S obzirom na to što je glavni predmet procesa ventilacije, u području ventilacije često je potrebno odrediti određene parametre zraka. Kako bi se izbjegli brojni izračuni, oni se obično određuju posebnim dijagramom, koji se naziva Id dijagrama. Omogućuje vam brzo određivanje svih parametara zraka iz dva poznata. Korištenje dijagrama omogućuje izbjegavanje izračuna formule i vizualni prikaz procesa ventilacije. Primjer ID-a grafikona prikazan je na sljedećoj stranici. Analog Id grafikona na zapadu je Mollierov dijagram ili psihrometrijski grafikon.
Dizajn dijagrama, u principu, može biti nešto drugačiji. Tipična opća shema Id dijagrama prikazana je dolje na slici 3.1. Dijagram je radno polje u kosom koordinatnom sustavu Id, na kojem je ucrtano nekoliko koordinatnih mreža i pomoćne skale duž perimetra dijagrama. Ljestvica sadržaja vlage obično se nalazi na donjem rubu grafikona, a linije konstantnog sadržaja vlage su okomite ravne linije. Linije konstanti su paralelne ravne crte, koje obično idu pod kutom od 135° u odnosu na vertikalne linije sadržaja vlage (u principu, kutovi između linija entalpije i sadržaja vlage mogu biti različiti). Kosi koordinatni sustav odabran je kako bi se povećala radna površina dijagrama. U takvom koordinatnom sustavu linije konstantnih temperatura su ravne crte koje se kreću pod blagim nagibom prema horizontali i lagano se šire.
Radno polje dijagrama ograničeno je zakrivljenim linijama jednake relativne vlažnosti od 0% i 100%, između kojih su ucrtane linije ostalih vrijednosti jednake relativne vlažnosti s korakom od 10%.
Temperaturna ljestvica se obično nalazi na lijevom rubu radnog polja grafikona. Vrijednosti entalpija zraka obično se iscrtavaju ispod krivulje F = 100. Vrijednosti parcijalnih pritisaka se ponekad primjenjuju uz gornji rub radnog polja, ponekad uz donji rub ispod skale sadržaja vlage, ponekad uzduž desni rub. U potonjem slučaju na dijagramu se dodatno gradi pomoćna krivulja parcijalnih tlakova.
Određivanje parametara vlažnog zraka na Id dijagramu.
Točka na dijagramu odražava određeno stanje zraka, a linija - proces promjene stanja. Definicija parametara zraka koji ima određeno stanje, prikazana točkom A, prikazana je na slici 3.1.I-d-dijagram vlažan zrak je razvio ruski znanstvenik, profesor L.K. Ramzin 1918. Na Zapadu je analog I-d-dijagrama Mollierov dijagram ili psihrometrijski dijagram. I-d-dijagram se koristi u izračunima sustava klimatizacije, ventilacije i grijanja i omogućuje brzo određivanje svih parametara izmjene zraka u prostoriji.
I-d-dijagram vlažnog zraka grafički povezuje sve parametre koji određuju toplinsko i vlažno stanje zraka: entalpiju, sadržaj vlage, temperaturu, relativnu vlažnost, parcijalni tlak vodene pare. Korištenje dijagrama omogućuje vam vizualni prikaz procesa ventilacije, izbjegavajući složene izračune pomoću formula.
Osnovna svojstva vlažnog zraka
okružuju nas atmosferski zrak je mješavina suhog zraka i vodene pare. Ova smjesa se zove vlažan zrak. Vlažan zrak se ocjenjuje prema sljedećim glavnim parametrima:
- Temperatura zraka prema suhom termometru tc, °C - karakterizira stupanj njegovog zagrijavanja;
- Temperatura zraka mokrog termometra tm, °C - temperatura na koju se zrak mora ohladiti da bi postao zasićen uz održavanje početne entalpije zraka;
- Temperatura točke rosišta zraka tp, °C - temperatura na koju se nezasićeni zrak mora ohladiti kako bi postao zasićen uz održavanje konstantnog sadržaja vlage;
- Sadržaj vlage u zraku d, g / kg - to je količina vodene pare u g (ili kg) po 1 kg suhog dijela vlažnog zraka;
- Relativna vlažnost zraka j, % - karakterizira stupanj zasićenosti zraka vodenom parom. To je omjer mase vodene pare sadržane u zraku i njihove najveće moguće mase u zraku pod istim uvjetima, odnosno temperature i tlaka, izražen u postocima;
- Zasićeno stanje vlažnog zraka - stanje u kojem je zrak zasićen vodenom parom do granice, za to j \u003d 100%;
- Apsolutna vlažnost zraka e, kg / m 3 - to je količina vodene pare u g sadržana u 1 m 3 vlažnog zraka. Numerički apsolutna vlažnost zrak je jednak gustoći vlažnog zraka;
- Specifična entalpija vlažnog zraka I, kJ/kg - količina topline potrebna za zagrijavanje od 0 °C do određene temperature takve količine vlažnog zraka, čiji suhi dio ima masu od 1 kg. Entalpija vlažnog zraka zbroj je entalpije njegovog suhog dijela i entalpije vodene pare;
- Specifična toplina vlažnog zraka c, kJ / (kg.K) - toplina koja se mora potrošiti na jedan kilogram vlažnog zraka da bi se njegova temperatura povećala za jedan stupanj Kelvina;
- Parcijalni tlak vodene pare Pp, Pa - tlak pod kojim se vodena para nalazi u vlažnom zraku;
- Ukupni barometarski tlak Pb, Pa jednak je zbroju parcijalnih tlakova vodene pare i suhog zraka (prema Daltonovom zakonu).
