Mollierov dijagram. Mikroklima u komori za uzgoj bukovača. Osnovna svojstva vlažnog zraka

Mnogim beračima gljiva poznati su izrazi "točka rosišta" i "uhvatiti kondenzat na primordiju".

Pogledajmo prirodu ovog fenomena i kako ga izbjeći.

Svi iz školskog kolegija fizike i iz vlastitog iskustva znaju da kada vani zahladi, može se stvoriti magla i rosa. A kada je kondenzat u pitanju, većina ovu pojavu zamišlja na sljedeći način: kada se dosegne točka rosišta, tada će voda iz kondenzata teći iz primordija u potocima ili će se na gljivama koje rastu (povezana je riječ "rosa") vidjeti kapljice. s kapima). Međutim, u većini slučajeva kondenzat nastaje u obliku tankog, gotovo nevidljivog vodenog filma, koji vrlo brzo ispari i ne osjeti se ni na dodir. Stoga su mnogi zbunjeni: kakva je opasnost od ove pojave, ako nije ni vidljiva?

Dvije su takve opasnosti:

budući da se za oko događa gotovo neprimjetno, nemoguće je procijeniti koliko su puta dnevno rastuće primordije bile prekrivene takvim filmom i kakvu im je štetu nanio.

Upravo zbog te "nevidljivosti" mnogi berači gljiva ne pridaju važnost samoj pojavi kondenzata, ne shvaćaju važnost njegovih posljedica za formiranje kakvoće gljiva i njihov prinos.

Vodeni film, koji u potpunosti prekriva površinu primordija i mladih gljiva, ne dopušta isparavanje vlage koja se nakuplja u stanicama površinskog sloja klobuka gljiva. Do kondenzacije dolazi zbog temperaturnih fluktuacija u komori za rast (detalji u nastavku). Kada se temperatura izjednači, s površine klobuka isparava tanak sloj kondenzata, a tek tada počinje isparavati vlaga iz tijela same bukovače. Ako voda u stanicama klobuka gljive dovoljno dugo stagnira, tada stanice počinju umirati. Dugotrajno (ili kratkotrajno, ali periodično) izlaganje vodenom filmu inhibira isparavanje vlastite vlage gljivičnih tijela do te mjere da primordija i mlade gljive promjera do 1 cm uginu.

Kad primordija požuti, meka poput vate, poteče iz njih pri pritisku, gljivari obično sve pripisuju “bakteriozi” ili “lošem miceliju”. Ali, u pravilu, takva smrt povezana je s razvojem sekundarnih infekcija (bakterijskih ili gljivičnih), koje se razvijaju na primordijama i gljivama koje su umrle od posljedica izlaganja kondenzatu.

Odakle dolazi kondenzacija i kolika bi trebala biti kolebanja temperature da bi došlo do rosišta?

Za odgovor, okrenimo se Mollierovom dijagramu. Izumljen je za rješavanje problema na grafički način, umjesto glomaznih formula.

Razmotrit ćemo najjednostavniju situaciju.

Zamislite da vlažnost u komori ostaje nepromijenjena, ali iz nekog razloga temperatura počinje padati (na primjer, voda ulazi u izmjenjivač topline na temperaturi ispod normalne).

Pretpostavimo da je temperatura zraka u komori 15 stupnjeva, a vlažnost 89%. Na Mollierovom dijagramu, ovo je plava točka A, do koje je vodila narančasta ravna crta od broja 15. Ako ovu ravnu liniju nastavimo prema gore, vidjet ćemo da će u ovom slučaju sadržaj vlage iznositi 9,5 grama vodene pare na 1 m³ zraka.

Jer pretpostavili smo da se vlažnost zraka ne mijenja, t.j. količina vode u zraku se nije promijenila, onda kada temperatura padne za samo 1 stupanj, vlažnost će biti već 95%, na 13,5 - 98%.

Ako spustimo ravnu liniju (crvenu) prema dolje od točke A, tada ćemo na raskrižju s krivuljom vlažnosti od 100% (ovo je točka rosišta) dobiti točku B. Povlačeći vodoravnu ravnu liniju na os temperature, dobit ćemo vidjeti da će kondenzat početi padati na temperaturi od 13,2.

Što nam ovaj primjer daje?

