ID диаграмм и адиабатическое увлажнение, Помогите, пожалуйста, найти ответ на два вопроса. Опции

[Гость_Slava1_*]

Доброго времени суток.

Помогите, пожалуйста, найти ответ на два вопроса.

Суть вопроса вот в чем:

Есть камера адиабатического увлажнения (распыление воздуха и воды через форсунки), вода с температурой 14*С. Допустим, в нее попадает воздух со следующими параметрами t=12*С, φ = 50 %.
Вопрос: 1. возможно ли будет получить воздух с влажностью 100(90-95) %?
2. Если в камеру адиабатического увлажнения попадает воздух с t=16*С и влажностью 50 %, возможно ли будет получить воздух с температурой менее 14 *С (при температуре воды 14*С).

С уважением…

[Гость_Slava1_*]

Доброго времени суток.

Помогите, пожалуйста, найти ответ на два вопроса.

Суть вопроса вот в чем:

Есть камера адиабатического увлажнения (распыление воздуха и воды через форсунки), вода с температурой 14*С. Допустим, в нее попадает воздух со следующими параметрами t=12*С, φ = 50 %.
Вопрос: 1. возможно ли будет получить воздух с влажностью 100(90-95) %?
2. Если в камеру адиабатического увлажнения попадает воздух с t=16*С и влажностью 50 %, возможно ли будет получить воздух с температурой менее 14 *С (при температуре воды 14*С).

С уважением…

[jota]

1. Охлаждение происходит в основном за счёт фазового перехода (испарения) воды, поэтому ответ - да
2. - да

[ssn]

а есть более ли менее понятный расчет точной конечной точки процесса? (ну из наличия исходных данных)

1 расход воздуха
2 параметры воздуха (температура, влажность)
3 расход распыляемой воды
4 температура воды


и определить параметры воздуха на выходе?
(хотя бы задаваясь предположением про количество влаги, которое будет воспринято воздухом)


Сообщение отредактировал ssn - 9.2.2010, 16:56

[@лексашка]

Вопрос: 1. возможно ли будет получить воздух с влажностью 100(90-95) %?

Нет, нельзя. Чтобы увлажнять воздух, вам надо подавать воду более холодную чем сам воздух. В вашем случае - это вода с температурой 7-8С.

2. Если в камеру адиабатического увлажнения попадает воздух с t=16*С и влажностью 50 %, возможно ли будет получить воздух с температурой менее 14 *С (при температуре воды 14*С).

Нет, сильнее воды воздух вы не охладите.
Прикладываю i-d диаграмму к первому вопросу.

Прикрепленные файлы

 АВОК.pdf ( 62,45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 488

 

[jota]

Нет, сильнее воды воздух вы не охладите.

Охлаждение испарением почти всегда происходит при температуре воды выше чем воздуха. Количество теплоты фазового перехода (у вас называется скрытая теплота) на порядок выше, чем разных температур воды. Поэтому в практических расчётах температуру воды при адиабатическом охлаждении вообще можно не учитыватью

[daddym]

1 можно конечно
2 такой воздух можно охладить примерно до 11С.
И как написал уважаемый jota действительно температура воды не слишком важна, фазовый переход очень энергоемок. Ну разве если кипяток впрыскивать.

[Гость_Slava1_*]

Спасибо всем за внимание к теме!

По логике я изначально склонялся к мнению @лексашке, но вот скрытая теплота(на сколько я правильно понял, изменяется фазовое стояния капель воды при испарение, т.е. по сути меняется парциальное давления воздуха, и как следствие влажность и температура ползет вниз???).

Уважаемые Jota и Daddym, не могли бы вы порекомендовать источник, где обо всем этом можно узнать по подробнее?

Сам располагаю Цветкова. Бурцев. "Влажный воздух. Состав и свойства";
Нестеренко. "Основы термодинамических расчетов ВК";
Баркалов.Карпис. "ВК промышленных, общественных и жилых зданий".

Но там, к сожалению, никакой конкретики по этому вопросу не нашел.

Сообщение отредактировал Slava1 - 10.2.2010, 9:08

[Pavlov]

Зайдите на наш кафедральный сайт http://tgv.khstu.ru Там в разделе библиотека-учабная-кондиционирование найди книгу под ред. Богословского 197_ г. или 196_ г. (не помню точно) прошлого века. Там на примере камер орошения он рассказывает случаи обработки воздуха водой. Или там же книга Беловой. У нее неплохо написано про адиабатическое охлаждение.