Opis I-d dijagrama
Os ordinata dijagrama prikazuje vrijednosti entalpije I, kJ/kg suhog dijela zraka, os apscise, usmjerena pod kutom od 135° prema I osi, prikazuje vrijednosti vlage sadržaj d, g/kg suhog dijela zraka. Polje dijagrama podijeljeno je linijama konstantnih vrijednosti entalpije I = const i sadržaja vlage d = const. Također ima linije konstantnih vrijednosti temperature t = const, koje nisu paralelne jedna s drugom: što je temperatura vlažnog zraka viša, to više njegove izoterme odstupaju prema gore. Osim linija konstantnih vrijednosti I, d, t, na polju dijagrama su ucrtane linije konstantnih vrijednosti relativne vlažnosti zraka φ = const. U donjem dijelu I-d-dijagrama nalazi se krivulja s nezavisnom y-osi. Povezuje sadržaj vlage d, g/kg, s tlakom vodene pare Rp, kPa. Y-os ovog grafikona je ljestvica parcijalnog tlaka vodene pare Pp. Cijelo polje dijagrama podijeljeno je linijom j = 100% na dva dijela. Iznad ove linije nalazi se područje nezasićenog vlažnog zraka. Linija j = 100% odgovara stanju zraka zasićenog vodenom parom. Ispod je područje prezasićenog zraka (područje magle). Svaka točka na I-d-dijagramu odgovara određenom stanju topline i vlage.Linija na I-d-dijagramu odgovara procesu obrade zraka toplinom i vlagom. Opći oblik I-d-dijagrami vlažnog zraka prikazani su u nastavku u prilogu PDF datoteka pogodan za tisak u A3 i A4 formatima.
Konstrukcija procesa obrade zraka u sustavima klimatizacije i ventilacije na I-d-dijagramu.
Procesi grijanja, hlađenja i miješanja zraka
Na I-d-dijagramu vlažnog zraka procesi zagrijavanja i hlađenja zraka prikazani su zrakama duž linije d-const (slika 2).
Riža. 2. Procesi suhog zagrijavanja i hlađenja zraka na I-d-dijagramu:
- V_1, V_2, - suho grijanje;
- V_1, V_3 – suho hlađenje;
- V_1, V_4, V_5 – hlađenje s odvlaživanjem.
Procesi suhog grijanja i hlađenja suhim zrakom u praksi se provode pomoću izmjenjivača topline (grijača zraka, grijača zraka, hladnjaka zraka).
Ako se vlažan zrak u izmjenjivaču topline hladi ispod točke rosišta, tada je proces hlađenja praćen kondenzacijom iz zraka na površini izmjenjivača topline, a hlađenje zrakom je popraćeno njegovim sušenjem.
U praktične svrhe najvažnije je izračunati vrijeme hlađenja tereta pomoću opreme koja je dostupna na brodu. Budući da sposobnosti brodske instalacije za ukapljivanje plinova uvelike određuju vrijeme boravka plovila u luci, poznavanje ovih sposobnosti omogućit će planiranje vremena presjedanja unaprijed, izbjegavajući nepotrebne zastoje, a time i potraživanja prema brodu.
Mollierov dijagram. koji je dolje dat (slika 62), izračunat je samo za propan, ali je način njegove uporabe za sve plinove isti (slika 63).
Mollierov grafikon koristi logaritamsku skalu apsolutnog tlaka (R log) - na okomitoj osi, na horizontalnoj osi h - prirodna skala specifične entalpije (vidi sliku 62, 63). Tlak je u MPa, 0,1 MPa = 1 bar, pa ćemo u budućnosti koristiti šipke. Specifična entalpija se mjeri u kJ/kg. U budućnosti, pri rješavanju praktičnih problema, stalno ćemo koristiti Mollierov dijagram (ali samo njegov shematski prikaz kako bismo razumjeli fiziku toplinskih procesa koji se odvijaju s opterećenjem).
Na dijagramu se lako može uočiti svojevrsna "mreža" koju čine krivulje. Granice te "neto" ocrtavaju granične krivulje za promjenu agregatnih stanja ukapljenog plina, koje odražavaju prijelaz TEKUĆINE u zasićenu paru. Sve lijevo od "mreže" odnosi se na prehlađenu tekućinu, a sve desno od "mreže" odnosi se na pregrijanu paru (vidi sliku 63).
Prostor između ovih krivulja predstavlja različita stanja mješavine zasićene pare propana i tekućine, što odražava proces faznog prijelaza. Na nizu primjera razmotrit ćemo praktičnu uporabu * Mollierovog dijagrama.
Primjer 1: Nacrtajte liniju koja odgovara tlaku od 2 bara (0,2 MPa) kroz dio dijagrama koji odražava promjenu faze (slika 64).
Da bismo to učinili, odredimo entalpiju za 1 kg kipućeg propana pri apsolutnom tlaku od 2 bara.
Kao što je gore navedeno, kipući tekući propan karakterizira lijeva krivulja dijagrama. U našem slučaju to će biti poanta ALI, Prevlačenje s točke ALI okomitu liniju na ljestvicu A, određujemo vrijednost entalpije, koja će biti 460 kJ / kg. To znači da svaki kilogram propana u ovom stanju (na vrelištu pri tlaku od 2 bara) ima energiju od 460 kJ. Stoga će 10 kg propana imati entalpiju od 4600 kJ.
Zatim određujemo vrijednost entalpije za suhu zasićenu propansku paru pri istom tlaku (2 bara). Da biste to učinili, povucite okomitu crtu od točke NA do sjecišta s entalpijskom ljestvicom. Kao rezultat, nalazimo da će maksimalna vrijednost entalpije za 1 kg propana u fazi zasićene pare biti 870 kJ. Unutar grafikona
* Za izračune se koriste podaci iz termodinamičkih tablica propana (vidi priloge).
Riža. 64. Na primjer 1 Sl. 65. Primjer 2
Na 
efektivna entalpija, kJ/kg (kcal/kg)
Riža. 63. Osnovne krivulje Mollierovog dijagrama
(Sl. 65) linije usmjerene prema dolje od točke kritičnog stanja plina predstavljaju broj dijelova plina i tekućine u prijelaznoj fazi. Drugim riječima, 0,1 znači da smjesa sadrži 1 dio plinovite pare i 9 dijelova tekućine. Na mjestu presjeka tlaka zasićene pare i ovih krivulja određujemo sastav smjese (njezinu suhoću ili vlažnost). Temperatura prijelaza je konstantna tijekom procesa kondenzacije ili isparavanja. Ako je propan u zatvorenom sustavu (cisterna za teret), prisutne su i tekuća i plinovita faza tereta. Temperatura tekućine može se odrediti iz tlaka pare, a tlak pare iz temperature tekućine. Tlak i temperatura povezani su ako su tekućina i para u ravnoteži u zatvorenom sustavu. Imajte na umu da se temperaturne krivulje koje se nalaze na lijevoj strani dijagrama spuštaju gotovo okomito, prelaze fazu isparavanja u horizontalnom smjeru, a na desnoj strani dijagrama ponovno se spuštaju gotovo okomito.
Primjer 2: Pretpostavimo da se u fazi promjene faze nalazi 1 kg propana (dio propana je tekući, a dio para). Tlak zasićene pare je 7,5 bara, a entalpija smjese (para-tekućina) je 635 kJ/kg.
Potrebno je odrediti koji je dio propana u tekućoj, a koji u plinovitoj fazi. Stavimo na dijagram prije svega poznate veličine: tlak pare (7,5 bara) i entalpiju (635 kJ/kg). Zatim određujemo točku presjeka tlaka i entalpije - ona leži na krivulji koja je označena 0,2. A to, pak, znači da imamo propan u fazi ključanja, a 2 (20%) dijela propana su u plinovitom stanju, a 8 (80%) u tekućem stanju.
