Mollierův diagram. Mikroklima v komoře pro pěstování hlívy ústřičné Různé I-d diagramy

2018-05-15

V sovětských dobách, v učebnicích větrání a klimatizace, stejně jako mezi konstruktéry a seřizovači, byl i - d diagram obvykle označován jako „Ramzinův diagram“ - na počest Leonida Konstantinoviče Ramzina, významného sovětského topenáře, jejichž vědecké a technické činnosti byly mnohostranné a pokrývaly širokou škálu vědeckých otázek tepelného inženýrství. Přitom většina západní státy vždy se mu říkalo „Mollierův diagram“ ...

i-d- diagram jako dokonalý nástroj

27. června 2018 uplyne 70 let od úmrtí Leonida Konstantinoviče Ramzina, významného sovětského vědce tepelného inženýrství, jehož vědecké a technické činnosti byly mnohostranné a pokrývaly širokou škálu vědeckých otázek tepelného inženýrství: teorie designu tepla a elektrárny, aerodynamický a hydrodynamický výpočet kotelen, spalování a záření paliva v pecích, teorie procesu sušení, stejně jako řešení mnoha praktických problémů, například efektivní využití uhlí poblíž Moskvy jako paliva. Před Ramzinovými experimenty bylo toto uhlí považováno za nevhodné pro použití.

Jedna z mnoha Ramzinových prací byla věnována problematice míchání suchého vzduchu a vodní páry. Analytický výpočet interakce suchého vzduchu a vodní páry je poměrně složitý matematický problém. Ale existuje i-d- diagram. Jeho aplikace zjednodušuje výpočet stejným způsobem jako je- diagram snižuje složitost výpočtu parních turbín a dalších parních strojů.

V dnešní době je těžké si práci projektanta nebo inženýra klimatizace představit bez použití i-d- grafy. S jeho pomocí můžete graficky znázornit a vypočítat procesy vzduchotechniky, určit kapacitu chladicích jednotek, podrobně analyzovat proces sušení materiálů, určit stav vlhký vzduch v každé fázi jeho zpracování. Diagram vám umožňuje rychle a jasně vypočítat výměnu vzduchu v místnosti, určit potřebu klimatizačních jednotek pro chlad nebo teplo, měřit průtok kondenzátu během provozu chladiče vzduchu, vypočítat požadovaný průtok vody pro adiabatické chlazení, určit teplota rosného bodu nebo teplota vlhkého teploměru.

V sovětských dobách, v učebnicích větrání a klimatizace, stejně jako mezi konstruktéry a seřizovači i-d- diagram byl obvykle označován jako „Ramzinův diagram“. Přitom v řadě západních zemí - Německu, Švédsku, Finsku a mnoha dalších - se mu vždy říkalo „Mollierův diagram“. Postupem času technické možnosti i-d- diagramy byly neustále rozšiřovány a vylepšovány. Dnes jsou díky němu provedeny výpočty stavů vlhkého vzduchu za podmínek proměnlivého tlaku, přesycené vzdušné vlhkosti, v oblasti mlh, v blízkosti povrchu ledu atd. ...

Poprvé zpráva o i-d- diagram se objevil v roce 1923 v německém časopise. Autorem článku byl slavný německý vědec Richard Mollier. Uplynulo několik let a najednou, v roce 1927, se v časopise All-Union Thermal Engineering Institute objevil článek ředitele ústavu profesora Ramzina, ve kterém prakticky opakoval i-d- diagram z německého časopisu a všechny tam citované analytické výpočty Molliera se prohlašuje za autora tohoto diagramu. Ramzin to vysvětluje tím, že ještě v dubnu 1918 v Moskvě na dvou veřejných přednáškách v Polytechnické společnosti předvedl podobný diagram, který na konci roku 1918 publikoval termální výbor Polytechnické společnosti v litografické podobě. V této podobě, píše Ramzin, diagram v roce 1920 široce používal na Moskevské vyšší technické škole jako učební pomůcku při přednáškách.

