За показами психрометра t і tм знаходимо початкову точку
0. Піднімаємось за вертикаллю до ізотерми t1, яка відповідає температурі
повітря за калорифером, і дістаємо точку 1 /рис.2.3/.
Точка 2 повинна лежати на ізотермі t2 і перебуватиме на
одній вертикалі з точкою 3, тому що за сушильною камерою вологе повітря лише
охолоджується. Точку 3 знаходимо аналогічно точки 0 за показами термопар t3 і
tм4 . Піднімаючись від точки 3 за вертикаллю до ізотерми t2 , визначаємо
положення точки 2.
З’єднавши точки 2, 3 прямими лініями, дістанемо три
процеси, що відбуваються з повітрям в установці: 0-1 – нагрів повітря в
калорифері; 1-2 – зволоження його в сушильній камері; 2-3 – охолодження повітря
за сушильною камерою (рис.2.3).
Парціальний тиск сухого повітря у вологому повітрі
приміщення, Па:
Рс.п = Рб - Рп ,
де Рп – визначаємо за Нd- діаграмою.
Масова витрата сухого повітря через установку, кг/с:
Мс.п = Рс.п V / (Rс.п T0) ,
де V – об’ємна витрата повітря, м3/с; Rс.п – питома газова
стала сухого повітря, Дж/(м·К); То – абсолютна температура повітря в приміщенні
/ точка 0 /, К.
Потужність теплового потоку, який витрачається на нагрів
повітря в калорифері, кВт:
Qк = (H1-H0)Mс.п ,
де H1, H0 - ентальпія вологого повітря відповідно після калорифера
і перед ним, кДж/кг Мс.п - потужність нагрівача, кВт:
Q = 0,001W .
ККД калорифера, %:
ηк = 100 Qк / Q
Потужність теплового потоку, який втрачається при
охолодженні повітря в процесі 2-3, кВт:
Qохол = (Н2-Н3) Мс.п .
Продуктивність сушильної камери за випареною вологою,
кг/с:
Мр =0,001(d2-d1) Мс.п .
де d2, d1 – вологовміст повітря після і до сушильної
камери.
Витрати на випаровування 1 кг вологи:
сухого повітря, кг:
mс.п = 1000 / (d2-d1);
теплоти в сушильній установці, кДж:
q = 1000 (Н1-Н0) / ( d2-d1).
Ефективність сушильної установки можна оцінити, порівнюючи
q з мінімальною витратою теплоти qmin на підігрів висушуваного матеріалу до
температури випаровування 1 кг вологи. Для атмосферної конвективної сушки qmin
= 2500 кДж/кг. Чим ближче до одиниці значення 2500 / q , тим ефективніше працює
установка.
Контрольні запитання
Що являє собою вологе повітря ?
Що називається абсолютною вологістю повітря ?
Що називається відносною вологістю повітря ?
Що називається вологовмістом ?
Що таке ентальпія і як вона визначається для вологого
повітря ?
У якому стані може перебувати вологе повітря ?
Як, використовуючи покази психрометра, знайти на Id-
діаграмі точку, що характеризує стан вологого повітря ?
Як на Id- діаграмі зображається процес, який відбувається
у калорифері?
Як і які параметри можна знайти для заданої на Id-
діаграмі точки ?
Пояснити, як визначено стан повітря в характерних точках
процесів, що відбуваються в сушильній установці.
Який тепловий режим вважають стаціонарним ?
Будова й призначення елементів лабораторної установки.
Порядок виконання лабораторної роботи.
Як визначається витрата повітря й теплоти на випаровування
1 кг вологи ?
Як визначити теплові втрати калорифера в оточуюче
середовище ?
Як визначається витрата сухого повітря через установку ?
З якими процесами вологого повітря ви стикаєтесь у побуті
?
Чому ентальпію вологого повітря, яка має одиницю кДж/кг,
позначають H,а не h, що, звичайно, вживається для величин, віднесених до 1 кг ?
Чому у розрахунку сушарок за основну розрахункову одиницю
беруть1 кг сухого повітря ?