Vidimo da smanjenje temperature u zoni formiranja mladih drusena za samo 1,8 stupnjeva može uzrokovati pojavu kondenzacije vlage. Rosa će pasti točno na primordija, jer uvijek imaju temperaturu 1 stupanj nižu nego u komori - zbog stalnog isparavanja vlastite vlage s površine šešira.

Naravno, u stvarnoj situaciji, ako zrak izlazi iz kanala dva stupnja niže, onda se miješa s više topli zrak u komori i vlažnost ne raste na 100%, već u rasponu od 95 do 98%.

No, treba napomenuti da osim temperaturnih kolebanja u stvarnoj komori za uzgoj imamo i mlaznice za vlaženje koje dovode vlagu u višku, pa se samim time mijenja i sadržaj vlage.

Kao rezultat, hladni zrak može biti prezasićen vodenom parom, a kada se pomiješa na izlazu iz kanala, završit će u području zamagljivanja. Budući da ne postoji idealna raspodjela strujanja zraka, svako pomicanje strujanja može dovesti do toga da se u blizini rastućeg primordija formira zona rose koja će ga uništiti. Istodobno, primordija koja raste u blizini možda neće pasti pod utjecaj ove zone, a kondenzacija neće pasti na nju.

Najtužnije u ovoj situaciji je to što senzori u pravilu vise samo u samoj komori, a ne u zračnim kanalima. Stoga većina uzgajivača gljiva niti ne sumnja da takve fluktuacije mikroklimatskih parametara postoje u njihovoj komori. Hladni zrak koji izlazi iz zračnog kanala miješa se s velikim volumenom zraka u prostoriji, a zrak s "prosječnim vrijednostima" za komoru dolazi do senzora, a ugodna mikroklima je važna za gljive u zoni njihovog rasta!

Situacija s kondenzacijom postaje još nepredvidljivija kada se mlaznice za vlaženje ne nalaze u samim zračnim kanalima, već su obješene oko komore. Tada dolazni zrak može osušiti gljive, a mlaznice koje se iznenada uključe mogu stvoriti neprekidni vodeni film na šeširu.

Iz svega ovoga slijede važni zaključci:

1. Čak i male temperaturne fluktuacije od 1,5-2 stupnja mogu uzrokovati kondenzaciju i smrt gljivica.

2. Ako ne možete izbjeći fluktuacije u mikroklimi, tada ćete morati smanjiti vlažnost na najniže moguće vrijednosti (na temperaturi od +15 stupnjeva, vlažnost bi trebala biti najmanje 80- 83%), tada je manja vjerojatnost da će zrak biti potpuno zasićen vlagom pri snižavanju temperature.

3. Ako je većina primordija u komori već prošla fazu floksa* i veća je od 1-1,5 cm, tada se rizik od smrti gljivica od kondenzata smanjuje zbog rasta klobuka i, sukladno tome, površine isparavanja područje.
Tada se vlažnost zraka može podići na optimalnu (87-89%), kako bi gljiva bila gušća i teža.

Ali učinite to postupno, ne više od 2% dnevno - kao rezultat naglog povećanja vlažnosti, ponovno možete dobiti fenomen kondenzacije vlage na gljivama.

* Stadij floksa (vidi fotografiju) je faza razvoja primorija, kada postoji podjela na pojedinačne gljive, ali sama primordija još uvijek podsjeća na loptu. Izvana izgleda kao cvijet s istim imenom.

4. Obavezno imati senzore vlage i temperature ne samo u prostoriji komore za uzgoj bukovače, već iu zoni rasta primordija i u samim zračnim kanalima, za bilježenje kolebanja temperature i vlažnosti.

5. Svako ovlaživanje zraka (kao i njegovo zagrijavanje i hlađenje) u samoj komori neprihvatljivo!

6. Prisutnost automatizacije pomaže u izbjegavanju fluktuacija temperature i vlage, kao i smrti gljiva iz tog razloga. Program koji kontrolira i koordinira utjecaj parametara mikroklime mora biti napisan posebno za komore za uzgoj bukovača.

Nakon čitanja ovog članka, preporučujem da pročitate članak o entalpija, latentni kapacitet hlađenja i određivanje količine kondenzata nastalog u sustavima klimatizacije i odvlaživanja:

Dobar dan, dragi kolege početnici!