Moderní obdivovatelé profesora Ramzina by rádi věřili, že diagram vytvořil jako první, a tak se v roce 2012 skupina učitelů z katedry zásobování teplem a plynem a větrání Moskevské státní akademie veřejných služeb a stavebnictví pokusila najít dokumenty v různých archivech potvrzujících Ramzinem uvedené skutečnosti o nadřazenosti. V archivech přístupných učitelům se bohužel nepodařilo najít žádné upřesňující materiály pro období 1918-1926.

Je pravda, že je třeba poznamenat, že období tvůrčí činnost Ramzin prošel těžkým obdobím pro zemi a některé edice rotoprintu, stejně jako návrhy přednášek na diagramu, mohly být ztraceny, ačkoli zbytek jeho vědeckého vývoje, dokonce i ručně psaných, byl dobře zachován.

Žádný z bývalých studentů profesora Ramzina, kromě M. Yu. Lurie, také nezanechal žádné informace o diagramu. Pouze inženýr Lurie jako vedoucí sušicí laboratoře All-Union Thermal Engineering Institute podpořil a doplnil svého šéfa profesora Ramzina v článku publikovaném ve stejném časopise VTI pro rok 1927.

Při výpočtu parametrů vlhkého vzduchu oba autoři, LK Ramzin a Richard Mollier, s dostatečnou mírou přesnosti věřili, že na vlhký vzduch lze aplikovat zákony ideálních plynů. Potom podle Daltonova zákona může být barometrický tlak vlhkého vzduchu reprezentován jako součet dílčích tlaků suchého vzduchu a vodní páry. A řešení systému rovnic Cliperon pro suchý vzduch a vodní páru umožňuje stanovit, že obsah vlhkosti vzduchu při daném barometrickém tlaku závisí pouze na parciálním tlaku vodní páry.

Diagram Molliera i Ramzina je postaven v šikmém souřadnicovém systému s úhlem 135 ° mezi osami entalpie a obsahu vlhkosti a vychází z rovnice pro entalpii vlhkého vzduchu na 1 kg suchého vzduchu: i = i C + i NS d, kde já c a já n je entalpie suchého vzduchu, respektive vodní páry, kJ / kg; d- vlhkost vzduchu, kg / kg.

Podle údajů Molliera a Ramzina je relativní vlhkost vzduchu poměr hmotnosti vodní páry v 1 m³ vlhkého vzduchu k maximální možné hmotnosti vodní páry ve stejném objemu tohoto vzduchu při stejné teplotě. Nebo přibližně lze relativní vlhkost znázornit jako poměr parciálního tlaku páry ve vzduchu v nenasyceném stavu k parciálnímu tlaku par ve stejném vzduchu v nasyceném stavu.

Na základě výše uvedených teoretických premis v šikmém souřadnicovém systému byl sestaven i-d diagram pro určitý barometrický tlak.

Souřadnice představuje hodnoty entalpie, osa osy x směřující pod úhlem 135 ° k souřadnici představuje obsah vlhkosti v suchém vzduchu a také teplotní linie, obsah vlhkosti, entalpie, relativní vlhkost a rozsah dílčí tlak vodní páry.

Jak je uvedeno výše, i-d-diagram byl vypracován pro specifický barometrický tlak vlhkého vzduchu. Pokud se barometrický tlak změní, pak na diagramu zůstanou čáry obsahu vlhkosti a izoterm na místě, ale hodnoty čar relativní vlhkosti se mění úměrně barometrickému tlaku. Například pokud se barometrický tlak vzduchu sníží na polovinu, pak na i-d diagramu na čáře relativní vlhkosti 100%byste měli napsat vlhkost 50%.

Životopis Richarda Molliera to potvrzuje i-d-chart nebyl první výpočetní diagram, který napsal. Narodil se 30. listopadu 1863 v italském městě Terst, které bylo součástí mnohonárodní rakouské říše ovládané habsburskou monarchií. Jeho otec Edouard Mollier byl nejprve lodním inženýrem, poté se stal ředitelem a spoluvlastníkem místní strojírenské továrny. Matka, rozená von Dick, pocházela ze šlechtické rodiny z Mnichova.

