както и неговото нагряване и охлаждане) в самата камера неприемливо!

6. Наличието на автоматизация помага да се избегнат колебанията в температурата и влажността, както и смъртта на гъбите по тази причина. Програма, която контролира и координира влиянието на параметрите на микроклимата, трябва да бъде написана специално за камери за отглеждане на стриди.

I-d диаграма влажен въздух- диаграма, широко използвана при изчисленията на вентилация, климатизация, сушене и други процеси, свързани с промяна в състоянието на влажен въздух. За първи път е съставен през 1918 г. от съветския топлоинженер Леонид Константинович Рамзин.

Различни I-d диаграми

I-d диаграма на влажен въздух (диаграма на Рамзин):

Описание на диаграмата

I-d-диаграмата на влажния въздух графично свързва всички параметри, които определят състоянието на топлина и влага на въздуха: енталпия, съдържание на влага, температура, относителна влажност, парциално налягане на водните пари. Диаграмата е изградена в наклонена координатна система, която позволява разширяване на зоната на ненаситен влажен въздух и прави диаграмата удобна за графични конструкции. По ординатната ос на диаграмата са показани стойностите на енталпията I, kJ/kg на сухата част на въздуха, по абцисната ос, насочена под ъгъл 135° спрямо оста I, са стойностите на влагата съдържание d, g/kg от сухата част на въздуха.

Полето на диаграмата е разделено на линии с постоянни стойности на енталпията I = const и съдържанието на влага d = const. Той също така има линии на постоянни температурни стойности t = const, които не са успоредни една на друга - колкото по-висока е температурата на влажния въздух, толкова повече неговите изотерми се отклоняват нагоре. В допълнение към линиите на постоянни стойности на I, d, t, линиите на постоянните стойности на относителната влажност на въздуха φ = const са нанесени на полето на диаграмата. В долната част на I-d-диаграмата има крива с независима у-ос. Той свързва съдържанието на влага d, g/kg, с налягането на водните пари pp, kPa. Оста y на тази графика е скалата на парциалното налягане на водната пара pp.

I-d диаграмата на влажния въздух е разработена от руския учен професор Л.К. Рамзин през 1918 г. На Запад аналогът на I-d-диаграмата е диаграмата на Молиер или психрометричната диаграма. I-d-диаграмата се използва при изчисленията на климатични, вентилационни и отоплителни системи и ви позволява бързо да определите всички параметри на обмена на въздух в помещението.

I-d-диаграмата на влажния въздух графично свързва всички параметри, които определят топлинното и влажното състояние на въздуха: енталпия, съдържание на влага, температура, относителна влажност, парциално налягане на водните пари. Използването на диаграма ви позволява визуално да показвате процеса на вентилация, като избягвате сложни изчисления с помощта на формули.

Основни свойства на влажния въздух

Въздухът около нас е смес от сух въздух и водна пара. Тази смес се нарича влажен въздух. Влажният въздух се оценява според следните основни параметри:

  • Температура на въздуха според сухия термометър tc, °C - характеризира степента на неговото нагряване;
  • Температура на въздуха по мокър термометър tm, °C - температурата, до която въздухът трябва да се охлади, за да стане наситен, като се запази първоначалната енталпия на въздуха;
  • Температура на точката на оросяване на въздуха tp, °C - температурата, до която ненаситеният въздух трябва да се охлади, така че да стане наситен, като същевременно се поддържа постоянно съдържание на влага;
  • Съдържание на влага във въздуха d, g / kg - това е количеството водна пара в g (или kg) на 1 kg суха част от влажен въздух;
  • Относителна влажност j, % - характеризира степента на насищане на въздуха с водни пари. Това е отношението на масата на водните пари, съдържащи се във въздуха, към тяхната максимална възможна маса във въздуха при същите условия, тоест температура и налягане, и изразено като процент;
  • Наситено състояние на влажен въздух - състояние, при което въздухът е наситен с водна пара до границата, за него j \u003d 100%;
  • Абсолютна влажност на въздуха e, kg / m 3 - това е количеството водна пара в g, съдържащо се в 1 m 3 влажен въздух. Числено абсолютна влажноствъздухът е равен на плътността на влажния въздух;
  • Специфична енталпия на влажен въздух I, kJ/kg - количеството топлина, необходимо за загряване от 0 ° C до дадена температура на такова количество влажен въздух, чиято суха част има маса 1 kg. Енталпията на влажния въздух е сумата от енталпията на сухата му част и енталпията на водната пара;
  • Специфична топлина на влажен въздух c, kJ / (kg.K) - топлината, която трябва да се изразходва за един килограм влажен въздух, за да се повиши температурата му с един градус Келвин;
  • Парциално налягане на водната пара Pp, Pa - налягане, под което се намира водната пара във влажен въздух;
  • Общото барометрично налягане Pb, Pa е равно на сумата от парциалните налягания на водната пара и сухия въздух (според закона на Далтон).

