Diagrama I-d pentru începători (diagrama ID a stării aerului umed pentru manechine). Microclimat în camera de creștere a ciupercilor de stridii Diverse diagrame I-d

Diagrama I-d pentru începători (diagrama stării ID aer umed pentru manechini) 15 martie 2013

Original preluat din Mrcynognathus în diagrama I-d pentru începători (diagrama ID a stării aerului umed pentru manechine)

O zi bună, dragi colegi începători!

La începutul călătoriei mele profesionale, am dat peste această diagramă. La prima vedere, poate părea înfricoșător, dar dacă înțelegeți principalele principii după care funcționează, atunci vă puteți îndrăgosti de el: D. În viața de zi cu zi, se numește diagramă i-d.

În acest articol, voi încerca să explic pur și simplu (pe degetele mele) punctele principale, astfel încât mai târziu, pornind de la fundația primită, să vă aprofundați în mod independent în această rețea de caracteristici ale aerului.

Așa arată în manuale. Devine cam înfiorător.

Voi elimina tot ceea ce este de prisos de care nu voi avea nevoie pentru explicația mea și voi prezenta diagrama i-d sub această formă:

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Încă nu este complet clar despre ce este vorba. Să o împărțim în 4 elemente:

Primul element este conținutul de umiditate (D sau d). Dar înainte de a începe să vorbesc despre umiditatea aerului în general, aș vrea să fiu de acord cu voi.

Să cădem de acord „pe mal” dintr-o dată despre un concept. Să scăpăm de unul ferm înrădăcinat în noi (cel puțin în mine) stereotip despre ce este aburul. Încă din copilărie, m-au îndreptat spre o oală sau ceainic care fierbe și mi-au spus, bătând cu degetul în „fumul” care ieșea din vas: „Uite! Asta e abur.” Dar, la fel ca mulți oameni care sunt prieteni cu fizica, trebuie să înțelegem că „Vaporii de apă sunt o stare gazoasă. apă. Nu are culorile, gust și miros. Sunt doar molecule de H2O în stare gazoasă, care nu sunt vizibile. Și ceea ce vedem ieșind din ibric este un amestec de apă în stare gazoasă (abur) și „picături de apă într-o stare limită între lichid și gaz”, sau mai degrabă, le vedem pe acestea din urmă. Drept urmare, o introducem acest moment, în jurul fiecăruia dintre noi este aer uscat (un amestec de oxigen, azot...) și abur (H2O).

Deci, conținutul de umiditate ne spune cât de mult din acești vapori sunt prezenți în aer. Pe majoritatea i-d diagrame, această valoare se măsoară în [g/kg], adică câte grame de abur (H2O în stare gazoasă) sunt într-un kilogram de aer (1 metru cub de aer în apartamentul tău cântărește aproximativ 1,2 kilograme). În apartamentul dvs. pentru condiții confortabile în 1 kilogram de aer ar trebui să existe 7-8 grame de abur.

Pe diagramă i-d conținutul de umiditate este afișat ca linii verticale, iar informațiile de gradare sunt situate în partea de jos a diagramei:

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Al doilea element important de înțeles este temperatura aerului (T sau t). Nu cred că este nevoie să explic aici. Pe majoritatea diagramelor i-d, această valoare este măsurată în grade Celsius [°C]. Pe diagrama i-d, temperatura este reprezentată prin linii înclinate, iar informațiile de gradare sunt situate în partea stângă a diagramei:

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Al treilea element al diagramei ID este umiditatea relativă (φ). Umiditatea relativă este exact genul de umiditate despre care auzim la televizoare și radiouri atunci când ascultăm prognoza meteo. Se măsoară ca procent [%].

Apare o întrebare rezonabilă: „Care este diferența dintre umiditatea relativă și conținutul de umiditate?” Voi răspunde la această întrebare pas cu pas:

Primul stagiu:

Aerul poate reține o anumită cantitate de vapori. Aerul are o anumită „capacitate de încărcare a aburului”. De exemplu, în camera ta, un kilogram de aer poate „a lua la bord” nu mai mult de 15 grame de abur.

Să presupunem că camera ta este confortabilă, iar în fiecare kilogram de aer din camera ta există 8 grame de abur și fiecare kilogram de aer poate conține 15 grame de abur. Ca rezultat, obținem că 53,3% din aburul maxim posibil este în aer, adică. umiditate relativă - 53,3%.

Faza a doua:

Capacitatea aerului este diferită la diferite temperaturi. Cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât poate conține mai mult abur, cu atât temperatura este mai mică, cu atât capacitatea este mai mică.

Să presupunem că am încălzit aerul din camera ta cu un încălzitor convențional de la +20 de grade la +30 de grade, dar cantitatea de abur din fiecare kilogram de aer rămâne aceeași - 8 grame. La +30 de grade, aerul poate „a lua la bord” până la 27 de grame de abur, ca urmare, în aerul nostru încălzit - 29,6% din aburul maxim posibil, adică. umiditate relativă - 29,6%.

Același lucru este valabil și pentru răcire. Dacă răcim aerul la +11 grade, atunci obținem o „capacitate de transport” egală cu 8,2 grame de abur per kilogram de aer și o umiditate relativă de 97,6%.

Rețineți că a existat aceeași cantitate de umiditate în aer - 8 grame, iar umiditatea relativă a sărit de la 29,6% la 97,6%. Acest lucru s-a întâmplat din cauza fluctuațiilor de temperatură.

Când auzi de vremea iarna la radio, unde se spune că afară sunt minus 20 de grade și umiditatea este de 80%, asta înseamnă că în aer sunt aproximativ 0,3 grame de vapori. Când intri în apartamentul tău, acest aer se încălzește până la +20, iar umiditatea relativă a unui astfel de aer devine 2%, iar acesta este aer foarte uscat (de fapt, în apartament iarna, umiditatea este menținută la 20-30% datorita degajarii de umezeala din bai si de la oameni, dar care este si sub parametrii de confort).

Etapa a treia:

Ce se întâmplă dacă coborâm temperatura la un astfel de nivel încât „capacitatea de transport” a aerului să fie mai mică decât cantitatea de vapori din aer? De exemplu, până la +5 grade, unde capacitatea aerului este de 5,5 grame / kilogram. Acea parte a H2O gazos care nu se potrivește în „corp” (în cazul nostru este de 2,5 grame) va începe să se transforme într-un lichid, adică. in apa. În viața de zi cu zi, acest proces este vizibil mai ales atunci când geamurile se încețesc din cauza faptului că temperatura ochelarilor este mai mică decât temperatura medie din cameră, atât de mult încât există puțin spațiu pentru umiditate în aer și vaporii, transformându-se într-un lichid, se depun pe ochelari.