[@лексашка]

Охлаждение испарением почти всегда происходит при температуре воды выше чем воздуха. Количество теплоты фазового перехода (у вас называется скрытая теплота) на порядок выше, чем разных температур воды. Поэтому в практических расчётах температуру воды при адиабатическом охлаждении вообще можно не учитыватью

Пора мне погружаться в матчасть

[LordN]

Количество теплоты фазового перехода (у вас называется скрытая теплота) на порядок выше, чем разных температур воды

я бы усугубил - "на порядки"
для нагрева на один градус 540 граммов воды и на испарение одного грамма воды тратится почти одинаковое кол-во джоулей.

Пора мне погружаться в матчасть

никогда не поздно.

[ArFey]

Я бы лишь немного подкорректировал первый ответ уважаемого jota. Увлажнить до 100% ,пожалуй, не выйдет. Даже все наши основатели специальности и написатели умных книжек по теме при построении процессов предлагают задаваться значением не более 95-97%. Возможно, Александр имел в виду 90-95%, помеченные в скобках? Тогда да! Кроме этого надо понимать, что не всякая адиабатическая камера способна на такие подвиги: Д.б. 2 (а то и 3) ряда форсунок, конструкция форсунок должна быть такова, чтобы осуществлять как можно более мелкодисперсное распыление воды и коэффициент орошения (отношение массы воды к массе обрабатываемого воздуха) д.б. не менее 1-1,2. И длина самой камеры тоже очень важна! При короткой камере воздух не успевает ассимилировать необходимое количество воды и происходит большой каплеунос, с которым ни один сепаратор не справится. Аркадий

[MD_]

Доброго времени суток!
Новую тему заводить не буду и спрошу здесь. Тема достойна песочницы, но похожего там не нашлось.

Есть система кондиционирования. В зимний период (-31) приточный воздух с температурой +12 гр.Ц. увлажняется паром (110 кг/ч) и подаётся в систему рециркуляции. Все бы ничего, но парогенераторы потребляют неимоверное количество электроэнергии. См. рисунок 1.



Хочется поставить систему адиабатного увлажнения. После приточки не поставить - тепла не хватит для более высокого нагрева.
Возможно ли поставив систему адиабатного увлажнения, на смеси рециркуляционного и приточного воздуха, и получить требуемые параметры (22-24/50-60).См. рисунок 2.

Какая должна быть производительность форсунок?

Спасибо.

[daddym]

Смысл чегото затевать есть только если имеется альтернативный источник энергии - ну к примеру в помещении выделяется много тепла от оборудования или есть дешевое тепло от теплоцентрали или газ или рекуператор сделать.
Поскольку все равно в час нужно передать 10 тоннам воздуха 340 МегаДжоулей.
Воды разумеется нужно 110кг/ч умножить на эффективность увлажнителя.

[jota]

В зимний период (-31) приточный воздух с температурой +12 гр.Ц. увлажняется паром (110 кг/ч) и подаётся в систему рециркуляции.
Возможно ли поставив систему адиабатного увлажнения, на смеси рециркуляционного и приточного воздуха, и получить требуемые параметры (22-24/50-60).

У Вас ошибка в числах. Воздух 12000м3, нагретый до 12*С даже при насыщении влагой 100% потребует до 60кг/ч влаги, а не 110кг/ч, но после нагрева до 22*С, его влажность падает до 26%. Поэтому, по вашим данным расчёт невозможен.
Далее, у вас подаётся 12000м3 наружного воздуха, удаляется 10000м3. Куда деваются 2000м3? Не описали что есть рециркуляционная установка. Есть ли там калориферы.
Схема с адиабатным увлажнением возможна следующая:
Предварительный нагрев воздуха 12000 до температуры 33*С при этом RH=1%, мощность калорифера 260 кВт, затем увлажнение адибатическое до RH=90%; 117кг/ч воды, при этом температура воздуха снизится до 12,7*С, затем нагрев до 22*С, RH=50%, мощность калорифера до 40 кВт.

[MD_]

Добрый день!
Описанная схема уже существует, смонтирована, и работает (с парогенераторами). Необходимо отказаться от энергозатратного оборудования.

Смысл чегото затевать есть только если имеется альтернативный источник энергии - ну к примеру в помещении выделяется много тепла от оборудования

В цехе имеются теплоизбытки ~40 кВт.

У Вас ошибка в числах. Воздух 12000м3, нагретый до 12*С даже при насыщении влагой 100% потребует до 60кг/ч влаги, а не 110кг/ч,

Начальное влагосодержание наружного воздуха, при -31/90, 0,4 г/кг. При нагреве его до +12 и увлажнении до 90% (влагосодержание 7,8 г/кг) теоретически потребуется 106,5 кг/ч влаги. Далее, это воздух попадает в цех где нагревается до 22 гр. Ц., его относительная влажность становится ~55% (в цехе сидят люди - дышат и потеют). Или я не так считаю?

Далее, у вас подаётся 12000м3 наружного воздуха, удаляется 10000м3. Куда деваются 2000м3?