Također je moguće odrediti mjerni tlak tekućine u spremniku čija je temperatura 60°F, odnosno 15,5°C (za pretvaranje temperature koristit ćemo propan termodinamičku tablicu iz Dodatka).
Treba imati na umu da je ovaj tlak manji od tlaka zasićene pare (apsolutni tlak) za vrijednost atmosferskog tlaka, jednak 1,013 mbar. U budućnosti, da bismo pojednostavili izračune, koristit ćemo vrijednost atmosferskog tlaka jednaku 1 baru. U našem slučaju tlak zasićene pare, odnosno apsolutni tlak, je 7,5 bara, pa će manometarski tlak u spremniku biti 6,5 bara.
Riža. 66. Primjer 3
Ranije je već spomenuto da su tekućina i para u ravnotežnom stanju u zatvorenom sustavu na istoj temperaturi. To je točno, ali u praksi se može vidjeti da pare koje se nalaze u gornjem dijelu spremnika (u kupoli) imaju temperaturu znatno višu od temperature tekućine. To je zbog zagrijavanja spremnika. Međutim, takvo zagrijavanje ne utječe na tlak u spremniku, koji odgovara temperaturi tekućine (točnije, temperaturi na površini tekućine). Pare neposredno iznad površine tekućine imaju istu temperaturu kao i sama tekućina na površini, gdje dolazi do promjene faze tvari.Kao što se može vidjeti iz sl. 62-65, u Mollierovom dijagramu krivulje gustoće su usmjerene od donjeg lijevog kuta "neto" dijagrama prema gornjem desnom kutu. Vrijednost gustoće na grafikonu može se dati u Ib/ft 3 . Za pretvorbu u SI koristi se faktor pretvorbe 16,02 (1,0 Ib / ft 3 = 16,02 kg / m 3).
Primjer 3: U ovom primjeru koristit ćemo krivulje gustoće. Potrebno je odrediti gustoću pregrijane pare propana pri apsolutnom tlaku od 0,95 bara i temperaturi od 49 °C (120 °F). 
Određujemo i specifičnu entalpiju tih para.
Rješenje primjera može se vidjeti sa slike 66.
U našim primjerima korištene su termodinamičke karakteristike jednog plina, propana.
U takvim proračunima za bilo koji plin mijenjat će se samo apsolutne vrijednosti termodinamičkih parametara, ali princip ostaje isti za sve plinove. U nastavku, radi pojednostavljenja, veće točnosti proračuna i smanjenja vremena, koristit ćemo se tablicama termodinamičkih svojstava plinova.
Gotovo sve informacije uključene u Mollierov dijagram prikazane su u obliku tablice.
S 
Pomoću tablica možete pronaći vrijednosti parametara opterećenja, ali je teško. Riža. 67. Na primjer 4 zamislite kako se proces odvija. . hlađenje, ako ne koristite barem shematski prikaz dijagrama str-
h.
Primjer 4: U teretnom tanku se nalazi propan na temperaturi od -20 "C. Potrebno je što točnije odrediti tlak plina u tanku na zadanoj temperaturi. Zatim je potrebno odrediti gustoću i entalpiju pare i tekućine, kao i razlika" entalpije između tekućine i pare. Pare iznad površine tekućine su u zasićenju na istoj temperaturi kao i sama tekućina. Atmosferski tlak je 980 mlbara. Potrebno je izgraditi pojednostavljeni Mollierov dijagram i na njemu prikazati sve parametre.
Pomoću tablice (vidi Dodatak 1) određujemo tlak zasićenih para propana. Apsolutni pritisak para propana na -20 °C je 2,44526 bara. Tlak u spremniku će biti:
tlak u spremniku (manometar ili mjerač)
1,46526 bara
atmosferski pritisak= 0,980 bara =
Apsolutni _ pritisak
2,44526 bara
U stupcu koji odgovara gustoći tekućine nalazimo da će gustoća tekućeg propana na -20 ° C biti 554,48 kg / m 3. Zatim u odgovarajućem stupcu nalazimo gustoću zasićenih para, koja je jednaka 5,60 kg / m 3. Entalpija tekućine bit će 476,2 kJ/kg, a pare 876,8 kJ/kg. Prema tome, razlika entalpije bit će (876,8 - 476,2) = 400,6 kJ / kg.
Nešto kasnije razmotrit ćemo korištenje Mollierovog dijagrama u praktičnim proračunima za određivanje rada postrojenja za relikvidaciju.
