Având în vedere care este obiectul principal al procesului de ventilație, în domeniul ventilației este adesea necesară determinarea anumitor parametri ai aerului. Pentru a evita numeroase calcule, acestea sunt de obicei determinate folosind o diagramă specială numită diagramă Id. Vă permite să determinați rapid toți parametrii de aer folosind doi cunoscuți. Utilizarea unei diagrame vă permite să evitați calculele folosind formule și să afișați vizual procesul de ventilație. Un exemplu de diagramă cu ID este afișat pe pagina următoare. Analogul diagramei Id din vest este Diagrama Mollier sau diagramă psicrometrică.
Designul diagramei poate fi, în principiu, oarecum diferit. O diagramă generală tipică a unei diagrame Id este prezentată mai jos în Figura 3.1. Diagrama este un câmp de lucru în sistemul de coordonate oblic Id, pe care sunt trasate mai multe grile de coordonate și scale auxiliare de-a lungul perimetrului diagramei. Scala conținutului de umiditate este de obicei situată de-a lungul marginii inferioare a diagramei, liniile de conținut constant de umiditate reprezentând linii drepte verticale. Liniile constante reprezintă linii drepte paralele, care de obicei merg la un unghi de 135° față de liniile verticale de conținut de umiditate (în principiu, unghiurile dintre liniile de entalpie și de conținut de umiditate pot fi diferite). Sistemul de coordonate oblic a fost ales pentru a crește aria de lucru a diagramei. Într-un astfel de sistem de coordonate, liniile de temperaturi constante sunt linii drepte care merg cu o ușoară înclinare față de orizontală și ușor în evantai.
Câmpul de lucru al diagramei este limitat de linii curbe de umiditate relativă egală 0% și 100%, între care sunt trasate linii cu alte valori de umiditate relativă egală cu un pas de 10%.
Scara de temperatură este de obicei situată de-a lungul marginii din stânga a zonei de lucru a diagramei. Valorile entalpiilor de aer sunt de obicei reprezentate sub curba Ф = 100. Valorile presiunilor parțiale sunt uneori reprezentate de-a lungul marginii superioare a câmpului de lucru, uneori de-a lungul marginii inferioare sub scara conținutului de umiditate, alteori de-a lungul marginea dreaptă. În acest din urmă caz, pe diagramă este trasată suplimentar o curbă de presiune parțială auxiliară.
Determinarea parametrilor aerului umed pe diagrama Id.
Punctul de pe diagramă reflectă o anumită stare a aerului, iar linia reprezintă procesul de schimbare a stării. Determinarea parametrilor aerului cu o anumită stare, afișați de punctul A, este prezentată în Figura 3.1.Diagrama I-d a aerului umed a fost dezvoltată de un om de știință rus, profesorul L.K. Ramzin în 1918. În Occident, un analog al diagramei I-d este diagrama Mollier sau diagrama psihrometrice. Diagrama I-d este utilizată în calculele sistemelor de aer condiționat, ventilație și încălzire și vă permite să determinați rapid toți parametrii schimbului de aer dintr-o cameră.
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. Utilizarea unei diagrame vă permite să afișați clar procesul de ventilație, evitând calculele complexe folosind formule.
Proprietățile de bază ale aerului umed
Înconjurându-ne aerul atmosferic este un amestec de aer uscat și vapori de apă. Acest amestec se numește aer umed. Aerul umed este evaluat în funcție de următorii parametri de bază:
- Temperatura aerului cu bulb uscat tc, °C - caracterizează gradul de încălzire a acestuia;
- Temperatura aerului conform unui termometru umed tm, °C - temperatura la care trebuie răcit aerul astfel încât să devină saturat, cu menținerea entalpiei inițiale a aerului;
- Temperatura punctului de rouă a aerului tp, °C - temperatura la care aerul nesaturat trebuie răcit astfel încât să devină saturat, menținând în același timp un conținut constant de umiditate;
- Conținutul de umiditate a aerului d, g/kg este cantitatea de vapori de apă în g (sau kg) per 1 kg de parte uscată de aer umed;
- Umiditatea relativă a aerului j, % – caracterizează gradul de saturare a aerului cu vapori de apă. Acesta este raportul dintre masa de vapori de apă conținută în aer și masa sa maximă posibilă în aer în aceleași condiții, adică temperatură și presiune, și exprimată ca procent;
- Starea saturată a aerului umed este o stare în care aerul este saturat cu vapori de apă până la limită, pentru el j = 100%;
- Umiditatea absolută a aerului e, kg/m 3 este cantitatea de vapori de apă în g conținută în 1 m 3 de aer umed. Numeric umiditate absolută aerul este egal cu densitatea aerului umed;
- Entalpia specifică a aerului umed I, kJ/kg – cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi de la 0 °C la o anumită temperatură o astfel de cantitate de aer umed, a cărui parte uscată are o masă de 1 kg. Entalpia aerului umed constă din entalpia părții sale uscate și entalpia vaporilor de apă;
- Căldura specifică aer umed s, kJ/(kg.K) – căldură care trebuie consumată pe kilogram de aer umed pentru a-i crește temperatura cu un grad Kelvin;
- Presiunea parțială a vaporilor de apă Рп, Pa – presiunea sub care se găsesc vaporii de apă în aerul umed;
- Presiunea barometrică totală Pb, Pa este egală cu suma presiunilor parțiale ale vaporilor de apă și aerului uscat (conform legii lui Dalton).
Descrierea diagramei I-D
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 acestuia 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 axă de ordonate independentă. Conectează conținutul de umiditate d, g/kg, cu presiunea vaporilor de apă Рп, kPa. Axa ordonatelor acestui grafic este scara presiunii parțiale a vaporilor de apă Pp. Întregul câmp al diagramei este împărțit de linia j = 100% în două părți. Deasupra acestei linii există o zonă de aer umed nesaturat. Linia j = 100% corespunde stării aerului saturat cu vapori de apă. Mai jos este o zonă de aer suprasaturat (zona de ceață). Fiecare punct din diagrama I-d corespunde unei anumite stări de căldură și umiditate. Linia de pe diagrama I-d corespunde procesului de tratare a aerului cu căldură și umiditate. Vedere generală Diagramele I-d ale aerului umed sunt prezentate mai jos în atașament Fișier PDF Potrivit pentru tipărirea în formate A3 și A4.
Construirea proceselor de tratare a aerului în sistemele de aer condiționat și ventilație pe diagrama I-d.
Procese de încălzire, răcire și amestecare a aerului
Pe diagrama I-d a aerului umed, procesele de încălzire și răcire a aerului sunt descrise prin raze de-a lungul liniei d-const (Fig. 2).
Orez. 2. Procese de încălzire uscată și răcire a aerului pe diagrama I-d:
- B_1, B_2, – încălzire uscată;
- B_1, B_3 – răcire uscată;
- В_1, В_4, В_5 – răcire cu dezumidificare a aerului.
Procesele de încălzire uscată și răcire uscată a aerului se realizează în practică folosind schimbătoare de căldură (încălzitoare de aer, aeroterme, răcitoare de aer).
Dacă aerul umed din schimbătorul de căldură este răcit sub punctul de rouă, atunci procesul de răcire este însoțit de condens din aerul de pe suprafața schimbătorului de căldură, iar răcirea aerului este însoțită de uscare.
În scopuri practice, cel mai important este să se calculeze timpul de răcire al încărcăturii folosind echipamentul disponibil la bordul navei. Deoarece capacitățile instalației de lichefiere a gazelor unei nave determină în mare măsură timpul de ședere a unei nave într-un port, cunoașterea acestor capacități vă va permite să vă planificați timpul de ședere în avans și să evitați perioadele de oprire inutile și, prin urmare, pretențiile împotriva navei.
Diagrama Mollier. care este dat mai jos (Fig. 62), este calculat numai pentru propan, dar metoda de utilizare a acestuia este aceeași pentru toate gazele (Fig. 63).
Diagrama Mollier folosește o scară logaritmică de presiune absolută (pag bustean) - pe axa verticală, pe axa orizontală h - scara naturală a entalpiei specifice (vezi Fig. 62, 63). Presiunea este în MPa, 0,1 MPa = 1 bar, așa că în viitor vom folosi baruri. Entalpia specifică se măsoară în p kJ/kg. În viitor, atunci când rezolvăm probleme practice, vom folosi în mod constant diagrama Mollier (dar doar reprezentarea schematică a acesteia pentru a înțelege fizica proceselor termice care au loc cu sarcina).
În diagramă puteți observa cu ușurință un fel de „rețea” formată de curbe. Granițele acestei „rețe” sunt conturate de curbele limită ale modificărilor stărilor agregate ale gazului lichefiat, care reflectă tranziția LICHID în vapori saturati. Tot ceea ce este în stânga „plasei” se referă la lichid suprarăcit, iar tot ceea ce este în dreapta „plasei” se referă la abur supraîncălzit (vezi Fig. 63).
Spațiul dintre aceste curbe reprezintă diferite stări ale amestecului de vapori de propan saturat și lichid, reflectând procesul de tranziție de fază. Folosind o serie de exemple, vom lua în considerare utilizarea practică* a diagramei Mollier.
Exemplul 1: Trasați o linie corespunzătoare unei presiuni de 2 bar (0,2 MPa) prin secțiunea de schimbare de fază a diagramei (Fig. 64).
Pentru a face acest lucru, determinăm entalpia pentru 1 kg de propan la fierbere la o presiune absolută de 2 bar.
După cum sa menționat mai sus, propanul lichid în fierbere este caracterizat de curba din stânga a diagramei. În cazul nostru, acesta va fi un punct O, Trecând dintr-un punct O linie verticală la scara A, determinăm valoarea entalpiei, care va fi de 460 kJ/kg. Aceasta înseamnă că fiecare kilogram de propan în această stare (la punctul său de fierbere la o presiune de 2 bar) are o energie de 460 kJ. Prin urmare, 10 kg de propan vor avea o entalpie de 4600 kJ.
În continuare, determinăm valoarea entalpiei pentru aburul de propan saturat uscat la aceeași presiune (2 bar). Pentru a face acest lucru, trageți o linie verticală din punct ÎN până când se intersectează cu scara entalpică. Ca urmare, constatăm că valoarea maximă a entalpiei pentru 1 kg de propan în faza de vapori saturati va fi de 870 kJ. În interiorul diagramei
* Pentru calcule se folosesc datele din tabelele termodinamice ale propanului (vezi Anexe).
Orez. 64. De exemplu 1 Fig. 65. De exemplu 2
U 
entalpie unitară, kJ/kg (kcal/kg)
Orez. 63. Curbele de bază ale diagramei Mollier
(Fig. 65) liniile îndreptate în jos din punctul de stare critică a gazului afișează numărul de părți de gaz și lichid în faza de tranziție. Cu alte cuvinte, 0,1 înseamnă că amestecul conține 1 parte vapori de gaz și 9 părți lichid.
În punctul de intersecție a presiunii vaporilor saturați și a acestor curbe, determinăm compoziția amestecului (uscăciunea sau umiditatea acestuia).
Este necesar să se determine ce parte din propan se află în fază lichidă și ce parte este în fază gazoasă. Să afișăm mai întâi valorile cunoscute pe diagramă: presiunea vaporilor (7,5 bar) și entalpia (635 kJ/kg). În continuare, determinăm punctul de intersecție al presiunii și al entalpiei - se află pe curbă, care este desemnată 0,2. Și asta, la rândul său, înseamnă că avem propan în stadiul de fierbere, cu 2 (20%) părți de propan în stare gazoasă și 8 (80%) în stare lichidă.
De asemenea, puteți determina presiunea manometrică a unui lichid într-un rezervor a cărui temperatură este de 60 ° F sau 15,5 ° C (pentru a converti temperatura vom folosi tabelul cu caracteristicile termodinamice ale propanului din apendice).
Trebuie amintit că această presiune este mai mică decât presiunea vaporilor saturați (presiunea absolută) cu cantitatea de presiune atmosferică egală cu 1,013 mbar. În cele ce urmează, pentru a simplifica calculele, vom folosi o valoare a presiunii atmosferice de 1 bar. În cazul nostru, presiunea vaporilor, sau presiunea absolută, este de 7,5 bar, deci presiunea manometrică din rezervor va fi de 6,5 bar.
Orez. 66. De exemplu 3
S-a menționat deja mai devreme că lichidul și vaporii sunt în echilibru într-un sistem închis la aceeași temperatură. Acest lucru este adevărat, dar în practică puteți observa că vaporii aflați în partea superioară a rezervorului (în dom) au o temperatură mult mai mare decât temperatura lichidului. Acest lucru se datorează încălzirii rezervorului. Cu toate acestea, o astfel de încălzire nu afectează presiunea din rezervor, care corespunde temperaturii lichidului (mai precis, temperatura de la suprafața lichidului). Vaporii direct deasupra suprafeței lichidului au aceeași temperatură ca și lichidul însuși de la suprafață, unde are loc schimbarea de fază a substanței.După cum se poate observa din fig. 62-65, pe diagrama Mollier curbele de densitate sunt direcționate din colțul din stânga jos al diagramei rețelei către colțul din dreapta sus. Valoarea densității de pe diagramă poate fi dată în Ib/ft 3 .
Pentru conversia în SI, se utilizează un factor de conversie de 16,02 (1,0 Ib/ft3 = 16,02 kg/m3). 
Exemplul 3: În acest exemplu vom folosi curbele de densitate. Este necesar să se determine densitatea vaporilor de propan supraîncălziți la o presiune absolută de 0,95 bar și o temperatură de 49°C (120°F).
Vom determina, de asemenea, entalpia specifică a acestor vapori.
Soluția exemplului poate fi văzută în Figura 66.
În astfel de calcule pentru orice gaz, doar valorile absolute se vor schimba parametrii termodinamici, principiul rămâne același pentru toate gazele.
În viitor, pentru a simplifica, a crește acuratețea calculelor și a reduce timpul, vom folosi tabele cu proprietățile termodinamice ale gazelor.
Aproape toate informațiile incluse în diagrama Mollier sunt prezentate sub formă de tabel. 
CU Folosind tabele puteți găsi valorile parametrilor de marfă, dar este dificil. Orez. 67. De exemplu 4 imaginați-vă cum decurge procesul.-
h.
.
răcire, dacă nu folosiți cel puțin un afișaj cu diagramă schematică p Exemplul 4: Există propan într-un rezervor de marfă la o temperatură de -20" C. Este necesar să se determine cât mai precis posibil presiunea gazului din rezervor la o temperatură dată. În continuare, este necesar să se determine densitatea și entalpia de vapori și lichid, precum și diferența de entalpie dintre lichid și vapori. Vaporii de deasupra suprafeței lichidului sunt într-o stare de saturație la aceeași temperatură cu lichidul însuși.
Presiunea atmosferică este de 980 mlbar. Este necesar să construiți o diagramă Mollier simplificată și să afișați toți parametrii pe ea.
Folosind tabelul (vezi Anexa 1), determinăm presiunea vaporilor saturați a propanului.
Presiune absolută Vaporii de propan la o temperatură de -20° C este egal cu 2,44526 bar. Presiunea din rezervor va fi egală cu:
presiunea din rezervor (calibre sau manometru)
1,46526 bar
presiunea atmosferică
= 0,980 bar =