Pe diagrama i-d, umiditatea relativă este afișată ca linii curbe, iar informațiile de gradare sunt situate pe liniile în sine:

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)
Al patrulea elementID diagrame - entalpie (eu saui). Entalpia conține componenta energetică a stării de căldură și umiditate a aerului. În continuarea studiului (în afara acestui articol), merită să-i acordăm o atenție deosebită atunci când vine vorba de dezumidificare și umidificare a aerului. Dar deocamdată nu ne vom concentra asupra acestui element. Entalpia se măsoară în [kJ/kg]. Pe diagrama i-d, entalpia este reprezentată prin linii înclinate, iar informațiile de gradare sunt situate pe grafic în sine (sau în partea stângă și în partea superioară a diagramei):

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Atunci totul este simplu! Utilizarea diagramei este ușoară! Luați, de exemplu, camera dvs. de confort, unde temperatura este de +20°C și umiditatea relativă este de 50%. Găsim intersecția acestor două linii (temperatura și umiditatea) și vedem câte grame de abur sunt în aerul nostru.

Încălzim aerul la + 30 ° C - linia crește, deoarece cantitatea de umiditate din aer rămâne aceeași, dar numai temperatura crește, pune capăt, vezi care se dovedește a fi umiditatea relativă - 27,5% a rezultat.

Răcim aerul la 5 grade - tragem din nou o linie verticală în jos, iar în regiunea de + 9,5 ° С întâlnim o linie de 100% umiditate relativă. Acest punct se numește „punct de rouă” și în acest punct (teoretic, deoarece în practică precipitațiile încep puțin mai devreme) condensul începe să cadă. Mai jos într-o linie verticală (ca înainte), nu ne putem deplasa, pentru că. în acest moment, „capacitatea de transport” a aerului la o temperatură de +9,5 ° C este maximă. Dar trebuie să răcim aerul la +5°C, așa că continuăm de-a lungul liniei de umiditate relativă (prezentată în figura de mai jos) până ajungem la linia dreaptă înclinată de +5°C. Ca urmare, punctul nostru final a fost la intersecția liniilor de temperatură + 5 ° C și linia de umiditate relativă 100%. Să vedem câți vapori rămân în aerul nostru - 5,4 grame într-un kilogram de aer. Și restul de 2,6 grame s-au remarcat. Aerul nostru s-a uscat.

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Alte procese care pot fi efectuate cu aer folosind diverse dispozitive (dezumidificare, răcire, umidificare, încălzire...) se găsesc în manuale.

Pe lângă punctul de rouă, un alt punct important este „temperatura bulbului umed”. Această temperatură este utilizată în mod activ în calculul turnurilor de răcire. În linii mari, acesta este punctul în care temperatura unui obiect poate scădea dacă înfășurăm acest obiect într-o cârpă umedă și începem să „suflăm” intens pe el, de exemplu, cu un ventilator. Sistemul de termoreglare umană funcționează conform acestui principiu.

Cum să găsesc acest punct? În aceste scopuri, avem nevoie de linii de entalpie. Să luăm din nou camera noastră confortabilă, să găsim punctul de intersecție al liniei de temperatură + 20 ° C și umiditatea relativă 50%. Din acest punct este necesar să se tragă o linie paralelă cu liniile de entalpie până la linia de umiditate 100% (ca în figura de mai jos). Punctul de intersecție al liniei de entalpie și al liniei de umiditate relativă va fi punctul bulbului umed. În cazul nostru, din acest punct putem afla ce este în camera noastră, astfel încât să putem răci obiectul la o temperatură de +14°C.

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Fasciculul de proces (panta, raportul căldură-umiditate, ε ) este reprezentat grafic pentru a determina modificarea aerului de la eliberarea simultană a unei surse (surse) de căldură și umiditate. De obicei, această sursă este o persoană. Lucru evident, dar înțelegător procese și diagramele vor ajuta la detectarea unei posibile erori aritmetice, dacă există. De exemplu, dacă trasați un fascicul pe o diagramă și în condiții normale și prezența oamenilor, conținutul de umiditate sau temperatura scade, atunci merită să vă gândiți și să verificați calculele.

În acest articol, multe sunt simplificate pentru o mai bună înțelegere a diagramei în etapa inițială a studiului acesteia. Informații mai precise, mai detaliate și mai științifice ar trebui căutate în literatura educațională.

P. S. În unele surse

După ce am citit acest articol, vă recomand să citiți articolul despre entalpie, capacitatea de răcire latentă și determinarea cantității de condens format în sistemele de aer condiționat și dezumidificare:

O zi bună, dragi colegi începători!

Așa arată în manuale. Devine cam înfiorător.

Voi elimina tot ceea ce este de prisos de care nu voi avea nevoie pentru explicația mea și voi prezenta diagrama i-d sub această formă:

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Încă nu este complet clar despre ce este vorba. Să o împărțim în 4 elemente:

Primul element este conținutul de umiditate (D sau d). Dar înainte de a începe să vorbesc despre umiditatea aerului în general, aș vrea să fiu de acord cu voi.

Să cădem de acord „pe mal” dintr-o dată despre un concept. Să scăpăm de unul ferm înrădăcinat în noi (cel puțin în mine) stereotip despre ce este aburul. Încă din copilărie, m-au îndreptat spre o oală sau ceainic care fierbe și mi-au spus, bătând cu degetul în „fumul” care ieșea din vas: „Uite! Asta e abur.” Dar, la fel ca mulți oameni care sunt prieteni cu fizica, trebuie să înțelegem că „Vaporii de apă sunt o stare gazoasă. apă. Nu are culorile, gust și miros. Sunt doar molecule de H2O în stare gazoasă, care nu sunt vizibile. Și ceea ce vedem, turnându-se din ibric, este un amestec de apă în stare gazoasă (abur) și „picături de apă în starea limită dintre lichid și gaz”, sau mai degrabă, vedem pe acesta din urmă (cu rezerve, putem numim și ceea ce vedem – ceață). Drept urmare, obținem că în acest moment, în jurul fiecăruia dintre noi există aer uscat (un amestec de oxigen, azot...) și abur (H2O).

Deci, conținutul de umiditate ne spune cât de mult din acești vapori sunt prezenți în aer. Pe majoritatea diagramelor i-d, această valoare este măsurată în [g / kg], adică câte grame de abur (H2O în stare gazoasă) sunt într-un kilogram de aer (1 metru cub de aer în apartamentul tău cântărește aproximativ 1,2 kilograme). În apartamentul dvs. pentru condiții confortabile în 1 kilogram de aer ar trebui să existe 7-8 grame de abur.

Pe diagrama i-d, conținutul de umiditate este reprezentat prin linii verticale, iar informațiile de gradare sunt situate în partea de jos a diagramei:

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Apare o întrebare rezonabilă: „Care este diferența dintre umiditatea relativă și conținutul de umiditate?” Voi răspunde la această întrebare pas cu pas:

Primul stagiu:

Faza a doua:

Când auzi de vremea iarna la radio, unde se spune că afară sunt minus 20 de grade și umiditatea este de 80%, asta înseamnă că în aer sunt aproximativ 0,3 grame de vapori. Când intri în apartamentul tău, acest aer se încălzește până la +20, iar umiditatea relativă a unui astfel de aer devine 2%, iar acesta este aer foarte uscat (de fapt, în apartament iarna, umiditatea este menținută la 10-30% datorita degajarii de umezeala din bai, din bucatarii si de la oameni, dar care este si sub parametrii de confort).