Список літератури
1.
Воронец Д., Козич Д. Влажный воздух: Термодинамические свойства и
применение. – М.: Энергоатомиэдат, 1984.
2.
Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Высш. шк.,
1980. – С.210-217.
3.
Теплотехника. / Под ред. А.П. Баскакова. – М.: Энергоатомиэдат, 1982. –
С.44-47.
4.
Теплотехника./ И. Т. Швец, В. И. Толубинский, Алабовский и др. – К.:
Высш. шк., 1976. – С.68-72.
5.
Техническая термодинамика /В. А. Кириллин, В. В. Сычев, А. Е. Шейндлин.
– М.: Энергоатомиэдат, 1983. – С.371-382.
6.
Шинкарик М.М. Теоретичні основи теплотехніки. – Тернопіль, вид. ТДТУ ім.
І.Пулюя, 2002. – с. 39-45.
Основні положення термодинаміки
Технічна термодинаміка є феноменологічою
теорієюмакроскопічних процесів, які супроводжуються пертворенням:
1) процес поширення теплоти за допомогою руху електронів; 2)
процес поширення теплоти за допомогою мікрочастинок речовини; 3) процес
поширення теплоти за допомогою електромагнітних хвиль; 4) процес поширення
теплоти за допомогою руху елементарних астинок.
2.Густиною теплового потоку при променистому теплообміні
називається:
1) тепловий потік, який відповідає вузькому інтервалу
хвиль від λ до λ+dλ
2) тепловий потік, який відповідає всьому спектру від 0 до
∞;
3) тепловий потік, який випромінюється перпендикулярно до
поверхні;
4) тепловий потік, який випромінюється з одиниці поверхні
по всіх напрямках напівсферичного простору.
3.Коефіцієнт поглинання, це:
1) відношення пропущеної енергії до відбитої; 2)
відношення поглинутої енергії до відбитої; 3) відношення поглинутої поверхні до
падаючої;
4.Ефективне випромінювання, це:
1) 2) 3) 4)
5.Закон Планка для променистого теплообміну має вигляд:
1) 2)
3) 4)
6. Згідно закону Віна, максимальна інтенсивність
випромінювання спостерігається при:
1) λmax=0; 2) λmax ∙T = 2,898∙10 -3 м
∙ к; 3) λmax ∙T = 3∙10 8 м ∙ к; 4) λmax= 1,4 м
∙ к.
7.Густина інтегрального випромінювання для абсолютно
чорного тіла визначається за формулою:
1) 2) 3) 4)
8.Згідно закону Кіргофа відношення густини потоку
випромінювання сірого тіла до його поглинаючої здатності
1) Залежить від природи тіла;
2) не залежить від природи тіла і рівне густині потоку випромінювання
абсолютно чорного тіла при тій же температурі;
3) залежить від природи тіла і рівна коефіцієнту
поглинання абсолютно чорного тіла;
4) не залежить від природи тіла і рівне коефіцієнту
поглинання абсолютно чорного тіла.
9. Приведений коефіцієнт поглинання між двома плоско
паралельними тілами рівний:
1)
2)
3)
4)
10. Густину теплового потоку між двома плоско паралельними
стінками можна визначити за рівнянням:
1) 2)
Теплопровідність
1.При теплопровідності передача тепла проходить за
рахунок:
1) руху мікрочастинок речовини; 2) руху і взаємодії
елементарних частинок;
3) електромагнітних хвиль; 4) дотику тіл з різною
температурою.
2.В загальному вигляді температура тіла:
1) є функцією координат і часу; 2) є функцією координат;
3) залежить від коефіцієнту теплопровідності; 4) є
функцією часу.
1) теплофізичні характеристики речовини; 2) режим руху
речовини; 3) тепловіддачу в пограничному шарі;
4) зміну температури тіла протягом часу.
3.Критерій Прандтля можна визначити за формулою:
1) 2)
3) 4)
4.Критерій Рейнольдса характеризує:
1) режим руху речовини; 2) теплообмін в пристінному шарі;
3) нестаціонарні явища теплопровідності; 4) теплообмін при
вільній конвекції.
