УДОБНАЯ электронная ID-диаграмма и расчет параметров влажного воздуха онлайн

ID-диаграмма (психрометрическая диаграмма) разработана российским ученым Леонидом Константиновичем Рамзиным в 1918 году для упрощения расчетов, связанных с изменением состояния влажного воздуха. Диаграмма связывает все основные параметры влажного воздуха, наглядно визуализирует их и позволяет быстро рассчитать, например, мощность охладителя или производительность увлажнителя в системах вентиляции и кондиционирования.

Работа производство металлоконструкций http://www.ziskon.ru.

Для расчета ПРОЦЕССОВ на ID-диаграмме пользуйтесь СПЕЦИАЛЬНЫМИ программами:

• Нагрев (расчет калорифера) на id-диаграмме
• Охлаждение (расчет кондиционера или фанкойла) на id-диаграмме
• Увлажнение (изотермическое и адиабатное) на id-диаграмме
• Смесь двух потоков на id-диаграмме

Электронная ID-диаграмма

Для удобства наших читателей мы запустили электронную id-диаграмму онлайн с возможностью автоматического определения параметров влажного воздуха на ней. Чтобы задать точку на диаграмме, необходимо задать два параметра, например, температуру и влажность или энтальпию и температуру. Все остальные параметры программа определит самостоятельно, и данная точка появится на самой диаграмме. Если изменять один из параметров, точка будет двигаться.

Что такое ID-диаграмма

ID-диаграмма (психрометрическая диаграмма влажного воздуха, диаграмма Рамзина, иногда – диаграмма Рамзина-Молье) – это диаграмма, на которую нанесены линии постоянной температуры, влажности, влагосодержания, энтальпии, а иногда и плотности.

Обычно вертикальной осью является температура, горизонтальной осью – влагосодержание. Изоэнтальпы (адабаты) «идут» по наклонной вправо вниз, линии постоянной влажности – по дуге вправо вверх, переходя от вертикального направления к горизонтальному.

Основные параметры влажного воздуха

Выделяют шесть основных параметров влажного воздуха:

1. Температура t [°C] показывает меру нагретости влажного воздуха. В системах вентиляции и кондиционирования наибольшее значение имеет диапазон температур от -30°С до +40°С.
2. Влагосодержание (абсолютная влажность) d [г/кг.сух.возд.] показывает, сколько грамм воды приходится на 1 килограмм сухого воздуха в имеющемся влажном воздухе. Обычно изменяется от 0 до 30г/кг. Сколько воды должен расходовать увлажнитель, определяют именно по изменению влагосодержания.
3. Парциальное давление водяного пара p [кПа] показывает, какое давление имел бы содержащийся во влажном воздухе водяной пар, если убрать сухой воздух, но сохранить занимаемый объём. Так как в воздухе содержится относительно мало влаги, то и парциальное давление водяного пара относительно мало: обычно до 5кПа (сравните, например, с атмосферным давлением 101кПа)
4. Относительная влажность ϕ [%] показывает, насколько данный воздух насыщен влагой. Если насыщен, то ϕ=100%. Если насыщен наполовину (т.е. готов вобрать ещё примерно столько же влаги), то ϕ=50%. В СКВ мы работаем с полным диапазоном влажности от 0% до 100%.
5. Энтальпия i [кДж/кг] – это мера энергии влажного воздуха. Чем больше его температура и выше влажность, тем больше в нем энергии и наоборот. Нагрев и охлаждение воздуха правильнее всего считать именно по энтальпии, а не по температуре.
6. Давление воздуха [кПа] – барометрическое давление влажного воздуха.

5 из 6 параметров влажного воздуха отражены на психрометрической ID-диаграмме в виде линий. Шестой параметр (давление) носит более глобальный характер: он не отражен на диаграмме, поскольку сама диаграмма сама ID-диаграмма построена для заданного давления (как правило, для нормального атмосферного давления 101 325 Па).

Кроме того, к числу основных часто относят такой параметр как точка росы t_Р [°C]. Это температура, которую имел бы воздух, если бы текущее парциальное давление водяного пара являлось бы парциальным давлением насыщенного влажного воздуха. Точка росы, абсолютная влажность и парциальное давление однозначно определяют друг друга, поэтому достаточно указать один из этих параметров.

Физический смысл точки росы – это температура поверхности, при соприкосновении с  которой начнет выпадать конденсат.

Как пользоваться ID-диаграммой

Для нахождения точки на диаграмме надо знать любые два взаимно НЕзависимых параметра влажного воздуха. На пересечении двух линий с выбранными параметрами находится точка, характеризующая данное состояние влажного воздуха. По этой точке можно считать все остальные параметры.

Например, дана точка 15°С и 40%. Находим изотерму t=15°C (синяя) и линию ϕ=40% (зеленая). На их пересечении – искомая точка (красная). Через неё проходит изоэнтальпа 26кДж/кг (оранжевая) и линия d≈4г/кг (фиолетовая). Последняя «идет» вертикально вниз и пересекает ϕ=100% в точке с температурой t_Р≈1°С (желтая) – это и есть точка росы.

 Пример определения параметров влажного воздуха по ID-диаграмме[/caption]

Как связаны параметры влажного воздуха между собой

Формула определения энтальпии i по температуре t и влагосодержанию d:

• i = (1,01 + 0,00197 d) · t + 2,493 · d

Формула определения парциального давления водяного пара насыщенного влажного воздуха p_Н (т.е. при ϕ=100%) по температуре t:

• p_Н [кПа] = 611.21 · e^{(18.678-t/234.5)·t/(257.14+t)} при t≥0
• p_Н [кПа] = 611.15 · e^{(23.036-t/333.7)·t/(279.82+t)} при t<0

Формула определения относительной влажности вытекает из трактовки этого термина:

• ϕ = p / p_Н 100%

Преимущества ID-диаграммы

Основное преимущество диаграммы Рамзина влажного воздуха заключается в её наглядности и простоте использования. Гораздо проще найти на диаграмме точку с заданной температурной и влажностью и определить остальные параметры, чем пользоваться вышеприведенными формулами.

На диаграмме сразу видно, у каких точек выше или ниже влагосодержание, а, исходя из этого, становится понятным, что нужно применять на объекте – увлажнение или осушение воздуха.

Кроме того, по диаграмме быстро определяются такие параметры как относительная влажность, точка росы, количество влаги, которое готов принять воздух при адиабатном увлажнении, возможность существования воздуха с заданными параметрами и другие характеристики.

Наконец, на диаграмме Рамзина удобно строить и рассчитывать процессы обработки влажного воздуха. Большинство из них имеет линейный вид, направлены вдоль тех или иных линий на диаграмме. На диаграмме быстро считываются изменения энтальпии и влагосодержания. Если их умножить на расход воздуха, то буквально в одно действие будут получены тепловая и холодильная мощность кондиционера, расход увлажнителя, мощность осушителя и другие параметры.