Definiți parametrii aer umed, precum și să rezolve o serie de probleme practice legate de uscarea diferitelor materiale, foarte convenabil grafic cu folosind i-d diagrame, propuse pentru prima dată de omul de știință sovietic L.K. Ramzin în 1918.
Construit pentru o presiune barometrică de 98 kPa. În practică, diagrama poate fi utilizată în toate cazurile de calcul al uscătoarelor, deoarece cu fluctuații normale presiunea atmosferică valorile iŞi d schimba putin.
Diagrama în coordonatele i-d este o interpretare grafică a ecuației entalpiei pentru aerul umed. Reflectă relația dintre principalii parametri ai aerului umed. Fiecare punct din diagramă evidențiază o anumită stare cu parametri foarte specifici. Pentru a găsi oricare dintre caracteristicile aerului umed, este suficient să cunoașteți doar doi parametri ai stării sale.
Diagrama I-d a aerului umed este construită într-un sistem de coordonate oblic. Pe axa ordonatelor în sus și în jos de la punctul zero (i = 0, d = 0), valorile entalpiei sunt trasate și liniile i = const sunt trasate paralel cu axa absciselor, adică la un unghi de 135 0 la verticală. În acest caz, izoterma 0 o C din regiunea nesaturată este situată aproape orizontal. În ceea ce privește scara de măsurare a conținutului de umiditate d, pentru comoditate, aceasta este transferată pe o linie orizontală care trece prin originea coordonatelor.
Curba presiunii parțiale a vaporilor de apă este de asemenea reprezentată pe diagrama i-d. În acest scop, utilizați ecuația:
R p = B*d/(0,622 + d),
Rezolvând care pentru valori variabile ale lui d obținem că, de exemplu, pentru d=0 P p =0, pentru d=d 1 P p =P p1, pentru d=d 2 P p =P p2 etc. Stabilind o anumită scară pentru presiuni parțiale, o curbă P p =f(d) este construită în partea de jos a diagramei într-un sistem dreptunghiular de axe de coordonate în punctele indicate. După aceasta, liniile curbe ale constantei sunt trasate pe diagrama i-d umiditatea relativa(φ = const). Curba inferioară φ = 100% caracterizează starea aerului saturat cu vapori de apă ( curba de saturație).
De asemenea, pe diagrama i-d a aerului umed se trasează linii drepte de izoterme (t = const), care caracterizează procesele de evaporare a umidității, ținând cont de cantitatea suplimentară de căldură introdusă de apa având temperatura de 0 o C.
În timpul procesului de evaporare a umidității, entalpia aerului rămâne constantă, deoarece căldura luată din aer pentru a usca materialele revine înapoi la acesta împreună cu umiditatea evaporată, adică în ecuația:
i = i în + d*i p
O scădere în primul termen va fi compensată cu o creștere în al doilea termen. Pe diagrama i-d, acest proces se desfășoară de-a lungul liniei (i = const) și se numește proces evaporare adiabatică. Limita de răcire a aerului este temperatura adiabatică a termometrului umed, care se regăsește pe diagramă ca temperatura punctului de intersecție a liniilor (i = const) cu curba de saturație (φ = 100%).
Sau cu alte cuvinte, dacă din punctul A (cu coordonatele i = 72 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aer uscat, t = 40 °C, V = 0,905 m 3 /kg aer uscat. φ = 27%), eliberând o anumită stare de aer umed, trageți în jos un fascicul vertical d = const, atunci va reprezenta un proces de răcire a aerului fără modificarea conținutului de umiditate al acestuia; valoarea umidității relative φ crește treptat. Când această rază este continuată până când se intersectează cu curba φ = 100% (punctul „B” cu coordonatele i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aer uscat, t = 17,5 °C, V = 0,84 m 3 /kg aer uscat j = 100%), obținem cea mai scăzută temperatură t p (se numește temperatura punctului de roua), la care aerul cu un anumit conținut de umiditate d este încă capabil să rețină vaporii sub formă necondensată; o scădere suplimentară a temperaturii duce la precipitarea umidității fie în stare suspendată (ceață), fie sub formă de rouă pe suprafețele gardurilor (pereți auto, produse), fie îngheț și zăpadă (conducte ale evaporatorului unui frigider). maşină).
Dacă aerul poate fi umidificat în starea A fără a furniza sau elimina căldură (de exemplu, de la o suprafață de apă deschisă), atunci procesul caracterizat de linia AC va avea loc fără modificarea entalpiei (i = const). Temperatura t m la intersecția acestei linii cu curba de saturație (punctul „C” cu coordonatele i = 72 kJ/kg, d = 19 g/kg aer uscat, t = 24 °C, V = 0,87 m 3 /kg greutate uscată φ = 100%) este temperatura bulbului umed.
Folosind i-d, este convenabil să analizați procesele care apar la amestecarea fluxurilor de aer umed.
De asemenea, diagrama i-d a aerului umed este utilizată pe scară largă pentru a calcula parametrii de aer condiționat, care este înțeles ca un set de mijloace și metode de influențare a temperaturii și umidității aerului.
Mulți culegători de ciuperci sunt familiarizați cu expresiile „punct de rouă” și „prind condens pe primordii”.
Să ne uităm la natura acestui fenomen și cum să-l evităm.
Dintr-un curs de fizică școlar și din propria experiență, toată lumea știe că atunci când afară se face destul de frig, se poate forma ceață și rouă. Și când vine vorba de condensare, majoritatea oamenilor își imaginează acest fenomen astfel: odată ce punctul de rouă a fost atins, apa din condensat va curge din primordiu în pâraie sau picături vor fi vizibile pe ciupercile în creștere (cuvântul „rouă” este asociat cu picături). Cu toate acestea, în cele mai multe cazuri, condensul se formează sub forma unei pelicule subțiri, aproape invizibile de apă, care se evaporă foarte repede și nici măcar nu este vizibilă la atingere. Prin urmare, mulți sunt perplexi: care este pericolul acestui fenomen dacă nici măcar nu este vizibil?
Există două astfel de pericole:
- deoarece apare aproape imperceptibil pentru ochi, este imposibil de estimat de câte ori pe zi primordiile în creștere au fost acoperite cu un astfel de film și ce daune le-a cauzat.