Na samom početku svog profesionalnog puta naišao sam na ovaj dijagram. Na prvi pogled može izgledati zastrašujuće, ali ako razumijete glavna načela po kojima funkcionira, onda se možete zaljubiti u nju: D. U svakodnevnom životu to se zove i-d dijagram.

U ovom članku pokušat ću jednostavno (na prstima) objasniti glavne točke, tako da ćete kasnije, počevši od primljenog temelja, samostalno uroniti u ovu mrežu karakteristika zraka.

Ovako to izgleda u udžbenicima. Postane nekako jezivo.

Uklonit ću sve suvišno što mi neće trebati za moje objašnjenje i predstaviti i-d dijagram u ovom obliku:

(za uvećanje slike kliknite i zatim ponovno kliknite)

Još uvijek nije sasvim jasno što je to. Podijelimo ga na 4 elementa:

Prvi element je sadržaj vlage (D ili d). Ali prije nego što počnem govoriti o vlažnosti zraka općenito, htio bih se oko nečega dogovoriti s vama.

Dogovorimo se odmah "na obali" oko jednog koncepta. Riješimo se jednog čvrsto ukorijenjenog u nama (barem u meni) stereotipa o tome što je para. Od samog djetinjstva upirali su mi na lonac ili čajnik i govorili, boreći prstom u “dim” koji je izlazio iz posude: “Vidi! To je para." Ali kao i mnogi ljudi koji su prijatelji s fizikom, moramo razumjeti da je „vodena para plinovito stanje voda. Nema boje, okus i miris. To su samo molekule H2O u plinovitom stanju, koje nisu vidljive. A ono što vidimo, kako izlijeva iz kotlića, mješavina je vode u plinovitom stanju (para) i „kapljica vode u graničnom stanju između tekućine i plina“, odnosno vidimo potonje (s rezervama, možemo nazivamo i ono što vidimo – maglom). Kao rezultat, dobivamo da u ovom trenutku oko svakog od nas postoji suhi zrak (mješavina kisika, dušika...) i pare (H2O).

Dakle, sadržaj vlage nam govori koliko je te pare prisutno u zraku. Na većini i-d dijagrama ova vrijednost se mjeri u [g / kg], tj. koliko grama pare (H2O u plinovitom stanju) ima u jednom kilogramu zraka (1 kubični metar zraka u vašem stanu teži oko 1,2 kilograma). U vašem stanu za ugodne uvjete u 1 kilogramu zraka trebalo bi biti 7-8 grama pare.

Na i-d grafikon sadržaj vlage prikazan je kao okomite linije, a informacije o gradaciji nalaze se na dnu dijagrama:

(za uvećanje slike kliknite i zatim ponovno kliknite)

Drugi važan element koji treba razumjeti je temperatura zraka (T ili t). Mislim da ovdje nema potrebe objašnjavati. Na većini i-d dijagrama ova se vrijednost mjeri u stupnjevima Celzijusa [°C]. Na i-d dijagramu temperatura je prikazana kosim linijama, a informacije o gradaciji nalaze se na lijevoj strani dijagrama:

(za uvećanje slike kliknite i zatim ponovno kliknite)

Treći element ID dijagrama je relativna vlažnost (φ). Relativna vlažnost zraka je upravo ona vrsta vlage o kojoj slušamo na TV-u i radiju kada slušamo vremensku prognozu. Mjeri se kao postotak [%].

Postavlja se razumno pitanje: "Koja je razlika između relativne vlažnosti i sadržaja vlage?" Odgovorit ću na ovo pitanje korak po korak:

Prva razina:

Zrak može zadržati određena količina par. Zrak ima određeni "kapacitet parnog opterećenja". Na primjer, u vašoj sobi kilogram zraka može "ponijeti" ne više od 15 grama pare.

Pretpostavimo da je vaša soba udobna, a u svakom kilogramu zraka u vašoj sobi ima 8 grama pare, a svaki kilogram zraka može sadržavati 15 grama pare. Kao rezultat, dobivamo da je 53,3% maksimalno moguće pare u zraku, t.j. relativna vlažnost zraka - 53,3%.

druga faza:

Kapacitet zraka varira s različite temperature. Što je temperatura zraka viša, više pare može sadržavati, što je temperatura niža, to je manji kapacitet.