5.Критерій Рейнольдса визначається за рівнянням:
1) 2)
3) 4)
6.Критерій Грасгофа характеризує:
1) режим руху речовини при вимушеній конвекції; 2) теплообмін
в пограничному шарі;
3) кінематичну подібність явищ при вільній конвекції; 4) нестаціонарні
процеси теплопровідності;
7.Критерій Грасгофа можна визначити за рівнянням:
1) 2)
3) 4)
8.Перша теорія подібності формулюється так:
1) подібні між собою фізичні явища мають однакові критерії
подібності;
2) подібні між собою фізичні явища мають різні критерії подібності;
3) залежність між фізичними явищами можна представити у вигляді
залежності між числами подібності; 4) подібні між собою явища мають рівні між
собою фізичні величини.
9.Друга теорія подібності формулюється так:
1) залежність між фізичними величинами можна представити у
вигляді залежності між числами подібності, складеними із цих величин;
2) залежність між фізичними величинами необхідно знаходити
експериментальним шляхом;
3) залежність між фізичними величинами необхідно
встановити шляхом розв'язку диференційних рівнянь;
4) залежність між фізичними величинами можна встановити із
умов однозначності диференційних рівнянь.
10.Вкажіть неправильне твердження:
1) обов' язковою умовою подібності явищ є геометрична подібність;
2) подібні явища описуються однаковими по формі і змісту диференційними
рівняннями;
3) при аналізі подібних явищ співставляти між собою можна тільки
однорідні величини;
4) для подібних явищ всі фізичні величини, взяті в
відповідних точках простору і часу, рівні.
11.Критеріальне рівняння вимушеної конвекції має вигляд:
1) 2) 3) 4)
Аналіз циклів теплових двигунів
1. Теплові установки поділяються на – двигуни, в яких
здійснюється прямий цикл з віддачею роботи зовнішньому споживачу і на
установки, які працюють по зворотньому циклу, з затратою роботи, яка
підводиться ззовні:
1. пристрій, який служить для спалювання палива; 2.
пристрій, який служить для спалювання палива і одержання пари або гарячої води
підвищеного тиску; 3. пристрій, який служить для одержання пари підвищеного
тиску за рахунок високотемпературних газів інших технологічних процесів; 4.
немає правильної відповіді;
2. Пароперегрівач котельного агрегату служить для:
1. одержання водяної пари; 2. охолодження димових газів; 3.
підігріву живильної води; 4. підвищення енергетичного потенціалу пари за
рахунок теплоти димових газів;
5. Температура димових газів на виході із котла становить:
1. 10000С; 2. менше 1000С; 3. 100÷1200С; 4. більше
3000С;
6. Робочим складом палива називається:
1. паливо в такому виді, як воно поступає до споживача; 2.
паливо, з якого повністю відведена волога; 3. паливо, яке містить тільки горючі
компоненти; 4. паливо, яке не містить органічних домішок;
7. Якщо з органічного палива вилучити неорганічні домішки,
то отримаєм:
1. робочий склад палива; 2. абсолютно сухе паливо; 3.
горючу масу палива; 4. органічний склад палива;
8. Паливо, з якого повністю видалена волога називається:
6. Теплота згорання – це кількість теплоти, яка
виділяється при повному згоранні одного кілограма твердого палива і при
охододжені продуктів горіння до:
1. початкової температури процесу; 2. температури 800С; 3.
кінцевої температури процесу; 4. середньої температури процесу;
9. Умовне паливо, теплота згоряння якого прийнята рівною:
1. ; 2. ; 3. ; 4. ;
10. Температура запалювання – це температура,до якої
необхідно нагріти паливо і необхідно для його горіння повітря, щоб почалося
інтенсивне з’єднання елементів палива з:
1. кинем повітря; 2. вуглецем; 3. відкритим вогнем; 4.