Etapa a treia:

Pe diagrama i-d, umiditatea relativă este afișată ca linii curbe, iar informațiile de gradare sunt situate pe liniile în sine:

(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți clic din nou)

Al patrulea element al diagramei ID este entalpia (I sau i). Entalpia conține componenta energetică a stării de căldură și umiditate a aerului. După studii suplimentare (în afara acestui articol, de exemplu în articolul meu despre entalpie ) merită să-i acordăm o atenție deosebită atunci când vine vorba de dezumidificare și umidificare a aerului. Dar deocamdată nu ne vom concentra asupra acestui element. Entalpia se măsoară în [kJ/kg]. Pe diagrama i-d, entalpia este reprezentată prin linii înclinate, iar informațiile despre gradație sunt situate pe graficul însuși (sau în partea stângă și în partea superioară a diagramei).

2018-05-15

ÎN ora sovieticăîn manualele despre ventilație și aer condiționat, precum și printre inginerii de proiectare și ajustatori, diagrama i-d era de obicei denumită „diagrama Ramzin” - în onoarea lui Leonid Konstantinovich Ramzin, un proeminent inginer sovietic de încălzire a cărui activitate științifică și tehnică era cu mai multe fațete și a acoperit o gamă largă de probleme științifice ale ingineriei termice. În același timp, în majoritatea țărilor occidentale, a fost întotdeauna numită „diagrama Mollier” ...

i-d- diagrama ca instrument perfect

Pe 27 iunie 2018 se împlinesc 70 de ani de la moartea lui Leonid Konstantinovich Ramzin, un proeminent inginer termic sovietic, ale cărui activități științifice și tehnice au avut mai multe fațete și au acoperit o gamă largă de probleme științifice ale ingineriei termice: teoria proiectării centralelor termice și electrice. , calculul aerodinamic și hidrodinamic al centralelor de cazane, arderea și radiația combustibilului în cuptoare, teoria procesului de uscare, precum și rezolvarea multor probleme practice, de exemplu, utilizarea eficientă a cărbunelui din regiunea Moscovei ca combustibil. Înainte de experimentele lui Ramzin, acest cărbune era considerat incomod pentru utilizare.

Una dintre numeroasele lucrări ale lui Ramzin a fost dedicată amestecării aerului uscat și vaporilor de apă. Calculul analitic al interacțiunii aerului uscat și vaporilor de apă este o problemă matematică destul de complexă. Dar acolo este i-d- diagramă. Utilizarea lui simplifică calculul în același mod ca este- diagrama reduce complexitatea calculării turbinelor cu abur și a altor motoare cu abur.

Astăzi, munca unui proiectant de aer condiționat sau a unui inginer de punere în funcțiune este greu de imaginat fără utilizarea i-d- diagrame. Poate fi utilizat pentru reprezentarea grafică și calcularea proceselor de tratare a aerului, determinarea capacității unităților frigorifice, analizarea în detaliu a procesului de uscare a materialelor, determinarea stării aerului umed în fiecare etapă a prelucrării acestuia. Diagrama vă permite să calculați rapid și vizual schimbul de aer al unei încăperi, să determinați nevoia de aparate de aer condiționat la rece sau căldură, să măsurați debitul de condens în timpul funcționării răcitorului de aer, să calculați debitul de apă necesar în timpul răcirii adiabatice, determinați temperatura punctului de rouă sau temperatura bulbului umed.

În vremurile sovietice, în manualele despre ventilație și aer condiționat, precum și printre inginerii de proiectare și reglatori i-d- diagrama a fost denumită în mod obișnuit „diagrama Ramzin”. În același timp, într-o serie de țări occidentale - Germania, Suedia, Finlanda și multe altele - a fost întotdeauna numită „diagrama Mollier”. În timp, capacități tehnice i-d- diagramele sunt în mod constant extinse și îmbunătățite. Astăzi, datorită acesteia, se fac calcule ale stărilor de aer umed în condiții de presiune variabilă, aer suprasaturat cu umiditate, în zona de ceață, lângă suprafața gheții etc. .

Primul mesaj despre i-d- diagramă a apărut în 1923 într-una din revistele germane. Autorul articolului a fost un cunoscut om de știință german Richard Mollier. Au trecut câțiva ani și, brusc, în 1927, a apărut un articol în revista Institutului de Inginerie Termică All-Union, profesorul Ramzin, directorul institutului, în care el, repetând practic i-d- diagramă dintr-un jurnal german și toate calculele analitice citate acolo de Mollier, se declară autorul acestei diagrame. Ramzin explică acest lucru prin faptul că, în aprilie 1918, la Moscova, la două prelegeri publice la Societatea Politehnică, a demonstrat o diagramă similară, care la sfârșitul anului 1918 a fost publicată de Comitetul Termal al Societății Politehnice în formă litografiată. În această formă, scrie Ramzin, diagrama a fost utilizată pe scară largă de el în MVTU în 1920 ca ghid de studiuîn timp ce preda.

Admiratorii moderni ai profesorului Ramzin ar dori să creadă că el a fost primul care a dezvoltat diagrama, așa că în 2012 un grup de profesori de la Departamentul de Aprovizionare cu căldură și gaz și ventilație din Moscova academiei de stat utilitățile publice și construcțiile au încercat să găsească în diverse arhive documente care confirmă faptele de primat afirmate de Ramzin. Din păcate, în arhivele accesibile profesorilor nu s-au găsit materiale de clarificare pentru perioada 1918-1926.

Adevărat, trebuie menționat că perioada activității creative a lui Ramzin a căzut într-o perioadă dificilă pentru țară, iar unele publicații rotoprint, precum și proiectele de prelegeri pe diagramă, s-ar putea pierde, deși restul dezvoltărilor sale științifice, chiar și scrise de mână. cele, au fost bine conservate.

Niciunul dintre foștii studenți ai profesorului Ramzin, cu excepția lui M. Yu. Lurie, nu a lăsat nicio informație despre diagramă. Doar inginerul Lurie, în calitate de șef al laboratorului de uscare al Institutului de Inginerie Termică All-Union, și-a susținut și completat șeful, profesorul Ramzin, într-un articol publicat în aceeași revistă VTI pentru 1927.

La calcularea parametrilor aerului umed, ambii autori, L. K. Ramzin și Richard Mollier, au considerat cu un grad suficient de acuratețe că legile gazelor ideale pot fi aplicate aerului umed. Apoi, conform legii lui Dalton, presiunea barometrică a aerului umed poate fi reprezentată ca suma presiunilor parțiale ale aerului uscat și vaporilor de apă. Iar soluția sistemului Klaiperon de ecuații pentru aer uscat și vapori de apă ne permite să stabilim că conținutul de umiditate al aerului la o anumită presiune barometrică depinde doar de presiunea parțială a vaporilor de apă.