Tocmai din această „invizibilitate” mulți culegători de ciuperci nu acordă importanță fenomenului de condensare și nu înțeleg importanța consecințelor acestuia pentru formarea calității ciupercilor și a randamentului lor.
- Filmul de apă, care acoperă complet suprafața primordiilor și a ciupercilor tinere, nu permite evaporarea umezelii care se acumulează în celulele stratului de suprafață al capacului de ciuperci. Condensul apare din cauza fluctuațiilor de temperatură din camera de creștere (detalii mai jos). Când temperatura se egalizează, un strat subțire de condens de la suprafața capacului se evaporă și numai atunci umiditatea din corpul ciupercii de stridii începe să se evapore. Dacă apa din celulele capacului ciupercii stagnează suficient de mult, celulele încep să moară. Expunerea pe termen lung (sau pe termen scurt, dar periodic) la un film de apă inhibă astfel evaporarea umidității proprii a corpului ciupercilor, încât primordiile și ciupercile tinere cu diametrul de până la 1 cm mor.
Când primordiile devin galbene, moi ca vata și se scurg atunci când sunt presate, culegătorii de ciuperci atribuie de obicei totul „bacteriozei” sau „mieliului rău”. Dar, de regulă, o astfel de moarte este asociată cu dezvoltarea infecțiilor secundare (bacteriene sau fungice), care se dezvoltă pe primordii și ciuperci care au murit din cauza efectelor condensului.
De unde provine condensul și ce fluctuații de temperatură trebuie să existe pentru ca punctul de rouă să apară?
Pentru a răspunde, să ne uităm la diagrama Mollier. A fost inventat pentru a rezolva probleme grafic, în loc de formule greoaie.
Vom lua în considerare cea mai simplă situație.
Să ne imaginăm că umiditatea din cameră rămâne neschimbată, dar din anumite motive temperatura începe să scadă (de exemplu, apa cu o temperatură mai mică decât cea normală intră în schimbătorul de căldură).
Să presupunem că temperatura aerului din cameră este de 15 grade și umiditatea este de 89%. Pe diagrama Mollier, acesta este punctul albastru A, la care duce linia dreaptă portocalie de la numărul 15. Dacă continuăm această linie dreaptă în sus, vom vedea că conținutul de umiditate în acest caz va fi de 9,5 grame de vapori de apă la 1 m³ de aer.
Deoarece am presupus că umiditatea nu se schimbă, adică. cantitatea de apă din aer nu s-a schimbat, atunci când temperatura scade cu doar 1 grad, umiditatea va fi deja de 95%, la 13,5 - 98%.
Dacă coborâm o linie dreaptă (roșie) din punctul A, atunci la intersecția cu curba de umiditate de 100% (acesta este punctul de rouă) obținem punctul B. Trasând o linie dreaptă orizontală pe axa temperaturii, vom vedea că condensul va începe să scadă la o temperatură de 13,2.
Ce ne spune acest exemplu?
Vedem că o scădere a temperaturii în zona de formare a tinerilor drusi cu doar 1,8 grade poate provoca fenomenul de condensare a umezelii. Roua va cădea exact pe primordiu, deoarece au întotdeauna o temperatură cu 1 grad mai mică decât în cameră - datorită evaporării constante a propriei umidități de pe suprafața capacului.
Desigur, într-o situație reală, dacă aerul iese din conductă cu două grade mai jos, atunci se amestecă cu mai mult aer caldîn cameră și umiditatea nu crește la 100%, ci în intervalul de la 95 la 98%.
Dar, trebuie remarcat faptul că, pe lângă fluctuațiile de temperatură din camera de creștere reală, avem și duze de umidificare care furnizează umiditate în exces și, prin urmare, se modifică și conținutul de umiditate.
Ca urmare, aerul rece poate fi suprasaturat cu vapori de apă, iar atunci când este amestecat la ieșirea din conducta de aer, va ajunge în zona de formare a ceață. Deoarece nu există o distribuție ideală a fluxurilor de aer, orice deplasare a fluxului poate duce la faptul că în apropierea primordiului în creștere se formează chiar zona de rouă care o va distruge. În acest caz, primordiul care crește în apropiere poate să nu fie afectat de această zonă și condensul nu va cădea pe ea.
Cel mai trist lucru în această situație este că, de regulă, senzorii atârnă numai în camera în sine, și nu în conductele de aer. Prin urmare, majoritatea cultivatorilor de ciuperci nici măcar nu bănuiesc că astfel de fluctuații ale parametrilor microclimatici există în camera lor. Aer rece, părăsind conducta de aer, se amestecă cu un volum mare de aer în cameră, iar aerul cu „valori medii” din cameră ajunge la senzor, iar pentru ciuperci un microclimat confortabil este important tocmai în zona lor de creștere!
Situația cu condens devine și mai imprevizibilă atunci când duzele de umidificare nu sunt amplasate în conductele de aer în sine, ci sunt atârnate în jurul camerei. Apoi, aerul care intră poate usca ciupercile, iar duzele care se pornesc brusc pot forma o peliculă continuă de apă pe capac.
Din toate acestea rezultă concluzii importante:
1. Chiar și fluctuațiile minore de temperatură de 1,5-2 grade pot provoca formarea condensului și moartea ciupercilor.
2. Dacă nu aveți ocazia să evitați fluctuațiile microclimatului, atunci va trebui să reduceți umiditatea la cele mai scăzute valori posibile (la o temperatură de +15 grade, umiditatea ar trebui să fie de cel puțin 80-83%), atunci este mai puțin probabil ca aerul să devină complet saturat de umiditate la scăderea temperaturii.
3. Dacă în cameră majoritatea primordiilor au trecut deja de stadiul phlox* și sunt mai mari de 1-1,5 cm, atunci pericolul de moarte a ciupercilor din condens scade din cauza creșterii capacului și, în consecință, a suprafeței de evaporare. .
Apoi umiditatea poate fi ridicată la optim (87-89%), astfel încât ciuperca să fie mai densă și mai grea.