Все просто, помещение находится под подпором.

Не описали что есть рециркуляционная установка. Есть ли там калориферы.

Рециркуляционная установка состоит их вентагрегата, охладителя и фильтров. Используются для преодоление сопротивления длинных воздуховодов.

Второй подогрев не возможен т.к. некуда воткнуть калорифер. Да и в приточку камеру увлажнения не встроить.

Рециркуляционные установки нагнетают воздух в общий коллектор (большая камера) из которого воздух распределяется по воздуховодам. В этот коллектор и хочется установить форсунки системы увлажнения.
Что скажите, уважаемые, выйдет ли что-нибудь из этого?

[jota]

В цехе имеются теплоизбытки ~40 кВт.
Начальное влагосодержание наружного воздуха, при -31/90, 0,4 г/кг. При нагреве его до +12 и увлажнении до 90% (влагосодержание 7,8 г/кг) теоретически потребуется 106,5 кг/ч влаги. Далее, это воздух попадает в цех где нагревается до 22 гр. Ц., его относительная влажность становится ~55% (в цехе сидят люди - дышат и потеют). Или я не так считаю?

Рециркуляционная установка состоит их вентагрегата, охладителя и фильтров. Используются для преодоление сопротивления длинных воздуховодов.

Второй подогрев не возможен т.к. некуда воткнуть калорифер. Да и в приточку камеру увлажнения не встроить.
Что скажите, уважаемые, выйдет ли что-нибудь из этого?

При -31С*/RH=90% -x=0.2 g/kg
После адиабатического увлажнения температура упадёт до 2,4*С.
В цеху теплопритоки 40 кВт согреют этот воздух до 12,2*С
Т.е. Закон сохранения энергии действует: энергия, израсходованная на паровое увлажнение должна быть теперь израсходована на подогрев

[MD_]

jota, спасибо Вам за внимание.
То что приточный воздух адиабатически увлажнять без второго подогрева не получится я понимаю.

Но если увлажнять смесь рециркуляционного и приточного воздуха. Ведь точка смесь будет иметь температуру близкую к +20*С. Посмотрите, правильно ли я изобразил процесс?


Сообщение отредактировал MD_ - 26.3.2011, 18:34

[jota]

Если принять, что в обслуживаемом помещении 22*С и 50% с объёмом рециркуляции 50000м3/ч и ещё к этому 40% теплопоступлений, то адиабатное увлажнение после смешения возможно и не до насыщения.
Но это если принять, что циркулирует воздух 22*С и 50%....

[MD_]

jota, спасибо за помощь!

[daddym]

В цехе имеются теплоизбытки ~40 кВт.

Ну значит нужен нагреватель примерно 60кВт. Кстати мощность вентиляторов в это число входит.
И все будет работать.

[MD_]

Уважаемые участники, возможно, я не верно указал теплоизбытки.

Как я получил 40 кВт:
Производительность рециркуляционных установок 50 000 м3/ч
Производительность приточной установки 12 000 м3/ч
Производительность парогенераторов 110-120 кг/ч
Что бы удержать в цехе температуру 22-23 *С, пришлось температуру приточного воздуха установить +12*С.
Разность энтальпий приточного и цехового воздуха ~10 кДж/кг.

Это число, 10 кДж/кг, нужно умножить на расход приточного воздуха или на расход смеси рецирк. и приточного воздуха?

[jota]

Исходя из ваших чисел, тепловыделения определили правильно.
В предыдущих расчётах для адиабатического увлажнения было принято допущение, что рециркулирующий воздух 22*С и 50% RH. Но эти 50% получились из-за парового увлажнения, которое есть сейчас. Влагопоступления сейчас в самом цеху (опять же из ваших цифр) около 0,4 г/кг.
Для того, чтобы решить адиабатическое увлажнение воздух после смешения с рециркуляцией надо насытить до 7,8 г/кг.
Даже приняв рециркуляцинный воздух 22*С и 50% RH, после адиабатического увлажнения смеси температура получится 16,4*С. Для того, чтобы вывести температуру на 22*С, надо в первой ступени нагреть наружный воздух до 60*С - ваши калориферы не потянут

[MD_]

Еще раз, спасибо jota.
Будем учить мат.часть.

Сообщение отредактировал MD_ - 28.3.2011, 16:45

[JJJJ]

Посмотрите в прицепе, там я набрал ваш случай, но без влагопоступлений. Вы их не указали.

Прикрепленные файлы

 1_______.xls ( 5,76 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 212

 

[MD_]

JJJJ, спасибо.
Ух, вот это мега-счетальня, аж глаза разбегаются!
Из влагопоступлений - 50 человек (легкая работа).
JJJJ, если не затруднит, напишите производительность форсунок. А то без справки по этой мега-таблице мне тяжело разобраться.