Diagrama lui Mollier și Ramzin este construită într-un sistem de coordonate oblic cu un unghi de 135° între axele entalpiei și conținutului de umiditate și se bazează pe ecuația pentru entalpia aerului umed raportată la 1 kg de aer uscat: i = i c +i P d, Unde i c și i n este entalpia aerului uscat și respectiv vaporilor de apă, kJ/kg; d— umiditatea aerului, kg/kg.

Potrivit lui Mollier și Ramzin, umiditatea relativă este raportul dintre masa vaporilor de apă din 1 m³ de aer umed și masa maximă posibilă de vapori de apă din același volum al acestui aer la aceeași temperatură. Sau, aproximativ, umiditatea relativă poate fi reprezentată ca raportul dintre presiunea parțială a vaporilor în aer într-o stare nesaturată și presiunea parțială a vaporilor în același aer într-o stare saturată.

Pe baza ipotezelor teoretice de mai sus în sistemul de coordonate oblice, a fost compilată o diagramă i-d pentru o anumită presiune barometrică.

Valorile entalpiei sunt reprezentate de-a lungul axei ordonatelor, valorile conținutului de umiditate al aerului uscat sunt reprezentate de-a lungul axei absciselor, îndreptate la un unghi de 135 ° față de ordonată și liniile de temperatură, conținut de umiditate, entalpie, umiditate relativă sunt reprezentate grafic și este dată o scară a presiunii parțiale a vaporilor de apă.

După cum sa menționat mai sus, i-d- diagrama a fost întocmită pentru o anumită presiune barometrică a aerului umed. Dacă presiunea barometrică se modifică, atunci conținutul de umiditate și liniile izoterme de pe diagramă rămân în locurile lor, dar valorile liniilor de umiditate relativă se modifică proporțional cu presiunea barometrică. Deci, de exemplu, dacă presiunea barometrică a aerului este redusă la jumătate, atunci pe diagrama i-d pe linia umidității relative de 100% ar trebui să se scrie umiditatea 50%.

Biografia lui Richard Mollier confirmă acest lucru i-d-diagrama nu a fost prima diagramă de calcul pe care a întocmit-o. S-a născut la 30 noiembrie 1863 în orașul italian Trieste, care făcea parte din Imperiul Austriac multinațional, condus de Monarhia Habsburgică. Tatăl său, Edouard Mollier, a fost mai întâi inginer de nave, apoi a devenit director și coproprietar al unei fabrici locale de construcții de mașini. Mama, născută von Dyck, provenea dintr-o familie aristocratică din orașul Munchen.

După ce a absolvit cu onoare gimnaziul din Trieste în 1882, Richard Mollier a început să studieze mai întâi la universitatea din orașul Graz, apoi s-a transferat la München. Universitate tehnica unde a acordat multă atenție matematicii și fizicii. Profesorii săi preferați au fost profesorii Maurice Schroeter și Carl von Linde. După ce și-a încheiat cu succes studiile la universitate și o scurtă practică de inginerie la întreprinderea tatălui său, Richard Mollier în 1890 la Universitatea din München a fost înscris ca asistent al lui Maurice Schroeter. Prima sa lucrare științifică în 1892 sub conducerea lui Maurice Schroeter a fost legată de construcția de diagrame termice pentru un curs de teoria mașinilor. Trei ani mai târziu, Mollier și-a susținut teza de doctorat despre entropia aburului.

Încă de la început, interesele lui Richard Mollier s-au concentrat pe proprietățile sistemelor termodinamice și pe capacitatea de a reprezenta în mod fiabil evoluțiile teoretice sub formă de grafice și diagrame. Mulți colegi l-au considerat un teoretician pur, deoarece în loc să efectueze propriile experimente, s-a bazat în cercetările sale pe datele empirice ale altora. Dar, de fapt, el era un fel de „legătură” între teoreticieni (Rudolf Clausius, J. W. Gibbs etc.) și inginerii practicieni. În 1873, Gibbs, ca alternativă la calculele analitice, a propus t-s- o diagramă în care ciclul Carnot s-a transformat într-un dreptunghi simplu, ceea ce a făcut posibilă aprecierea cu ușurință a gradului de aproximare a proceselor termodinamice reale în raport cu cele ideale. Pentru aceeași diagramă din 1902, Mollier a sugerat utilizarea conceptului de „entalpie” - o anumită funcție de stare, care la acea vreme era încă puțin cunoscută. Termenul „entalpie” a fost anterior la sugestia fizicianului și chimistului olandez Heike Kamerling-Onnes (laureat Premiul Nobelîn Fizică în 1913) a fost introdus pentru prima dată în practica calculelor termice de către Gibbs. La fel ca „entropia” (un termen inventat în 1865 de Clausius), entalpia este o proprietate abstractă care nu poate fi măsurată direct.

Marele avantaj al acestui concept este că permite să descriem schimbarea energiei unui mediu termodinamic fără a lua în considerare diferența dintre căldură și lucru. Folosind această funcție de stare, Mollier a propus în 1904 o diagramă care reflectă relația dintre entalpie și entropie. La noi este cunoscut ca este- diagramă. Această diagramă, păstrând în același timp majoritatea virtuților t-s-diagramele, oferă câteva caracteristici suplimentare, vă permite să ilustrați în mod surprinzător, pur și simplu, esența primei și a celei de-a doua legi a termodinamicii. Investind eforturi într-o reorganizare la scară largă a practicii termodinamice, Richard Mollier a dezvoltat un întreg sistem de calcule termodinamice bazat pe utilizarea conceptului de entalpie. Ca bază pentru aceste calcule, el a folosit diverse grafice și diagrame ale proprietăților aburului și ale unui număr de agenți frigorifici.

În 1905, cercetătorul german Müller, pentru un studiu vizual al procesării aerului umed, a construit o diagramă într-un sistem de coordonate dreptunghiular din temperatură și entalpie. Richard Mollier în 1923 a îmbunătățit această diagramă făcând-o oblică cu axele entalpiei și ale conținutului de umiditate. În această formă, diagrama a supraviețuit practic până în zilele noastre. În timpul vieții sale, Mollier a publicat rezultatele unui număr de studii importante despre termodinamică, a adus la iveală o întreagă galaxie de oameni de știință remarcabili. Studenții săi, precum Wilhelm Nusselt, Rudolf Planck și alții, au făcut o serie de descoperiri fundamentale în domeniul termodinamicii. Richard Mollier a murit în 1935.

L. K. Ramzin era cu 24 de ani mai tânăr decât Mollier. Biografia lui este interesantă și tragică. Este strâns asociată cu politica și istoria economică tara noastra. S-a născut la 14 octombrie 1887 în satul Sosnovka Regiunea Tambov. Părinții săi, Praskovya Ivanovna și Konstantin Filippovici, au fost profesori la școala Zemstvo. După ce a absolvit gimnaziul din Tambov cu medalie de aur, Ramzin a intrat la Școala Tehnică Imperială Superioară (mai târziu MVTU, acum MSTU). Pe când era încă student, el participă lucrări științifice sub îndrumarea profesorului V. I. Grinevetsky. În 1914, după ce și-a terminat studiile cu onoare și a primit diploma de inginerie mecanică, a fost lăsat la școală pentru activități științifice și didactice. La mai puțin de cinci ani mai târziu, numele lui L. K. Ramzin a început să fie menționat la egalitate cu oameni de știință termici ruși bine-cunoscuți precum V. I. Grinevetsky și K. V. Kirsh.