Pretpostavimo da smo zagrijali zrak u vašoj sobi konvencionalnim grijačem od +20 stupnjeva do +30 stupnjeva, ali količina pare u svakom kilogramu zraka ostaje ista - 8 grama. Na +30 stupnjeva, zrak može "ponijeti" do 27 grama pare, kao rezultat toga, u našem zagrijanom zraku - 29,6% maksimalno moguće pare, t.j. relativna vlažnost - 29,6%.

Isto vrijedi i za hlađenje. Ako zrak ohladimo na +11 stupnjeva, tada dobivamo "nosivost" jednaku 8,2 grama pare po kilogramu zraka i relativnu vlažnost od 97,6%.

Imajte na umu da je u zraku bila ista količina vlage - 8 grama, a relativna vlažnost zraka je skočila sa 29,6% na 97,6%. To se dogodilo zbog temperaturnih fluktuacija.

Kad zimi na radiju čujete o vremenu, gdje kažu da je vani minus 20 stupnjeva, a vlaga 80%, to znači da u zraku ima oko 0,3 grama pare. Kad uđe u vaš stan, ovaj zrak se zagrijava do +20 i relativna vlažnost takvog zraka postaje 2%, a to je vrlo suh zrak (zapravo, u stanu se zimi vlažnost održava na 10-30% zbog ispuštanje vlage iz kupaonica, kuhinja i ljudi, ali je također ispod parametara udobnosti).

Treća faza:

Što se događa ako snizimo temperaturu na takvu razinu da je “nosivost” zraka manja od količine pare u zraku? Na primjer, do +5 stupnjeva, gdje je kapacitet zraka 5,5 grama / kilogram. Onaj dio plinovite H2O koji ne stane u “tijelo” (u našem slučaju to je 2,5 grama) počet će se pretvarati u tekućinu, t.j. u vodi. U svakodnevnom životu ovaj je proces posebno jasno vidljiv kada se prozori zamagljuju zbog činjenice da je temperatura stakla niža od Prosječna temperatura u prostoriji, toliko da u zraku ima malo mjesta za vlagu i para se, pretvarajući se u tekućinu, taloži na staklu.

Na i-d dijagramu relativna vlažnost je prikazana kao zakrivljene linije, a informacije o gradaciji nalaze se na samim linijama:

(za uvećanje slike kliknite i zatim ponovno kliknite)

Četvrti element ID dijagrama je entalpija (I ili i). Entalpija sadrži energetsku komponentu stanja topline i vlage zraka. Nakon daljnjeg proučavanja (izvan ovog članka, na primjer u mom članku o entalpiji ) vrijedi obratiti posebnu pozornost na to kada je u pitanju odvlaživanje i vlaženje zraka. Ali za sada se nećemo fokusirati na ovaj element. Entalpija se mjeri u [kJ/kg]. Na i-d dijagramu entalpija je prikazana kosim linijama, a podatak o gradaciji nalazi se na samom grafu (ili lijevo i u gornjem dijelu dijagrama).

Definirajte parametre vlažan zrak, kao i riješiti niz praktičnih pitanja vezanih uz sušenje raznih materijala, vrlo povoljno na grafički način s iskaznica dijagrami, koje je prvi predložio sovjetski znanstvenik L.K. Ramzin 1918. godine.

Izrađen za barometarski tlak od 98 kPa. U praksi se dijagram može koristiti u svim slučajevima izračunavanja sušilica, budući da se uz normalne fluktuacije atmosferskog tlaka vrijednosti i i d malo mijenjati.

Ucrtaj u koordinate i-d je grafička interpretacija jednadžbe entalpije za vlažan zrak. Odražava odnos glavnih parametara vlažnog zraka. Svaka točka na dijagramu ističe neko stanje s dobro definiranim parametrima. Da bismo pronašli bilo koju od karakteristika vlažnog zraka, dovoljno je poznavati samo dva parametra njegovog stanja.