Dar faceți acest lucru treptat, nu mai mult de 2% pe zi - deoarece, ca urmare a unei creșteri puternice a umidității, puteți obține din nou fenomenul de condensare a umidității pe ciuperci.
* Etapa phlox (vezi fotografia) este etapa de dezvoltare a primordiilor, când are loc divizarea în ciuperci individuale, dar primordiile în sine seamănă totuși cu o minge. În exterior, arată ca o floare cu același nume.
4. Este obligatoriu să existe senzori de umiditate și temperatură nu numai în camera de creștere a ciupercilor de stridii, ci și în zona de creștere a primordiului și în canalele de aer propriu-zise, pentru a înregistra fluctuațiile de temperatură și umiditate.
5. Orice umidificare a aerului (precum și reîncălzirea și răcirea acestuia) în camera propriu-zisă inacceptabil!
6. Prezența automatizării ajută la evitarea atât a fluctuațiilor de temperatură, cât și a umidității și moartea ciupercilor din acest motiv. Un program care controlează și coordonează influența parametrilor de microclimat trebuie scris special pentru camerele de creștere a ciupercilor de stridii.
Diagrama I-d a aerului umed este o diagramă utilizată pe scară largă în calculele de ventilație, aer condiționat, sisteme de uscare și alte procese asociate cu modificările stării aerului umed. A fost compilat pentru prima dată în 1918 de către inginerul sovietic de încălzire Leonid Konstantinovici Ramzin.
Diverse diagrame I-d
Diagrama I-d a aerului umed (diagrama Ramzin):
 Crește |
 Crește |
 Crește |
 Crește |
Descrierea diagramei
Diagrama I-d a aerului umed conectează grafic toți parametrii care determină starea termică și de umiditate a aerului: entalpia, conținutul de umiditate, temperatura, umiditatea relativă, presiunea parțială a vaporilor de apă. Diagrama este construită într-un sistem de coordonate oblic, care permite extinderea zonei de aer umed nesaturat și face diagrama convenabilă pentru constructii grafice. Axa ordonatelor diagramei arată valorile entalpiei I, kJ/kg din partea uscată a aerului, axa absciselor, îndreptată la un unghi de 135° față de axa I, arată valorile umidității; conținutul d, g/kg din partea uscată a aerului.
Câmpul diagramei este împărțit prin linii de valori constante ale entalpiei I = const și conținut de umiditate d = const. De asemenea, arată linii de valori constante de temperatură t = const, care nu sunt paralele între ele - cu cât temperatura aerului umed este mai mare, cu atât izotermele sale deviază în sus. În plus față de liniile de valori constante ale lui I, d, t, liniile de valori constante ale umidității relative a aerului φ = const sunt reprezentate pe câmpul diagramei. În partea de jos a diagramei I-d există o curbă care are o ordonată independentă. Conectează conținutul de umiditate d, g/kg, cu presiunea vaporilor de apă pp, kPa. Axa ordonatelor acestui grafic este scara presiunii parțiale a vaporilor de apă pp.
După ce am citit acest articol, vă recomand să citiți articolul despre entalpie, capacitatea de răcire latentă și determinarea cantității de condens format în sistemele de aer condiționat și dezumidificare:
O zi bună, dragi colegi începători!
La începutul ei parcurs profesional Am dat peste această diagramă. La prima vedere, poate părea înfricoșător, dar dacă înțelegeți principalele principii după care funcționează, vă puteți îndrăgosti de el: D. În viața de zi cu zi se numește diagramă i-d.
În acest articol, voi încerca să explic pur și simplu (pe degete) punctele principale, astfel încât să puteți apoi, pornind de la fundația obținută, să vă aprofundați în mod independent în această rețea de caracteristici ale aerului.
Cam așa arată în manuale. Devine cam înfiorător.
Voi elimina toate lucrurile inutile de care nu voi avea nevoie pentru explicația mea și voi prezenta diagrama i-d în această formă:
(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți din nou clic pe ea)
Încă nu este complet clar ce este. Să o împărțim în 4 elemente:
Primul element este conținutul de umiditate (D sau d). Dar înainte de a începe să vorbesc despre umiditatea aerului în general, aș vrea să fiu de acord cu voi.
Să cădem de acord „pe mal” pe un singur concept imediat. Să scăpăm de un stereotip care este ferm înrădăcinat în noi (cel puțin în mine) despre ce este aburul. Din copilărie, m-au îndreptat spre o tigaie sau un ibric și mi-au spus, arătând cu degetul spre „fumul” care se revarsă din vas: „Uite!” Acesta este abur.” Dar, la fel ca mulți oameni care sunt prieteni cu fizica, trebuie să înțelegem că „Vaporii de apă sunt o stare gazoasă. apă. Nu are culorile, gust și miros.” Sunt doar molecule de H2O stare gazoasă, care nu sunt vizibile. Și ceea ce vedem ieșind din ibric este un amestec de apă în stare gazoasă (abur) și „picături de apă în stare limită între lichid și gaz”, sau mai degrabă, îl vedem pe acesta din urmă (de asemenea, cu rezerve, putem numiți ceea ce vedem – ceață). Drept urmare, o introducem în acest moment, în jurul fiecăruia dintre noi există aer uscat (un amestec de oxigen, azot...) și abur (H2O).
Deci, conținutul de umiditate ne spune cât de mult din acești vapori sunt prezenți în aer. Pe majoritatea i-d diagrame, această valoare este măsurată în [g/kg], adică câte grame de abur (H2O în stare gazoasă) sunt într-un kilogram de aer (1 metru cub de aer în apartamentul tău cântărește aproximativ 1,2 kilograme). În apartamentul tău, pentru condiții confortabile, 1 kilogram de aer ar trebui să conțină 7-8 grame de abur.
Pe diagrama i-d conținutul de umiditate este reprezentat de linii verticale, iar informațiile de gradare sunt situate în partea de jos a diagramei:
(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți din nou clic pe ea)
Al doilea element important de înțeles este temperatura aerului (T sau t). Cred că nu este nevoie să explic nimic aici. Pe majoritatea graficelor ID, această valoare este măsurată în grade Celsius [°C]. Pe diagrama i-d, temperatura este reprezentată prin linii înclinate, iar informațiile despre gradație sunt situate în partea stângă a diagramei:
(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți din nou clic pe ea)Al treilea element al diagramei ID este umiditatea relativă (φ). Umiditatea relativă este exact umiditatea despre care auzim la televizor și la radio atunci când ascultăm prognoza meteo. Se măsoară în procente [%].
Apare o întrebare rezonabilă: „Care este diferența dintre umiditatea relativă și conținutul de umiditate?” Voi răspunde la această întrebare pas cu pas:
Prima etapă:
Aerul poate reține o anumită cantitate de abur. Aerul are o anumită „capacitate de transport a vaporilor”. De exemplu, în camera dvs. un kilogram de aer poate „a lua la bord” nu mai mult de 15 grame de abur.
Să presupunem că camera ta este confortabilă, iar fiecare kilogram de aer din camera ta conține 8 grame de abur, iar fiecare kilogram de aer poate conține 15 grame de abur. Ca rezultat, obținem că există 53,3% din vaporii maximi posibili în aer, adică. umiditatea relativă a aerului - 53,3%.
Etapa a doua:
Capacitatea aerului variază în funcție de temperaturi diferite. Cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât poate conține mai mult abur, cu atât temperatura este mai mică, cu atât capacitatea este mai mică.
Să presupunem că am încălzit aerul din camera ta cu un încălzitor convențional de la +20 de grade la +30 de grade, dar cantitatea de abur din fiecare kilogram de aer a rămas aceeași - 8 grame. La +30 de grade, aerul poate „a lua la bord” până la 27 de grame de abur, ca urmare, în aerul nostru încălzit există 29,6% din aburul maxim posibil, adică. umiditatea relativă a aerului - 29,6%.
Același lucru este valabil și pentru răcire. Dacă răcim aerul la +11 grade, obținem o „capacitate de transport” de 8,2 grame de abur per kilogram de aer și o umiditate relativă de 97,6%.
Rețineți că a existat aceeași cantitate de umiditate în aer - 8 grame, iar umiditatea relativă a sărit de la 29,6% la 97,6%. Acest lucru s-a întâmplat din cauza fluctuațiilor de temperatură.
Când auzi de vremea iarna la radio, unde se spune că afară sunt minus 20 de grade și umiditatea este de 80%, asta înseamnă că în aer sunt aproximativ 0,3 grame de abur. Când acest aer intră în apartamentul tău, se încălzește până la +20 și umiditatea relativă a unui astfel de aer devine egală cu 2%, iar acesta este aer foarte uscat (de fapt, într-un apartament iarna umiditatea este menținută la 10-30% din cauza umezelii eliberate din bai, din bucatarii si de la oameni, dar care este si sub parametrii de confort).
Etapa a treia:
Ce se întâmplă dacă coborâm temperatura la un nivel în care „capacitatea de transport” a aerului este mai mică decât cantitatea de vapori din aer? De exemplu, până la +5 grade, unde capacitatea aerului este de 5,5 grame/kilogram. Acea parte de H2O gazos care nu se potrivește în „corp” (pentru noi este de 2,5 grame) va începe să se transforme în lichid, adică. în apă. În viața de zi cu zi, acest proces este vizibil mai ales atunci când geamurile se încețesc datorită faptului că temperatura sticlei este mai mică decât temperatura medieîn cameră, atât de mult încât există puțin loc pentru umiditate în aer și aburul, transformându-se în lichid, se depune pe sticlă.
Pe o diagramă i-d, umiditatea relativă este reprezentată de linii curbe, iar informațiile de gradare sunt localizate pe liniile în sine:
(pentru a mări imaginea, faceți clic și apoi faceți din nou clic pe ea)
Al patrulea element al diagramei ID este entalpia (I sau i). Entalpia conține componenta energetică a stării de căldură și umiditate a aerului. După studii suplimentare (în afara acestui articol, de exemplu în articolul meu despre entalpie ) Merită să-i acordăm o atenție deosebită atunci când vine vorba de dezumidificare și umidificare a aerului. Dar deocamdată atenție deosebită Nu ne vom concentra asupra acestui element. Entalpia se măsoară în [kJ/kg]. Pe o diagramă i-d, entalpia este reprezentată de linii înclinate, iar informațiile de gradare sunt situate pe grafic în sine (sau în stânga și în partea de sus a diagramei).
2018-05-15ÎN epoca sovieticăîn manualele despre ventilație și aer condiționat, precum și printre inginerii de proiectare și reglatori, diagrama i-d era de obicei denumită „diagrama Ramzin” - în onoarea lui Leonid Konstantinovich Ramzin, un om de știință important sovietic în domeniul încălzirii, al cărui științific și tehnic activitățile au fost multiple și au acoperit o gamă largă de probleme științifice ale ingineriei termice. În același timp, în majoritatea țărilor occidentale a fost întotdeauna numită „diagrama Molier”...
i-d- diagrama ca instrument perfect
Pe 27 iunie 2018 se împlinesc 70 de ani de la moartea lui Leonid Konstantinovich Ramzin, un proeminent inginer sovietic de încălzire ale cărui activități științifice și tehnice au avut mai multe fațete și au acoperit o gamă largă de probleme științifice ale ingineriei termice: teoria proiectării energiei termice și energiei electrice. instalații, calcule aerodinamice și hidrodinamice ale centralelor de cazane, ardere și radiație a combustibilului în cuptoare, teorii ale procesului de uscare, precum și soluții la multe probleme practice, de exemplu, utilizarea eficientă a cărbunelui din regiunea Moscovei drept combustibil. Înainte de experimentele lui Ramzin, acest cărbune era considerat incomod de utilizat.
Una dintre numeroasele lucrări ale lui Ramzin a fost dedicată problemei amestecării aerului uscat și vaporilor de apă. Calculul analitic al interacțiunii aerului uscat și vaporilor de apă este o problemă matematică destul de complexă. Dar există i-d- diagramă. Utilizarea lui simplifică calculul în același mod ca eu-s- Diagrama reduce complexitatea calculării turbinelor cu abur și a altor mașini cu abur.
Astăzi este dificil să ne imaginăm munca unui proiectant sau a inginerului de punere în funcțiune pentru aer condiționat fără utilizarea i-d- diagrame. Cu ajutorul acestuia, puteți reprezenta și calcula grafic procesele de tratare a aerului, puteți determina puterea unităților frigorifice, puteți analiza în detaliu procesul de uscare a materialelor și puteți determina starea aerului umed în fiecare etapă a prelucrării acestuia. Diagrama vă permite să calculați rapid și clar schimbul de aer al unei încăperi, să determinați nevoia de aparate de aer condiționat pentru frig sau căldură, să măsurați debitul de condens în timpul funcționării răcitorului de aer, să calculați debitul de apă necesar pentru răcirea adiabatică și să determinați temperatura punctului de rouă sau temperatura termometrului umed.
În vremurile sovietice, în manualele despre ventilație și aer condiționat, precum și printre inginerii de proiectare și reglatori i-d- diagrama era de obicei denumită „diagrama Ramzin”. În același timp, într-un număr de țări occidentale - Germania, Suedia, Finlanda și multe altele - a fost întotdeauna numită „diagrama Molier”. În timp, capacități tehnice i-d- diagramele au fost în mod constant extinse și îmbunătățite. Astăzi, datorită acesteia, calculele condițiilor de aer umed se fac în condiții presiune variabilă, aer suprasaturat cu umezeală, în zonele cu ceață, lângă suprafața gheții etc. .
Primul mesaj despre i-d- Diagrama a apărut în 1923 într-una dintre revistele germane. Autorul articolului a fost celebrul om de știință german Richard Mollier. Au trecut câțiva ani și brusc, în 1927, un articol al directorului institutului, profesorul Ramzin, a apărut în revista Institutului de Inginerie Termică All-Union, în care acesta, repetând practic i-d- diagramă dintr-o revistă germană și toate calculele analitice date acolo de Mollier, se declară autorul acestei diagrame. Ramzin explică acest lucru prin faptul că, în aprilie 1918, la Moscova, la două prelegeri publice la Societatea Politehnică, a demonstrat o diagramă similară, care la sfârșitul anului 1918 a fost publicată de Comitetul Termal al Societății Politehnice în formă litografiată. Sub această formă, scrie Ramzin, în 1920, diagrama a fost utilizată pe scară largă de el la Școala Tehnică Superioară din Moscova ca ajutor didactic când susțin prelegeri.
Admiratorii moderni ai profesorului Ramzin ar dori să creadă că el a fost primul care a dezvoltat diagrama, așa că în 2012 un grup de profesori de la Departamentul de căldură, alimentare cu gaz și ventilație al Academiei de Stat din Moscova utilitati iar constructia a incercat sa gaseasca documente in diverse arhive care confirma faptele de primat afirmate de Ramzin. Din păcate, în arhivele aflate la dispoziția profesorilor nu s-au găsit materiale de clarificare pentru perioada 1918-1926.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că perioada activitate creativă Lucrarea lui Ramzin a venit într-un moment dificil pentru țară, iar unele publicații rototipărite, precum și proiecte de prelegeri pe diagramă, s-ar fi putut pierde, deși restul dezvoltărilor sale științifice, chiar și cele scrise de mână, s-au păstrat bine.
Niciunul dintre foștii studenți ai profesorului Ramzin, cu excepția lui M. Yu, nu a lăsat nicio informație despre diagramă. Doar inginerul Lurie, în calitate de șef al laboratorului de uscare al Institutului de Inginerie Termică All-Union, l-a susținut și completat pe șeful său, profesorul Ramzin, într-un articol publicat în aceeași revistă VTI pentru 1927.
La calcularea parametrilor aerului umed, ambii autori, L.K Ramzin și Richard Mollier, au considerat cu un grad suficient de acuratețe că legile gazelor ideale ar putea fi aplicate aerului umed. Apoi, conform legii lui Dalton, presiunea barometrică a aerului umed poate fi reprezentată ca suma presiunilor parțiale ale aerului uscat și vaporilor de apă. Și rezolvarea sistemului de ecuații Clayperon pentru aer uscat și vapori de apă ne permite să stabilim că conținutul de umiditate al aerului la o anumită presiune barometrică depinde doar de presiunea parțială a vaporilor de apă.
Ambele diagrame Mollier și Ramzin sunt construite într-un sistem de coordonate oblic cu un unghi de 135° între axele entalpie și conținutului de umiditate și se bazează pe ecuația pentru entalpia aerului umed per 1 kg de aer uscat: i = i c +i n d, Unde i c și i n este entalpia aerului uscat și respectiv vaporilor de apă, kJ/kg; d— umiditatea aerului, kg/kg.
Potrivit lui Mollier și Ramzin, umiditatea relativă a aerului este raportul dintre masa vaporilor de apă din 1 m³ de aer umed și masa maximă posibilă de vapori de apă din același volum al acestui aer la aceeași temperatură. Sau, aproximativ, umiditatea relativă poate fi reprezentată ca raportul dintre presiunea parțială a vaporilor din aer în stare nesaturată și presiunea parțială a vaporilor în același aer într-o stare saturată.
Pe baza premiselor teoretice de mai sus într-un sistem de coordonate oblice, a fost compilată o diagramă i-d pentru o anumită presiune barometrică.
Valorile entalpiei sunt trasate de-a lungul axei ordonatelor valorile conținutului de umiditate al aerului uscat sunt reprezentate de-a lungul axei absciselor, îndreptate la un unghi de 135 ° față de liniile de temperatură, conținut de umiditate, entalpie; , umiditatea relativă este, de asemenea, reprezentată grafic și este dată o scară a presiunii parțiale a vaporilor de apă.
După cum sa spus mai sus, i-d-diagrama a fost întocmită pentru o anumită presiune barometrică a aerului umed. Dacă presiunea barometrică se modifică, atunci pe diagramă conținutul de umiditate și liniile izoterme rămân în locurile lor, dar valorile liniilor de umiditate relativă se modifică proporțional cu presiunea barometrică. Deci, de exemplu, dacă presiunea barometrică a aerului scade la jumătate, atunci pe diagrama i-d pe linia de umiditate relativă de 100% ar trebui să scrieți o umiditate de 50%.
Biografia lui Richard Mollier confirmă acest lucru i-d-diagrama nu a fost prima diagramă de calcul pe care a întocmit-o. S-a născut la 30 noiembrie 1863 în orașul italian Trieste, care făcea parte din Imperiul Austriac multinațional, condus de Monarhia Habsburgică. Tatăl său, Edouard Mollier, a fost mai întâi inginer de nave, apoi a devenit director și coproprietar al unei fabrici locale de inginerie. Mama, născută von Dick, provenea dintr-o familie aristocratică din orașul Munchen.
După ce a absolvit cu onoare liceul în Trieste în 1882, Richard Mollier a început să studieze mai întâi la Universitatea din Graz, apoi s-a transferat la Universitatea din München. universitate tehnică, unde a acordat foarte multă atenție matematicii și fizicii. Profesorii săi preferați au fost profesorii Maurice Schröter și Karl von Linde. După ce și-a încheiat cu succes studiile la universitate și o scurtă practică de inginerie la compania tatălui său, Richard Mollier a fost acceptat ca asistent al lui Maurice Schröter la Universitatea din München în 1890. Prima sa lucrare științifică din 1892, sub conducerea lui Maurice Schröter, a fost legată de construcția de diagrame termice pentru un curs de teoria mașinilor. Trei ani mai târziu, Mollier și-a susținut teza de doctorat despre entropia aburului.
Încă de la început, interesele lui Richard Mollier s-au concentrat pe proprietățile sistemelor termodinamice și pe posibilitatea de a reprezenta în mod fiabil evoluțiile teoretice sub formă de grafice și diagrame. Mulți dintre colegii săi l-au considerat un teoretician pur pentru că, în loc să efectueze propriile experimente, s-a bazat pe datele empirice ale altora în cercetările sale. Dar, de fapt, el a fost un fel de „legătură” între teoreticieni (Rudolph Clausius, J.W. Gibbs etc.) și inginerii practicieni. În 1873, Gibbs a propus ca alternativă la calculele analitice t-s- o diagramă în care ciclul Carnot s-a transformat într-un dreptunghi simplu, făcând posibilă aprecierea cu ușurință a gradului de aproximare a proceselor termodinamice reale în raport cu cele ideale. Pentru aceeași diagramă din 1902, Mollier a propus utilizarea conceptului de „entalpie” - o anumită funcție de stare care era încă puțin cunoscută la acea vreme. Termenul „entalpie” a fost anterior, la sugestia fizicianului și chimistului olandez Heike Kamerlingh-Onnes (câștigător al Premiului Nobel pentru fizică 1913), introdus pentru prima dată în practica calculelor termice de către Gibbs. La fel ca „entropia” (un termen inventat în 1865 de Clausius), entalpia este o proprietate abstractă care nu poate fi măsurată direct.
Marele avantaj al acestui concept este că ne permite să descriem schimbarea energiei unui mediu termodinamic fără a ține cont de diferența dintre căldură și lucru. Folosind această funcție de stare, Mollier a propus o diagramă în 1904 care arată relația dintre entalpie și entropie. La noi este cunoscut ca eu-s- diagramă. Această diagramă, păstrând în același timp majoritatea avantajelor t-s-diagrame, dă unele caracteristici suplimentare, face surprinzător de simplă ilustrarea esenței primei și a celei de-a doua legi a termodinamicii. Investind într-o reorganizare la scară largă a practicii termodinamice, Richard Mollier a dezvoltat un întreg sistem de calcule termodinamice bazat pe utilizarea conceptului de entalpie. Ca bază pentru aceste calcule, el a folosit diverse grafice și diagrame ale proprietăților aburului și ale unui număr de agenți frigorifici.
În 1905, cercetătorul german Müller, pentru a studia vizual procesele de prelucrare a aerului umed, a construit o diagramă într-un sistem de coordonate dreptunghiulare de temperatură și entalpie. Richard Mollier a îmbunătățit această diagramă în 1923, făcând-o oblică cu axe de entalpie și conținut de umiditate. În această formă, diagrama a supraviețuit practic până în zilele noastre. În timpul vieții sale, Mollier a publicat rezultatele unui număr de studii importante despre termodinamică și a pregătit o galaxie de oameni de știință remarcabili. Studenții săi, precum Wilhelm Nusselt, Rudolf Planck și alții, au făcut o serie de descoperiri fundamentale în domeniul termodinamicii. Richard Mollier a murit în 1935.
L.K. Ramzin era cu 24 de ani mai tânăr decât Mollier. Biografia lui este interesantă și tragică. Este strâns legat de politică și istoria economică tara noastra. S-a născut la 14 octombrie 1887 în satul Sosnovka, regiunea Tambov. Părinții săi, Praskovya Ivanovna și Konstantin Filippovici, au fost profesori ai școlii zemstvo. După ce a absolvit gimnaziul din Tambov cu medalie de aur, Ramzin a intrat la Școala Tehnică Imperială Superioară (mai târziu MVTU, acum MSTU). Pe când era încă student, el participă lucrări științifice sub îndrumarea profesorului V.I. În 1914, după ce și-a terminat studiile cu onoare și a primit diploma de inginer mecanic, a fost lăsat la școală pentru activități științifice și didactice. Trecuseră mai puțin de cinci ani înainte ca numele lui L.K Ramzin să fie menționat în aceeași suflare ca oameni de știință ruși celebri, precum Grinevetsky și K.V.
În 1920, Ramzin a fost ales profesor la Universitatea Tehnică Superioară din Moscova, unde a condus departamentele „Combustibil, cuptoare și centrale termice” și „Stații termice”. În 1921, a devenit membru al Comitetului de Stat de Planificare al țării și a fost implicat în lucrările la planul GOERLO, unde contribuția sa a fost excepțional de semnificativă. În același timp, Ramzin este un organizator activ al creării Institutului Termotehnic (VTI), al cărui director a fost între 1921 și 1930, precum și directorul științific al acestuia din 1944 până în 1948. În 1927 a fost numit membru Consiliul întregii uniuni Economia Națională (VSNKh), este implicată în probleme de amploare de alimentare cu căldură și electrificare a întregii țări, face importante călătorii de afaceri în străinătate: în Anglia, Belgia, Germania, Cehoslovacia și SUA.
Dar situația din țară la sfârșitul anilor 1920 se încălzea. După moartea lui Lenin, lupta pentru putere dintre Stalin și Troțki s-a intensificat brusc. Părțile în conflict se adâncesc în jungla disputelor antagonice, evocându-se reciproc în numele lui Lenin. Troţki, în calitate de Comisar al Poporului al Apărării, are armata de partea sa, el este susţinut de sindicate conduse de liderul lor M.P. Tomski, care se opune planului lui Stalin de subordonare a sindicatelor partidului, apărând autonomia mişcării sindicale. De partea lui Troțki se află aproape întreaga inteligență rusă, care este nemulțumită de eșecurile economice și devastările din țara bolșevismului victorios.
Situația este favorabilă planurilor lui Leon Troțki: au apărut dezacorduri în conducerea țării între Stalin, Zinoviev și Kamenev, acesta este pe moarte inamic principal Troţki - Dzerjinski. Dar Troțki în acest moment nu își folosește avantajele. Oponenții, profitând de nehotărârea lui, l-au îndepărtat din postul său în 1925 comisarul poporului apărare, lipsind controlul Armatei Roșii. După ceva timp, Tomsky a fost eliberat de la conducerea sindicatelor.
Încercarea lui Troţki la 7 noiembrie 1927, în ziua celei de-a zecea aniversări Revoluția din octombrie, nu au reușit să-și aducă susținătorii pe străzile Moscovei.
Și situația din țară continuă să se deterioreze. Eșecurile și eșecurile politicii socio-economice din țară obligă conducerea partidului din URSS să transfere vina pentru perturbările în ritmul industrializării și colectivizării pe „dăunătorii” dintre „dușmanii de clasă”.
Până la sfârșitul anilor 1920, echipamentele industriale care au rămas în țară încă din vremea țarului, supraviețuind revoluției, război civilşi ruina economică, era într-o stare deplorabilă. Rezultatul a fost un număr tot mai mare de accidente și dezastre în țară: în industria cărbunelui, în transporturi, în mediul urban și în alte zone. Și din moment ce sunt dezastre, trebuie să fie vinovați. S-a găsit o soluție: inteligența tehnică — inginerii de sabotaj — sunt de vină pentru toate necazurile care au loc în țară. Aceiași care au încercat cu toată puterea să prevină aceste necazuri. Inginerii au început să fie judecați.
Primul a fost „cazul Shakhty” din 1928, urmat de procese ale Comisariatului Poporului pentru Căile Ferate și ale industriei miniere de aur.
Acum este rândul „cazului Partidului Industrial” - un major proces pe bază de materiale fabricate în cazul sabotajului din 1925-1930 în industrie și transport, presupus conceput și executat de o organizație subterană antisovietică cunoscută sub numele de „Uniunea Organizațiilor Inginerilor”, „Consiliul Uniunii Organizațiilor de Inginerie”, „ Partidul Industrial”.
Potrivit anchetei, în comitetul central al „Partidului Industrial” figura ingineri: P. I. Palchinsky, care a fost împușcat de verdictul consiliului OGPU în cazul sabotajului în industria aur-platină, L. G. Rabinovici, care a fost condamnat în „Cazul Shakhtinsky”, și S.A. Khrennikov, care a murit în timpul anchetei. După ei, profesorul L.K Ramzin a fost declarat șeful Partidului Industrial.
Și astfel, în noiembrie 1930, la Moscova, în Sala Coloanelor Casei Sindicatelor, o prezență judiciară specială a Sovietului Suprem al URSS, condusă de procurorul A. Ya Vyshinsky, a început o audiere deschisă în cazul ghișeului -organizația revoluționară „Uniunea Organizațiilor Inginerie” („Partidul Industrial”), centrul de conducere și a cărei finanțare ar fi fost situată la Paris și era formată din foști capitaliști ruși: Nobel, Mantașev, Tretiakov, Riabușinski și alții. Procurorul principal la proces este N.V. Krylenko.
Sunt opt oameni în bancă: șefi de departamente ai Comitetului de Stat pentru Planificare, cele mai mari întreprinderi și institutii de invatamant, profesor la academii și institute, inclusiv Ramzin. Procuratura susține că Partidul Industrial plănuia o lovitură de stat, că acuzatul a distribuit chiar funcții în viitorul guvern - de exemplu, milionarul Pavel Ryabushinsky era planificat pentru postul de ministru al Industriei și Comerțului, cu care Ramzin, în timp ce era o călătorie de afaceri în străinătate la Paris, care ar fi purtat negocieri secrete. După publicarea rechizitoriului, ziarele străine au relatat că Ryabushinsky a murit în 1924, cu mult înainte de un posibil contact cu Ramzin, dar astfel de rapoarte nu au deranjat ancheta.
Acest proces a fost diferit de multe altele prin faptul că procurorul Krylenko nu a jucat cel mai mult rol principal, nu a putut furniza nicio dovadă cu înscrisuri, întrucât acestea nu existau în natură. De fapt, Ramzin însuși a devenit principalul acuzator, care a mărturisit toate acuzațiile aduse împotriva lui și a confirmat, de asemenea, participarea tuturor acuzaților la acțiuni contrarevoluționare. De fapt, Ramzin a fost autorul acuzațiilor camarazilor săi.
După cum arată arhivele deschise, Stalin a urmărit îndeaproape progresul procesului. Iată ce îi scrie la mijlocul lunii octombrie 1930 șefului OGPU V.R. Menzhinsky. Propunerile mele: a face unul dintre cele mai importante puncte cheie în mărturia vârfului „Partidului Industrial” TKP și mai ales a lui Ramzin problema intervenției și momentul intervenției... este necesar să se implice și alți membri ai Centralului. Comitetul „Partidului Industrial” în caz și interogați-i cel mai strict despre același lucru, lăsându-i să citească mărturia lui Ramzin...».
Toate confesiunile lui Ramzin au fost folosite ca bază pentru rechizitoriu. La proces, toți acuzații au mărturisit toate crimele care le-au fost reproșate, inclusiv legătura lor cu premierul francez Poincaré. Șeful guvernului francez a emis o infirmare, care a fost chiar publicată în ziarul Pravda și anunțată la proces, dar drept consecință această declarație a fost adăugată cauzei ca declarație a unui cunoscut oponent al comunismului, dovedind existența. a unei conspiraţii. Cinci dintre acuzați, inclusiv Ramzin, au fost condamnați la moarte, apoi comutați în zece ani în lagăre, ceilalți trei - în opt ani în lagăre. Toți au fost trimiși să-și ispășească pedeapsa și toți, cu excepția lui Ramzin, au murit în lagăre. Ramzin a avut ocazia să se întoarcă la Moscova și, în concluzie, să-și continue munca la calculul și proiectarea unui cazan de mare putere cu trecere o dată.
Pentru a implementa acest proiect la Moscova, pe baza închisorii Butyrskaya din zona actualei străzi Avtozavodskaya, a fost creat un „Birou special de proiectare pentru construcția cazanelor cu flux direct” (una dintre primele „sharashkas”). , unde, sub conducerea lui Ramzin, cu implicarea specialiștilor liberi din oraș, s-au efectuat lucrări de proiectare. Apropo, unul dintre inginerii liberi implicați în această lucrare a fost viitorul profesor de la V.V. MISI M.M.
Și așa, pe 22 decembrie 1933, cazanul cu flux direct al lui Ramzin, fabricat la uzina de construcție de mașini Nevsky, numit după. Lenin, cu o capacitate de 200 de tone de abur pe oră, având o presiune de lucru de 130 atm și o temperatură de 500 °C, a fost pus în funcțiune la Moscova la CHPP-VTI (acum CHPP-9). Mai multe cazane similare bazate pe designul lui Ramzin au fost construite în alte zone. În 1936, Ramzin a fost eliberat complet. A devenit șeful departamentului nou creat de inginerie a cazanelor la Institutul de Energie din Moscova și a fost numit și director științific al VTI. Autoritățile i-au acordat lui Ramzin Premiul Stalin de gradul I, Ordinul lui Lenin și Steagul Roșu al Muncii. La acea vreme, astfel de premii erau foarte apreciate.
Comisia Superioară de Atestare a URSS i-a acordat lui L.K Ramzin gradul academic de doctor în științe tehnice fără a susține o dizertație.
Cu toate acestea, publicul nu l-a iertat pe Ramzin pentru comportamentul său la proces. Un zid de gheață a apărut în jurul lui, mulți colegi nu i-au dat mâna. În 1944, la recomandarea departamentului de știință al Comitetului Central al Partidului Comunist al Bolșevicilor, a fost nominalizat ca membru corespondent al Academiei de Științe a URSS. Într-un vot secret la Academie, a primit 24 de voturi împotrivă și doar unul pentru. Ramzin a fost complet rupt, distrus moral, viața lui s-a terminat. A murit în 1948.
Comparând evoluțiile științifice și biografiile acestor doi oameni de știință, care au lucrat aproape în același timp, putem presupune că i-d- Diagrama pentru calcularea parametrilor aerului umed s-a născut cel mai probabil pe pământ german. Este surprinzător că profesorul Ramzin a început să pretindă calitatea de autor i-d- diagrame la numai patru ani de la apariția articolului lui Richard Mollier, deși el a urmărit întotdeauna îndeaproape noua literatură tehnică, inclusiv pe cea străină. În mai 1923, la o ședință a Secției de termotehnică a Societății Politehnice a Asociației Inginerilor din întreaga Uniune, a dat chiar și un raport științific despre călătoria sa în Germania. Fiind conștient de munca oamenilor de știință germani, Ramzin a vrut probabil să le folosească în patria sa. Este posibil să fi făcut încercări paralele de a efectua lucrări științifice și practice similare la Școala Tehnică Superioară din Moscova în acest domeniu. Dar nici un articol despre aplicație i-d-diagrama nu a fost încă găsită în arhive. S-au păstrat proiecte ale prelegerilor sale despre centralele termice, despre testarea diferitelor materiale combustibile, despre economia unităților de condensare etc. Și nici o singură, nici măcar un proiect de intrare i-d-o diagramă scrisă de el înainte de 1927 încă nu a fost găsită. Deci, în ciuda sentimentelor patriotice, trebuie să concluzionăm că autorul i-d-diagrama este tocmai de Richard Mollier.
- Nesterenko A.V., Fundamentele calculelor termodinamice ale ventilației și aerului condiționat. - M.: facultate, 1962.
- Mihailovski G.A. Calcule termodinamice ale proceselor de amestecuri vapori-gaz. - M.-L.: Mashgiz, 1962.
- Voronin G.I., Verbe M.I. Aer condiționat la aeronave. - M.: Mashgiz, 1965.
- Prohorov V.I. Sisteme de aer condiționat cu mașini de refrigerare a aerului. - M.: Stroyizdat, 1980.
- Mollier R. Ein neues. Diagramm fu?r Dampf-Luftgemische. Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure. 1923. Nr. 36.
- Ramzin L.K. Calculul uscătoarelor în diagrama i-d. - M.: Știrile Institutului de Inginerie termică, nr. 1(24). 1927.
- Gusev A.Yu., Elkhovsky A.E., Kuzmin M.S., Pavlov N.N. Misterul diagramei i-d // ABOK, 2012. Nr. 6.
- Lurie M.Yu. O metodă pentru construirea unei diagrame i-d de către profesorul L.K Ramzin și tabele auxiliare pentru aer umed. - M.: Știrile Institutului de Inginerie termică, 1927. Nr. 1 (24).
- O lovitură pentru contrarevoluție. Rechizitoriu în cazul organizației contrarevoluționare a Uniunii Organizațiilor Inginerilor („Partidul Industrial”). - M.-L., 1930.
- Procesul „Partidului Industrial” (de la 25.11.1930 la 07.12.1930). Transcrierea procesului și materialele anexate cauzei. - M., 1931.