În 1920, Ramzin a fost ales profesor la Școala Tehnică Superioară din Moscova, unde a condus departamentele „Combustibil, cuptoare și centrale termice” și „Stații de căldură”. În 1921, a devenit membru al Comitetului de Stat de Planificare al țării și a fost implicat în lucrările la planul GOERLO, unde contribuția sa a fost excepțional de semnificativă. În același timp, Ramzin este un organizator activ al creării Institutului de Inginerie Termică (VTI), al cărui director a fost între 1921 și 1930, precum și supraveghetor din 1944 până în 1948. În 1927, a fost numit membru al Consiliului All-Union al Economiei Naționale (VSNKh), s-a ocupat pe larg de problemele de alimentare cu căldură și electrificare a întregii țări și a plecat în importante călătorii de afaceri în străinătate: în Anglia, Belgia, Germania. , Cehoslovacia și SUA.

Dar situația de la sfârșitul anilor 1920 în țară se încălzește. După moartea lui Lenin, lupta pentru putere dintre Stalin și Troțki escaladează brusc. Părțile în conflict se adâncesc în jungla disputelor antagonice, evocându-se reciproc cu numele de Lenin. Troţki, în calitate de Comisar al Poporului al Apărării, are o armată de partea sa, el este susţinut de sindicate, conduse de liderul lor, deputatul Tomski, care se opune planului lui Stalin de subordonare a sindicatelor partidului, apărând autonomia sindicatului. circulaţie. De partea lui Troțki, aproape toată inteligența rusă, care este nemulțumită de eșecurile și devastările economice din țara bolșevismului victorios.

Situația favorizează planurile lui Leon Troțki: în conducerea țării au apărut dezacorduri între Stalin, Zinoviev și Kamenev, principalul dușman al lui Troțki, Dzerjinski, este pe moarte. Dar Troțki în acest moment nu își folosește avantajele. Oponenții, profitând de nehotărârea sa, în 1925 l-au îndepărtat din funcția de Comisar al Poporului al Apărării, lipsindu-l de controlul asupra Armatei Roșii. După ceva timp, Tomsky este eliberat de la conducerea sindicatelor.

Încercarea lui Troțki din 7 noiembrie 1927, în ziua sărbătoririi a zecea aniversare a Revoluției din octombrie, de a-și aduce susținătorii pe străzile Moscovei a eșuat.

Și situația din țară continuă să se deterioreze. Eșecurile și eșecurile politicii socio-economice din țară obligă conducerea partidului din URSS să transfere vina pentru perturbarea ritmului de industrializare și colectivizare pe „sabotorii” din rândul „dușmanilor de clasă”.

Până la sfârșitul anilor 1920, echipamentele industriale care au rămas în țară încă din vremea țarului au supraviețuit revoluției, război civilşi ruina economică, era într-o stare deplorabilă. Rezultatul a fost un număr tot mai mare de accidente și dezastre în țară: în industria cărbunelui, în transporturi, în economia municipală și în alte domenii. Și din moment ce sunt catastrofe, trebuie să fie vinovați. S-a găsit o cale de ieșire: toate necazurile care apar în țară sunt de vină pentru inteligența tehnică - depaugatorii-ingineri. Chiar cei care au făcut tot posibilul să evite aceste necazuri. Inginerii au început să judece.

Prima a fost „afacerea Shakhty” din 1928, urmată de procesele Comisariatului Popular al Căilor Ferate și ale industriei miniere de aur.

A venit rândul „cazului Partidului Industrial” – un proces major bazat pe materiale fabricate în cazul demolirii în industrie și transport în 1925-1930, presupus conceput și executat de o organizație clandestă antisovietică cunoscută sub numele de „ Uniunea Organizațiilor de Inginerie”, „Consiliul Uniunii Organizațiilor de Inginerie”, „Partidul Industrial”.

Potrivit anchetei, în comitetul central al „Partidului Industrial” figura ingineri: P. I. Palchinsky, care a fost împușcat de verdictul consiliului OGPU în cazul sabotajului în industria aur-platină, L. G. Rabinovici, care a fost condamnat în „Cazul Shakhtinsky”, și S. A. Hrennikov, care a murit în timpul anchetei. După ei, profesorul L. K. Ramzin a fost declarat șeful „Partidului Industrial”.

Și în noiembrie 1930, la Moscova, în Sala Coloanelor Casei Sindicatelor, o prezență judiciară specială a Sovietului Suprem al URSS, condusă de procurorul A. Ya. Vyshinsky, începe o audiere deschisă în cazul ghișeului. -organizație revoluționară „Uniunea Organizațiilor Inginerie” („Partidul Industrial”) și a cărei finanțare ar fi fost localizată la Paris și a fost formată din foști capitaliști ruși: Nobel, Mantashev, Tretiakov, Riabușinski și alții. Procurorul principal la proces este N. V. Krylenko.

În bancă sunt opt persoane: șefi de departamente ai Comisiei de Stat de Planificare, mari întreprinderi și instituții de învățământ, profesori ai academiilor și institutelor, inclusiv Ramzin. Procuratura susține că Partidul Industrial a plănuit o lovitură de stat, că acuzatul a distribuit chiar funcții în viitorul guvern - de exemplu, milionarul Pavel Ryabushinsky era planificat pentru postul de ministru al Industriei și Comerțului, cu care Ramzin, în timp ce era o călătorie de afaceri în străinătate la Paris, care ar fi purtat negocieri secrete. După publicarea rechizitoriului, ziarele străine au relatat că Ryabushinsky a murit în 1924, cu mult înainte de un posibil contact cu Ramzin, dar astfel de rapoarte nu au deranjat ancheta.

Acest proces a fost diferit de multe altele prin faptul că procurorul Krylenko nu a jucat cel mai bun rol aici. rol principal, nu a putut furniza nicio dovadă cu înscrisuri, întrucât acestea nu existau în natură. De fapt, Ramzin însuși a devenit principalul acuzator, care a mărturisit toate acuzațiile împotriva lui și a confirmat, de asemenea, participarea tuturor acuzaților la acțiuni contrarevoluționare. De fapt, Ramzin a fost autorul acuzațiilor camarazilor săi.

După cum arată arhivele deschise, Stalin a urmărit îndeaproape cursul procesului. Iată ce scrie el la mijlocul lui octombrie 1930 șefului OGPU V. R. Menzhinsky: „ Propunerile mele: a face unul dintre cele mai importante puncte cheie în mărturia liderului Partidului Industrial și în special a lui Ramzin problema intervenției și momentul intervenției... este necesar să se implice și alți membri ai Comitetului Central al „Partidul industrial” în caz și interogați-i riguros cam la fel, permițându-le să citească mărturia lui Ramzin...».

