Теплотехника 3 (стр. 4 из 4)
6. Приборы для измерения и регистрации температуры и влажности воздуха: психрометры, термографы, гигрографы.
Метереологические условия на производстве, т.е. состояние воздушной среды, оказывает влияние на течение жизненных процессов в организме человека и характеризует гигиенические условия труда на производстве. Эти условия определяются: температурой воздуха, относительной влажностью воздуха %, подвижностью воздуха, м/с; барометрическим давлением, мм рт.ст.; тепловым излучением, Вт/кв.м (ккал/кв.м ч).
Состояние воздушной атмосферы и микроклимата на производстве контролируется путем измерения температуры, влажности, скорости движения и состава воздуха. Полученные данные сопоставляются с допускаемыми санитарными нормами.
Температура воздуха в производственных помещениях измеряется в нескольких точках на рабочих местах в разное время на высоте 1,3-1,5 м от пола и не ближе 1 м от нагревательных приборов и наружных стен.
Ртутные термометры применяются обычно при измерениях выше 0 град. С, а спиртовые — ниже 0 град С. Для измерения температуры воздуха в условиях теплового излучения пользуются парным термометром: один термометр с зачерненной поверхностью резервуара с ртутью, другой — с покрытием из серебра. Для регистрации температуры во времени применяют термограф.
Относительную влажность воздуха измеряют психрометрами и гигрометрами. Простейший психрометр статический (психрометр Августа), состоящий из 2 термометров — сухого и влажного.
Для более точных измерений применяется аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) — сухой и влажный термометр с встроенными вентилятором. На основе показаний влажного и сухого термометров по таблицам определяется относительная влажность. Для записи изменения влажности во времени применяется гигрограф. Скорость движения воздуха измеряется анемометрами: от 0,4 до 10 м/с применяются крыльчатые анемометры, от 1 до 35 м/с — чашечные. Для замера малых скоростей менее 0,4 м/с используются электроанемометры. Интенсивность теплового излучения измеряется актинометрами, действие которых основано на поглощении лучистой энергии и превращении ее в тепловую, количество которой регистрируется различными способами.
7. В процессе кондиционирования воздуха смешивался внутренний и наружный воздух следующих параметров: t1 = 15°С, φ1 = 35%, М1 = 500 кг и t2 = 25°С, М2 = 2000 кг. Определить параметры воздуха после смешивания.
Решение:
Задачу необходимо решать с использованием I – d-диаграммы. По диаграмме определим для внутреннего воздуха:
– энтальпия (теплосодержание) i1 = 23,4 кДж/кг;
– влагосодержание d1 = 3,6 г/кг;
для наружного воздуха при температуре t2 = 25°С и относительной влажности φ2 = 70%:
– i2 = 58,7 кДж/кг;
– d2 = 13,75 г/кг.
Определим из условия задачи отношение масс воздуха:
а = М2 / М1
а = 2000 / 500 = 4
Определим влагосодержания воздуха после смешивания по формуле:
dсм = (d1 + а·d2) / (1 + а)
dсм = (0,0036 + 4·0,01375) / (1 + 4) = 11,72 г/кг
Определим энтальпию воздуха после смешивания по формуле:
iсм = (i1 + а·i2) / (1 + а)
iсм = (23,4 + 4·58,7) / (1 + 4) = 51,64 кДж/кг
Имея значения величин dсм и iсм, по I – d-диаграмме найдем параметры воздуха после смешивания:
tсм = 23°С, φсм = 66%.
Проверим правильность решения задачи графическим способом. Для этого по значениям i1, d1, i2 и d2 на I – d-диаграмме находим точки 1 и 2 (рисунок 2). Найденные точки соединяем прямой и применяем правило рычага.
Масса воздуха после смешивания будет:
Мсм = М1 + М2
Мсм = 500 + 2000 = 2500 кг
Тогда получим отношение:
(А-2) / (1-2) = 500 / 2500 = 1 / 5
Рис. 2 – I-d диаграмма воздуха
Разделив прямую 1-2 на 5 частей, находим точку А, соответствующую состоянию воздуха после смешения двух потоков:
tсм = 23°С, φсм = 66%; iсм = 51,64 кДж/кг