повітрям;
4. Виберіть відповідь, яка не справедлива для газової
суміші:
1. кожний газ, який входить в суміш, має туж температуру
що і вся суміш; 2. Кожний з газів займає об’єм, який займає суміш; 3. тиск
суміші рівний суміші парціальних тисків окремих компонентів; 4. суміш не
підпорядковується рівнянню стану ідеального газу.
1. початок кипіння рідини; 2. початок плавлення; 3. стан
коли тіло може існувати в рідкому, твердому чи газоподібному стані; 4.
завершення кипіння;
7. Насиченою називається пара, яка:
1. має більшу температуру, чим температура кипіння при
даному тиску; 2. має меншу температуру чим температуру кипіння при даному
тиску; 3. знаходиться в теродинамічній рівновазі з рідиною; 4. немає правильної
відповіді;
8. Суха насичена пара це пара, яка має:
1. більшу температуру чим температуру кипіння при даному
тиску; 2. немає рідини і температура рівна температурі кипіння при даному
тиску; 3. двофазна система, яка складається з пари і рідини; 4. немає
правильної відповіді;
9. Вологою насиченою парою називають пару, яка:
1. має більшу температуру, чим температура кипіння при
даному тиску; 2. має меншу температуру чим температуру кипіння при даному
тиску; 3. складається із пари і рідини, як ізнаходяться в термодинамічній
рівновазі при температурі кипіння; 4. пара в якій не має рідини;
10. Стан вологої насиченої водяної пари характеризується
на діаграмі лінією: 1.АК; 2. КВ; 3. АА’; 4. АКВ;
11. Стан сухої насиченої водяної пари характеризується на
діаграмі лінією:
1. АА’; 2. АК; 3. КВ; 4. АКВ
12. Степінь сухості пари це відношення:
1. маси рідини до маси пари; 2. відношення маси вологої
пари до маси сухої пари; 3. відношення маси сухої пари до маси вологої пари; 4.
немає правильної відповіді;
13. Кількість теплоти яку необхідно підвести до рідини,
щоб нагріти її до температури кипіння:
1. qp=VvtН; 2. qp=VntН; 3. qp=VptН; 4. немає правильної
відповіді;
Вологе повітря
1. Вологим повітрям називається:
1. суміш сухого повітря і водяної пари; 2. суміш води і
сухого повітря; 3. суміш води і вологого повітря; 4. немає правильної
відповіді;
2. Відносною вологістю повітря називається:
1. кількість водяної пари, яка знаходиться на 1 м3; 2. відношення абсолютної вологості ρп до максимально можливої ρmax при даному тиску і
температури 3. густина пари в повітрі; 4. кількість водяної пари в одному
кілограмі повітря;
3. Маса водяної пари в 1 кг сухого повітря називається:
1. маса волого, яка міститься в одному кілограмі вологого
повітря; 2. маса волого, яка міститься в одному кілограмі сухого повітря; 3.
маса вологи в насичені й водяній парі; 4. правильної відповіді нема;
5. Температура мокрого тармометра співпадає з температурою
сухого термометра при:
1. температура до якої необхідно нагріти водяну пару, щоб
почався процес кипіння; 2. температура до якої необхідно нагріти водяну пару,
щоб почався процес конденсації води; 3. тиск при якому температура кипіння
1000С; 4. тиск при якому лід утворюється при 00С;
7. Кількість теплоти, яку затрачають на нагрів повітря
можна визначити за H-d діаграмою як:
1. різницю ентропій в двох точках; 2. різницю ентальпій в
двох точках; 3. як зміну температури помножену на теплоємність; 4. не має
правельної відповіді.
8. Процес нагріву в калорифері проходить на H-d діаграмі
по лінії:
1. φ=const; 2. d=const; 3. t=const; 4. tм=const;
9. Змыну ентропыъ пари в процесі нагріву до температури
насичення можна визначити за рівнянням:
1. ; 2. ; 3. ; 4. ;
10. Кількість теплоти, яка необхідна для переходу речовини
з рідкого стану в газоподібний називається: