Как читать психрометрическую диаграмму

Чтение шести семейств линий

Линии t сух. (вертикальные)

Прямые вертикальные линии от нижней шкалы. Опуститесь от точки строго вниз и считайте значение на оси.

Линии d (горизонтальные)

Горизонтальные линии к правой шкале г/кг. Сместитесь вправо от точки и считайте. Точки на одной горизонтали имеют одну и ту же точку росы.

Кривые относительной влажности

Верхняя кривая насыщения - 100 %, ниже той же формы кривые 90 %, 80 % и т. д. Между двумя кривыми интерполируйте по расстоянию.

Линии t мокр. (диагонали)

Диагонали, начинающиеся на кривой насыщения и идущие вниз вправо. Проследите линию через точку вверх до кривой насыщения и считайте там температуру. Почти параллельны линиям энтальпии, но не совпадают с ними.

Линии I (пологие диагонали)

Диагонали, проведенные от шкалы энтальпии за верхним левым краем (кДж/кг сух. возд.). Приложите линейку к точке параллельно им и считайте значение на внешней шкале.

Линии удельного объема (крутые диагонали)

Крутые диагонали через каждые 0,01 м³/кг; интерполируйте между двумя соседними. Нужны, чтобы перевести расход воздуха в массовый (кг/ч = м³/ч ÷ v).

У точки росы нет собственной линии: двигайтесь влево от точки при постоянном влагосодержании до кривой насыщения и считайте температуру.

Поиск точки состояния

1. Выберите два известных параметра: обычно температуру по сухому термометру и φ или температуры по сухому и мокрому термометру.
2. Точка состояния находится на пересечении двух линий. Пример: вертикаль 26 °C и кривая φ = 50 %.
3. Остальное считайте по каждому семейству линий. 26 °C и φ = 50 % дают 10,5 г/кг, 52,9 кДж/кг, температуру мокрого термометра 18,7 °C, точку росы 14,8 °C, 0,862 м³/кг.

Открыть эту точку в калькуляторе

Чтение процессов

Нагрев и охлаждение без изменения влагосодержания

Влагосодержание не меняется, поэтому точка движется по горизонтали: вправо при нагреве, влево при охлаждении выше точки росы. φ падает при нагреве и растет при охлаждении.

Охлаждение с осушкой

Когда поверхность охладителя холоднее точки росы, пар конденсируется, и точка движется вниз и влево. Воздух на выходе обычно имеет φ около 90-95 %. Стены и трубы холоднее точки росы собирают конденсат так же.

Увлажнение

Паровое увлажнение движет точку почти строго вверх; распыление воды (испарительное) движет вверх и влево по линии мокрого термометра, поэтому воздух охлаждается.

Смешение

Состояние смеси лежит на прямой между двумя состояниями, ближе к тому, у которого расход воздуха больше. При 30 % наружного воздуха оно находится на 30 % пути от точки помещения к точке наружного воздуха. 3 000 м³/ч при 33 °C и φ = 60 % плюс 7 000 м³/ч при 26 °C и φ = 50 % дают 28,1 °C и φ = 54,7 %.

Открыть пример смешенияОткрыть линию постоянной температуры мокрого термометраОткрыть проверку конденсации

SHF и угломер

Коэффициент явной теплоты SHF = явная ÷ (явная + скрытая). Если SHF помещения равен 0,8, приточный воздух должен лежать на «линии SHF 0,8» через точку помещения, чтобы покрыть обе нагрузки.

Вручную соедините центр угломера (левый верхний угол диаграммы) с отметкой 0,8, чтобы получить наклон, затем перенесите эту линию угольниками, пока она не пройдет через точку помещения. Состояния притока лежат на ней.

Открыть линию SHF

Построение процесса охлаждения по шагам

Большинство экзаменационных задач на диаграмме решаются в таком порядке. Пример: наружный воздух 33 °C и φ = 60 %; помещение 26 °C и φ = 50 %; 30 % наружного воздуха; явная нагрузка помещения 10 кВт и скрытая 2,5 кВт; разность температур притока 10 К.

1. Нанесите точку наружного воздуха OA (33 °C, φ = 60 %) и точку помещения RA (26 °C, φ = 50 %).
2. Соедините OA и RA и отметьте точку смеси M на 30 % пути от RA к OA.
3. По угломеру возьмите SHF = 10 ÷ (10 + 2,5) = 0,8 и проведите линию SHF через RA.
4. При разности температур 10 К точка SA находится там, где вертикаль 26 − 10 = 16 °C пересекает линию SHF. Если вместо этого задана φ после охладителя (например, 90 %), берите пересечение этой кривой с линией SHF.
5. Расход приточного воздуха = явная нагрузка помещения ÷ (ρ × cp × Δt) ≈ 10 × 3 600 ÷ (1,2 × 1,006 × 10) ≈ 2 980 м³/ч.
6. Линия от M до SA - процесс в воздухоохладителе. Нагрузка охладителя = массовый расход × (I_M − I_SA), отведенная влага = массовый расход × (d_M − d_SA).

Открыть этот пример в расчете охлаждения

Расчет охлаждения и нагрева в калькуляторе принимает те же исходные данные и возвращает точку смеси, точку притока, нагрузку охладителя и расход приточного воздуха, так что вы можете проверить построение вручную. Нагрев идет так: смешение, затем нагрев (по горизонтали), затем увлажнение (паровое - по вертикали, распыление - по линии мокрого термометра), в режиме нагрева той же панели.

Источники

• ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), глава 1 Psychrometrics (уравнения состояния, процессы, SHF)
• Рисунок строится при сборке расчетным ядром этого сайта (уравнения ASHRAE 2017, 101,325 кПа).