Описание на I-d диаграмата

По ординатната ос на диаграмата са показани стойностите на енталпията I, kJ/kg на сухата част на въздуха, по абцисната ос, насочена под ъгъл 135° спрямо оста I, са стойностите на влагата съдържание d, g/kg от сухата част на въздуха. Полето на диаграмата е разделено на линии с постоянни стойности на енталпията I = const и съдържанието на влага d = const. Той също така има линии на постоянни температурни стойности t = const, които не са успоредни една на друга: колкото по-висока е температурата на влажния въздух, толкова повече неговите изотерми се отклоняват нагоре. В допълнение към линиите на постоянни стойности на I, d, t, линиите на постоянните стойности на относителната влажност на въздуха φ = const са нанесени на полето на диаграмата. В долната част на I-d-диаграмата има крива с независима у-ос. Той свързва съдържанието на влага d, g/kg, с налягането на водните пари Rp, kPa. Оста y на тази графика е скалата на парциалното налягане на водните пари Pp. Цялото поле на диаграмата е разделено от линията j = 100% на две части. Над тази линия има зона с ненаситен влажен въздух. Линията j = 100% съответства на състоянието на въздуха, наситен с водна пара. По-долу има зона с пренаситен въздух (зона с мъгла). Всяка точка на I-d-диаграмата съответства на определено състояние на топлина и влага Линията на I-d-диаграмата съответства на процеса на топлинна и влагообработка на въздуха. Обща форма I-d-диаграми на влажен въздух са представени по-долу в приложеното PDF файлподходящ за печат във формати А3 и А4.


Изграждане на процеси за обработка на въздуха в климатични и вентилационни системи по I-d-диаграма.

Процеси на нагряване, охлаждане и смесване на въздуха

На I-d-диаграмата на влажен въздух процесите на нагряване и охлаждане на въздуха са изобразени с лъчи по линията d-const (фиг. 2).

Ориз. 2. Процесите на сухо нагряване и охлаждане на въздуха на I-d-диаграмата:

  • V_1, V_2, - сухо отопление;
  • В_1, В_3 – сухо охлаждане;
  • В_1, В_4, В_5 – охлаждане с обезвлажняване.

Процесите на сухо отопление и охлаждане на сух въздух се осъществяват на практика с помощта на топлообменници (въздухонагреватели, въздухонагреватели, въздухоохладители).

Ако влажният въздух в топлообменника се охлади под точката на оросяване, тогава процесът на охлаждане се придружава от кондензация от въздуха на повърхността на топлообменника, а охлаждането на въздуха се придружава от изсушаването му.

Като се има предвид какъв е основният обект на вентилационния процес, в областта на вентилацията често е необходимо да се определят определени параметри на въздуха. За да се избегнат многобройни изчисления, те обикновено се определят от специална диаграма, която се нарича Id на диаграмата. Тя ви позволява бързо да определите всички параметри на въздуха от два известни. Използването на диаграма ви позволява да избегнете изчисленията по формули и визуално да показвате процеса на вентилация. Примерен идентификатор на диаграма е показан на следващата страница. Аналогът на Id диаграмата на запад е Диаграма на Молиерили психрометрична диаграма.

Дизайнът на диаграмата по принцип може да бъде малко по-различен. Типична обща схема на Id диаграмата е показана по-долу на Фигура 3.1. Диаграмата е работно поле в наклонената координатна система Id, върху която са нанесени няколко координатни мрежи и спомагателни мащаби по периметъра на диаграмата. Скалата за съдържание на влага обикновено се намира в долния край на диаграмата, като линиите за постоянно съдържание на влага са вертикални прави линии. Линиите на константите са успоредни прави линии, обикновено преминаващи под ъгъл от 135° спрямо вертикалните линии на съдържание на влага (по принцип ъглите между линиите на енталпията и съдържанието на влага могат да бъдат различни). Наклонената координатна система е избрана, за да се увеличи работната площ на диаграмата. В такава координатна система линиите на постоянни температури са прави линии, които се движат под лек наклон към хоризонталата и леко разпръснати.

Работното поле на диаграмата е ограничено от извити линии с еднаква относителна влажност от 0% и 100%, между които линиите с други стойности на еднаква относителна влажност са нанесени със стъпка от 10%.

Температурната скала обикновено се намира в левия край на работното поле на диаграмата. Стойностите на въздушните енталпии обикновено се нанасят под кривата F = 100. Стойностите на парциалните налягания понякога се прилагат по горния ръб на работното поле, понякога по долния ръб под скалата за съдържание на влага, понякога по протежение на десен ръб. В последния случай на диаграмата допълнително се изгражда спомагателна крива на парциалните налягания.

Определяне на параметрите на влажен въздух по Id диаграмата.

Точката на диаграмата отразява определено състояние на въздуха, а линията - процеса на промяна на състоянието. Дефиницията на параметрите на въздуха, който има определено състояние, изобразен от точка А, е показана на фигура 3.1.