Toate confesiunile lui Ramzin au stat la baza rechizitoriului. La proces, toți acuzații au mărturisit toate crimele care le-au fost aduse, până la legătura cu premierul francez Poincaré. Șeful guvernului francez a emis o infirmare, care a fost chiar publicată în ziarul Pravda și anunțată în cadrul procesului, dar ancheta a adăugat această declarație în cauză ca declarație a unui cunoscut oponent al comunismului, dovedind existența unui conspiraţie. Cinci dintre acuzați, inclusiv Ramzin, au fost condamnați la moarte, apoi comutați în zece ani în lagăre, ceilalți trei până la opt ani în lagăre. Toți au fost trimiși să-și ispășească pedepsele și toți, cu excepția lui Ramzin, au murit în lagăre. Ramzin, pe de altă parte, i s-a oferit ocazia să se întoarcă la Moscova și, în concluzie, să-și continue munca la calculul și proiectarea unui cazan de mare putere.

Pentru a implementa acest proiect la Moscova, pe baza închisorii Butyrskaya din zona actualei străzi Avtozavodskaya, a fost creat un „Birou special de proiectare pentru construcția cazanelor cu trecere o dată” (unul dintre primele „sharashki” ), unde, sub conducerea lui Ramzin, cu implicarea specialiștilor liberi din oraș, s-au efectuat lucrări de proiectare. Apropo, unul dintre inginerii liberi implicați în această lucrare a fost viitorul profesor al Institutului de Studii Strategice din Moscova V. V. Kuibyshev M. M. Shchegolev.

Și la 22 decembrie 1933, cazanul cu flux direct Ramzin, fabricat la uzina de construcții de mașini Nevsky. Lenin, cu o capacitate de 200 de tone de abur pe oră, având o presiune de funcționare de 130 atm și o temperatură de 500 ° C, a fost pus în funcțiune la Moscova la CHPP-VTI (acum „CHP-9”). Mai multe cazane similare proiectate de Ramzin au fost construite în alte zone. În 1936, Ramzin a fost eliberat complet. A devenit șeful departamentului nou creat de inginerie a cazanelor la Institutul de Inginerie Energetică din Moscova și a fost numit și director științific al VTI. Autoritățile i-au acordat lui Ramzin Premiul Stalin de gradul I, Ordinele lui Lenin și Steagul Roșu al Muncii. La acea vreme, astfel de premii erau foarte apreciate.

VAK URSS a premiat L. K. Ramzin grad doctor în științe tehnice fără a susține o dizertație.

Cu toate acestea, publicul nu l-a iertat pe Ramzin pentru comportamentul său în instanță. În jurul lui a apărut un zid de gheață, mulți colegi nu i-au dat mâna. În 1944, la recomandarea Departamentului de Științe al Comitetului Central al Partidului Comunist al Bolșevicilor, a fost nominalizat ca membru corespondent al Academiei de Științe a URSS. La vot secret la Academie, a primit 24 de voturi „împotrivă” și doar unul „pentru”. Ramzin a fost complet rupt, distrus moral, viața lui s-a terminat. A murit în 1948.

Comparând evoluțiile științifice și biografiile acestor doi oameni de știință, care au lucrat aproape în același timp, putem presupune că i-d- diagrama pentru calcularea parametrilor aerului umed, cel mai probabil, sa născut pe pământ german. Este surprinzător că profesorul Ramzin a început să pretindă calitatea de autor i-d- diagrame la numai patru ani de la apariția articolului de Richard Mollier, deși acesta a urmărit mereu îndeaproape noua literatură tehnică, inclusiv pe cea străină. În mai 1923, la o întâlnire a Secției de inginerie termică a Societății Politehnice din cadrul Asociației Inginerilor All-Union, a făcut chiar un raport științific despre călătoria sa în Germania. Fiind conștient de munca oamenilor de știință germani, Ramzin a vrut probabil să le folosească în patria sa. Este posibil să fi avut încercări în paralel de a desfășura lucrări științifice și practice similare la Școala Tehnică Superioară din Moscova în acest domeniu. Dar nici un articol despre aplicație i-d-diagrama nu a fost încă găsită în arhive. S-au păstrat proiecte ale prelegerilor sale despre centralele termice, despre testarea diferitelor materiale combustibile, despre economia unităților de condensare etc. Și nici măcar o intrare brută i-d-diagrama, scrisă de el înainte de 1927, nu a fost încă găsită. Trebuie deci, în ciuda sentimentelor patriotice, de concluzionat că autorul i-d-diagrama este tocmai Richard Mollier.

Nesterenko AV, Fundamentele calculelor termodinamice ale ventilației și aerului condiționat. - M.: Liceu, 1962.
Mihailovski G.A. Calcule termodinamice ale proceselor de amestecuri abur-gaz. - M.-L.: Mashgiz, 1962.
Voronin G.I., Verbe M.I. Aer condiționat în aeronave. - M.: Mashgiz, 1965.
Prohorov V.I. Sisteme de climatizare cu răcitoare de aer. - M.: Stroyizdat, 1980.
Mollier R. Einneues. Diagramm für Dampf-Luftgemische. Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure. 1923. Nr. 36.
Ramzin L.K. Calculul uscătoarelor în diagrama i-d. - M.: Lucrările Institutului de Inginerie Termică, nr. 1 (24). 1927.
Gusev A.Yu., Elkhovsky A.E., Kuzmin M.S., Pavlov N.N. Ghicitoarea diagramei i-d // ABOK, 2012. Nr. 6.
Lurie M.Yu. O metodă pentru construirea unei diagrame i-d de către profesorul L. K. Ramzin și tabele auxiliare pentru aer umed. - M .: Știrile Institutului de Inginerie Termică, 1927. Nr.1 (24).
O lovitură pentru contrarevoluție. Rechizitoriu în cazul organizației contrarevoluționare a Uniunii Organizațiilor Inginerilor („Partidul Industrial”). - M.-L., 1930.
Procesul „Partidului Industrial” (de la 25.11.1930 la 07.12.1930). Transcrierea procesului și materialele anexate cauzei. - M., 1931.

În scopuri practice, cel mai important este să se calculeze timpul de răcire al încărcăturii folosind echipamentul disponibil la bordul navei. Deoarece capacitățile unei instalații de lichefiere a gazelor determină în mare măsură timpul de ședere a navei în port, cunoașterea acestor capacități va permite planificarea timpului de escală în avans, evitând timpii de oprire inutile și, prin urmare, pretențiile împotriva navei.

Diagrama Mollier. care este dat mai jos (Fig. 62), este calculat numai pentru propan, dar metoda de utilizare a acestuia pentru toate gazele este aceeași (Fig. 63).

Diagrama Mollier folosește o scară logaritmică de presiune absolută (R bustean) - pe axa verticală, pe axa orizontală h - scara naturală a entalpiei specifice (vezi Fig. 62, 63). Presiunea este în MPa, 0,1 MPa = 1 bar, deci vom folosi baruri în viitor. Entalpia specifică se măsoară în kJ/kg. În viitor, atunci când rezolvăm probleme practice, vom folosi în mod constant diagrama Mollier (dar doar reprezentarea schematică a acesteia pentru a înțelege fizica proceselor termice care au loc cu sarcina).

În diagramă se poate observa cu ușurință un fel de „rețea” formată de curbe. Limitele acestei „rețe” conturează curbele limită pentru modificarea stărilor agregate ale gazului lichefiat, care reflectă tranziția LICHIDULUI în abur saturat. Tot ceea ce este în stânga „plasei” se referă la lichid suprarăcit, iar tot ce este în dreapta „plasei” se referă la abur supraîncălzit (vezi Fig. 63).

Spațiul dintre aceste curbe reprezintă stări diferite ale unui amestec de vapori de propan saturat și lichid, reflectând procesul de tranziție de fază. Pe o serie de exemple, vom lua în considerare utilizarea practică * a diagramei Mollier.

Exemplul 1: Trasați o linie corespunzătoare unei presiuni de 2 bar (0,2 MPa) prin secțiunea diagramei care reflectă schimbarea de fază (Fig. 64).

Pentru a face acest lucru, determinăm entalpia pentru 1 kg de propan la fierbere la o presiune absolută de 2 bar.

După cum sa menționat mai sus, propanul lichid în fierbere este caracterizat de curba din stânga a diagramei. În cazul nostru, acesta va fi ideea A, Trecând dintr-un punct A linie verticală la scara A, determinăm valoarea entalpiei, care va fi de 460 kJ/kg. Aceasta înseamnă că fiecare kilogram de propan în această stare (la punctul de fierbere la o presiune de 2 bar) are o energie de 460 kJ. Prin urmare, 10 kg de propan vor avea o entalpie de 4600 kJ.

În continuare, determinăm valoarea entalpiei pentru aburul de propan saturat uscat la aceeași presiune (2 bar). Pentru a face acest lucru, trageți o linie verticală din punct ÎN până la intersecția cu scara entalpică. Ca urmare, constatăm că valoarea maximă a entalpiei pentru 1 kg de propan în faza de vapori saturati va fi de 870 kJ. În interiorul diagramei

* Pentru calcule se folosesc datele din tabelele termodinamice ale propanului (vezi Anexe).

Orez. 64. De exemplu 1 Fig. 65. Exemplul 2

La
entalpia efectivă, kJ/kg (kcal/kg)

Orez. 63. Curbele de bază ale diagramei Mollier

(Fig. 65) liniile îndreptate în jos din punctul în care se află starea critică a gazului reprezintă numărul de părți ale gazului și lichidului în faza de tranziție. Cu alte cuvinte, 0,1 înseamnă că amestecul conține 1 parte vapori de gaz și 9 părți lichid. În punctul de intersecție a presiunii vaporilor saturați și a acestor curbe, determinăm compoziția amestecului (uscăciunea sau umiditatea acestuia). Temperatura de tranziție este constantă pe tot parcursul procesului de condensare sau vaporizare. Dacă propanul este într-un sistem închis (tanc de marfă), sunt prezente atât faza lichidă, cât și cea gazoasă a mărfii. Temperatura unui lichid poate fi determinată din presiunea de vapori, iar presiunea de vapori din temperatura lichidului. Presiunea și temperatura sunt legate dacă lichidul și vaporii sunt în echilibru într-un sistem închis. Rețineți că curbele de temperatură situate în partea stângă a diagramei coboară aproape vertical, traversează faza de vaporizare în direcția orizontală, iar în partea dreaptă a diagramei coboară din nou aproape vertical.

Exemplul 2: Să presupunem că există 1 kg de propan în stadiul de schimbare de fază (o parte din propan este lichid și o parte este vapori). Presiunea vaporilor saturați este de 7,5 bari, iar entalpia amestecului (vapor-lichid) este de 635 kJ/kg.

Este necesar să se determine care parte din propan se află în fază lichidă și care este în fază gazoasă. Să punem pe diagramă înainte de toate mărimile cunoscute: presiunea vaporilor (7,5 bar) și entalpia (635 kJ/kg). Apoi, determinăm punctul de intersecție al presiunii și al entalpiei - se află pe curba, care este etichetată 0,2. Și asta, la rândul său, înseamnă că avem propan în stadiul de fierbere, iar 2 (20%) părți de propan sunt în stare gazoasă și 8 (80%) sunt în stare lichidă.

De asemenea, este posibil să se determine presiunea manometrică a unui lichid într-un rezervor a cărui temperatură este de 60 ° F sau 15,5 ° C (vom folosi tabelul termodinamic al propanului din apendice pentru a converti temperatura).

Trebuie reținut că această presiune este mai mică decât presiunea vaporilor saturați (presiune absolută) cu valoarea presiune atmosferică, egal cu 1,013 mbar. Pe viitor, pentru a simplifica calculele, vom folosi valoarea presiunii atmosferice egală cu 1 bar. În cazul nostru, presiunea vaporilor saturați, sau presiunea absolută, este de 7,5 bar, deci presiunea manometrică din rezervor va fi de 6,5 bar.

Orez. 66. Exemplul 3

S-a menționat deja mai devreme că lichidul și vaporii în stare de echilibru sunt într-un sistem închis la aceeași temperatură. Acest lucru este adevărat, dar în practică se poate observa că vaporii aflați în partea superioară a rezervorului (în dom) au o temperatură mult mai mare decât temperatura lichidului. Acest lucru se datorează încălzirii rezervorului. Cu toate acestea, o astfel de încălzire nu afectează presiunea din rezervor, care corespunde temperaturii lichidului (mai precis, temperatura de la suprafața lichidului). Vaporii direct deasupra suprafeței lichidului au aceeași temperatură ca și lichidul însuși de la suprafață, unde are loc schimbarea de fază a substanței.

După cum se poate observa din fig. 62-65, în diagrama Mollier, curbele de densitate sunt direcționate din colțul din stânga jos al diagramei „net” către colțul din dreapta sus. Valoarea densității de pe diagramă poate fi dată în Ib/ft 3 . Pentru conversia în SI, se utilizează un factor de conversie de 16,02 (1,0 Ib / ft 3 \u003d 16,02 kg / m 3).

Exemplul 3: În acest exemplu vom folosi curbele de densitate. Este necesar să se determine densitatea vaporilor de propan supraîncălziți la o presiune absolută de 0,95 bar și o temperatură de 49 ° C (120 ° F).
De asemenea, determinăm entalpia specifică a acestor vapori.

Soluția exemplului poate fi văzută din Figura 66.

În exemplele noastre, sunt utilizate caracteristicile termodinamice ale unui gaz, propanul.

În astfel de calcule pentru orice gaz, se vor schimba doar valorile absolute ale parametrilor termodinamici, dar principiul rămâne același pentru toate gazele. În cele ce urmează, pentru simplificare, mai mare acuratețe a calculelor și reducerea timpului, vom folosi tabele cu proprietățile termodinamice ale gazelor.

Aproape toate informațiile incluse în diagrama Mollier sunt prezentate sub formă de tabel.

CU
folosind tabele, puteți găsi valorile parametrilor încărcăturii, dar este dificil. Orez. 67. De exemplu 4 imaginați-vă cum decurge procesul. . răcire, dacă nu folosiți măcar un afișaj schematic al diagramei p- h.

Exemplul 4: Există propan într-un rezervor de marfă la o temperatură de -20 "C. Este necesar să se determine cât mai precis posibil presiunea gazului din rezervor la o temperatură dată. În continuare, este necesar să se determine densitatea și entalpia vaporilor și lichidului, precum și diferența" entalpia dintre lichid și vapori. Vaporii de deasupra suprafeței unui lichid sunt în saturație la aceeași temperatură cu lichidul însuși. Presiunea atmosferică este de 980 mlbar. Este necesar să construiți o diagramă Mollier simplificată și să afișați toți parametrii pe ea.

Folosind tabelul (vezi Anexa 1), determinăm presiunea vaporilor saturați de propan. Presiune absolută vaporii de propan la -20 ° C este de 2,44526 bar. Presiunea din rezervor va fi:

presiunea rezervorului (indicator sau manometru)

1,46526 bar

presiune atmosferică= 0,980 bar =

Presiune absolută

2,44526 bar

În coloana corespunzătoare densității lichidului, constatăm că densitatea propanului lichid la -20 ° C va fi de 554,48 kg / m 3. În continuare, găsim în coloana corespunzătoare densitatea vaporilor saturați, care este egală cu 5,60 kg / m 3. Entalpia lichidului va fi de 476,2 kJ/kg, iar cea a vaporilor - 876,8 kJ/kg. În consecință, diferența de entalpie va fi (876,8 - 476,2) = 400,6 kJ/kg.

Puțin mai târziu, vom lua în considerare utilizarea diagramei Mollier în calculele practice pentru a determina funcționarea instalațiilor de lichefiere.

Este foarte convenabil să se determine parametrii aerului umed, precum și să se rezolve o serie de probleme practice legate de uscarea diferitelor materiale, folosind un grafic i-d diagrame, propuse pentru prima dată de omul de știință sovietic L.K. Ramzin în 1918.

Construit pentru o presiune barometrică de 98 kPa. În practică, diagrama poate fi utilizată în toate cazurile de calcul al uscătoarelor, deoarece cu fluctuații normale ale presiunii atmosferice, valorile iȘi d schimba putin.

Graficul în coordonatele i-d este o interpretare grafică a ecuației entalpiei pentru aerul umed. Reflectă relația dintre principalii parametri ai aerului umed. Fiecare punct din diagramă evidențiază o stare cu parametri bine definiți. Pentru a găsi oricare dintre caracteristicile aerului umed, este suficient să cunoașteți doar doi parametri ai stării sale.

Diagrama I-d a aerului umed este construită într-un sistem de coordonate oblic. Pe axa y în sus și în jos de la punctul zero (i \u003d 0, d \u003d 0), valorile entalpiei sunt reprezentate și liniile i \u003d const sunt trasate paralele cu axa absciselor, adică , la un unghi de 135 0 față de verticală. În acest caz, izoterma 0 o C din regiunea nesaturată este situată aproape orizontal. În ceea ce privește scara pentru citirea conținutului de umiditate d, pentru comoditate, aceasta este coborâtă la o linie dreaptă orizontală care trece prin origine.

Curba presiunii parțiale a vaporilor de apă este de asemenea reprezentată pe diagrama i-d. În acest scop, se utilizează următoarea ecuație:

R p \u003d B * d / (0,622 + d),

Pentru valorile variabile ale lui d, obținem că, de exemplu, pentru d=0 P p =0, pentru d=d 1 P p = P p1 , pentru d=d 2 P p = P p2 etc. Având în vedere o anumită scară pentru presiuni parțiale, în partea inferioară a diagramei într-un sistem dreptunghiular de axe de coordonate, este trasată o curbă P p =f(d) în punctele indicate. După aceea, liniile curbe de umiditate relativă constantă (φ = const) sunt trasate pe diagrama i-d. Curba inferioară φ = 100% caracterizează starea aerului saturat cu vapori de apă ( curba de saturație).

De asemenea, linii drepte de izoterme (t = const) sunt construite pe diagrama i-d a aerului umed, care caracterizează procesele de evaporare a umidității, ținând cont de cantitatea suplimentară de căldură introdusă de apa având temperatura de 0°C.

În procesul de evaporare a umidității, entalpia aerului rămâne constantă, deoarece căldura preluată din aer pentru uscarea materialelor se întoarce înapoi la acesta împreună cu umiditatea evaporată, adică în ecuația:

i = i în + d*i p

O scădere în primul termen va fi compensată cu o creștere în al doilea termen. Pe diagrama i-d, acest proces merge de-a lungul liniei (i = const) și are numele condiționat al procesului evaporare adiabatică. Limita răcirii aerului este temperatura adiabatică a bulbului umed, care se regăsește pe diagramă ca temperatura punctului de intersecție a liniilor (i = const) cu curba de saturație (φ = 100%).

Sau cu alte cuvinte, dacă din punctul A (cu coordonatele i = 72 kJ / kg, d = 12,5 g / kg aer uscat, t = 40 ° C, V = 0,905 m 3 / kg aer uscat φ = 27%), emitând o anumită stare de aer umed, trageți în jos un fascicul vertical d = const, atunci va fi un proces de răcire a aerului fără modificarea conținutului de umiditate; valoarea umidității relative φ în acest caz crește treptat. Când acest fascicul continuă până când se intersectează cu curba φ = 100% (punctul „B” cu coordonatele i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aer uscat, t = 17,5 °C, V = 0 ,84 m 3 / kg aer uscat j \u003d 100%), obținem cea mai scăzută temperatură t p (se numește temperatura punctului de rouă), la care aerul cu un anumit conținut de umiditate d este încă capabil să rețină vaporii într-o formă necondensată; o scădere suplimentară a temperaturii duce la pierderea umidității fie în suspensie (ceață), fie sub formă de rouă pe suprafețele gardurilor (pereți auto, produse), fie îngheț și zăpadă (conducte de evaporare ale mașinii frigorifice).

Dacă aerul în starea A este umidificat fără alimentare sau îndepărtare de căldură (de exemplu, de la o suprafață de apă deschisă), atunci procesul caracterizat de linia AC se va produce fără modificarea entalpiei (i = const). Temperatura t m la intersecția acestei linii cu curba de saturație (punctul „C” cu coordonatele i \u003d 72 kJ / kg, d \u003d 19 g / kg aer uscat, t \u003d 24 ° C, V \u003d 0,87 m 3 / kg aer uscat φ = 100%) și este temperatura bulbului umed.

Folosind i-d, este convenabil să analizați procesele care apar atunci când fluxurile de aer umed sunt amestecate.

De asemenea, diagrama i-d a aerului umed este utilizată pe scară largă pentru calcularea parametrilor de aer condiționat, care este înțeles ca un set de mijloace și metode de influențare a temperaturii și umidității.