I-d dijagram vlažan zrak izgrađen je u kosom koordinatnom sustavu. Na y-osi gore i dolje od nulte točke (i = 0, d = 0), ucrtane su vrijednosti entalpije i linije i = const su povučene paralelno s apscisnom osi, tj. , pod kutom od 135 0 u odnosu na vertikalu. U ovom slučaju, izoterma 0 o C u nezasićenom području nalazi se gotovo horizontalno. Što se tiče skale za očitavanje sadržaja vlage d, ona se radi praktičnosti svodi na vodoravnu ravnu liniju koja prolazi kroz ishodište.

Na i-d dijagramu je također ucrtana krivulja parcijalnog tlaka vodene pare. U tu svrhu koristi se sljedeća jednadžba:

R p \u003d B * d / (0,622 + d),

Za varijabilne vrijednosti d dobivamo da, na primjer, za d=0 P p =0, za d=d 1 P p =P p1 , za d=d 2 P p =P p2, itd. Zadano određeno mjerilo za parcijalne tlakove, u donjem dijelu dijagrama u pravokutnom sustavu koordinatnih osi, u naznačenim točkama ucrtava se krivulja P p =f(d). Nakon toga, zakrivljene linije konstante primjenjuju se na i-d dijagram relativna vlažnost(φ = konst). Donja krivulja φ = 100% karakterizira stanje zraka zasićenog vodenom parom ( krivulja zasićenja).

Također, ravne linije izoterme (t = const) izgrađene su na i-d dijagramu vlažnog zraka, karakterizirajući procese isparavanja vlage, uzimajući u obzir dodatnu količinu topline koju unosi voda temperature 0 °C.

U procesu isparavanja vlage entalpija zraka ostaje konstantna, jer se toplina uzeta iz zraka za sušenje materijala vraća u njega zajedno s isparenom vlagom, odnosno u jednadžbi:

i = i in + d*i p

Smanjenje u prvom mandatu nadoknadit će se povećanjem u drugom mandatu. Na i-d dijagramu ovaj proces ide duž linije (i = const) i ima uvjetni naziv procesa adijabatsko isparavanje. Granica hlađenja zrakom je adijabatska temperatura mokrog balona, koja se na dijagramu nalazi kao temperatura točke na sjecištu linija (i = const) s krivuljom zasićenja (φ = 100%).

Ili drugim riječima, ako iz točke A (s koordinatama i = 72 kJ / kg, d = 12,5 g / kg suhog zraka, t = 40 ° C, V = 0,905 m 3 / kg suhog zraka φ = 27%), emitiranje određeno stanje vlažnog zraka, povući vertikalnu gredu d = const, tada će to biti proces hlađenja zraka bez promjene sadržaja vlage; vrijednost relativne vlažnosti φ u ovom slučaju postupno raste. Kada se ovaj snop nastavlja sve dok se ne siječe s krivuljom φ = 100% (točka "B" s koordinatama i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg suhog zraka, t = 17,5 °C, V = 0,84 m 3 /kg suhog zraka j \u003d 100%), dobivamo najnižu temperaturu tp (tzv. temperatura točke rosišta), pri kojem zrak s danim sadržajem vlage d još uvijek može zadržati pare u nekondenziranom obliku; daljnje smanjenje temperature dovodi do gubitka vlage ili u suspenziji (magla), ili u obliku rose na površinama ograde (zidovi automobila, proizvodi), ili mraza i snijega (cijevi isparivača rashladnog stroja).

Ako se zrak u stanju A ovlaži bez dovoda ili uklanjanja topline (na primjer, s otvorene vodene površine), tada će se proces koji karakterizira AC linija odvijati bez promjene entalpije (i = const). Temperatura tm na sjecištu ove linije s krivuljom zasićenja (točka "C" s koordinatama i = 72 kJ / kg, d = 19 g / kg suhog zraka, t = 24 ° C, V = 0,87 m 3 / kg suhog zraka φ = 100%) i jest temperatura mokrog termometra.

Koristeći i-d, prikladno je analizirati procese koji se događaju kada se vlažni zračni tokovi miješaju.

Također, i-d dijagram vlažnog zraka naširoko se koristi za izračun parametara klimatizacije, što se shvaća kao skup sredstava i metoda utjecaja na temperaturu i vlažnost zraka.

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 barove. 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 A, Prevlačenje s točke A 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 V 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

(slika 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 tlak pare 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.