Po absolvování střední školy v Terstu s vyznamenáním v roce 1882 zahájil Richard Mollier studium nejprve na univerzitě v Grazu a poté přestoupil na Technickou univerzitu v Mnichově, kde věnoval velkou pozornost matematice a fyzice. Jeho oblíbenými učiteli byli profesoři Maurice Schroeter a Karl von Linde. Po úspěšném ukončení vysokoškolského studia a krátké inženýrské praxi v otcově podniku byl Richard Mollier v roce 1890 jmenován asistentem Maurice Schroetera na univerzitě v Mnichově. Jeho první vědecká práce v roce 1892 pod vedením Maurice Schroetera souvisela s konstrukcí termálních diagramů pro kurz teorie strojů. O tři roky později Mollier obhájil doktorskou práci o parní entropii.

Od samého počátku byly zájmy Richarda Molliera zaměřeny na vlastnosti termodynamických systémů a možnost spolehlivé reprezentace teoretického vývoje ve formě grafů a diagramů. Mnoho kolegů ho považovalo za čistého teoretika, protože místo toho, aby prováděl vlastní experimenty, spoléhal se ve svém výzkumu na empirická data ostatních. Ale ve skutečnosti byl jakýmsi „spojovacím článkem“ mezi teoretiky (Rudolph Clausius, J. W. Gibbs a další) a praktickými inženýry. V roce 1873 navrhl Gibbs jako alternativu k analytickým výpočtům t-s-diagram, na kterém se Carnotův cyklus proměnil v jednoduchý obdélník, díky kterému bylo možné snadno odhadnout míru aproximace skutečných termodynamických procesů s ohledem na ty ideální. Pro stejný diagram v roce 1902 navrhl Mollier použít koncept „entalpie“ - určitou funkci stavu, která byla v té době ještě málo známá. Termín „entalpie“ dříve navrhl nizozemský fyzik a chemik Heike Kamerling-Onnes (laureát) Nobelova cena ve fyzice, 1913) byl poprvé zaveden do praxe tepelných výpočtů Gibbsem. Stejně jako „entropie“ (termín vytvořený Clausiem v roce 1865) je entalpie abstraktní vlastností, kterou nelze přímo měřit.

Velkou výhodou tohoto konceptu je, že vám umožňuje popsat změnu energie termodynamického média bez zohlednění rozdílu mezi teplem a prací. Pomocí této stavové funkce navrhl Mollier v roce 1904 diagram ukazující vztah mezi entalpií a entropií. V naší zemi je známá jako je- diagram. Tento diagram, při zachování většiny výhod t-s-diagramy, poskytuje další možnosti, překvapivě jednoduše ilustruje podstatu prvního i druhého termodynamického zákona. Investicí do rozsáhlé reorganizace termodynamické praxe vyvinul Richard Mollier celý systém termodynamických výpočtů založený na konceptu entalpie. Jako základ pro tyto výpočty použil různé grafy a diagramy vlastností páry a řady chladiv.

V roce 1905 německý výzkumník Müller sestrojil diagram v obdélníkovém souřadnicovém systému z teploty a entalpie, aby vizualizoval procesy zpracování vlhkého vzduchu. Richard Mollier v roce 1923 tento diagram vylepšil tím, že byl šikmý s osami entalpie a obsahu vlhkosti. V této podobě diagram prakticky přežil dodnes. Během svého života zveřejnil Mollier výsledky řady důležitý výzkum na termodynamiku, vychoval galaxii vynikajících vědců. Jeho studenti, jako Wilhelm Nusselt, Rudolf Planck a další, učinili řadu zásadních objevů v oblasti termodynamiky. Richard Mollier zemřel v roce 1935.

LK Ramzin byl o 24 let mladší než Mollier. Jeho životopis je zajímavý a tragický. Úzce souvisí s politickou a ekonomickou historií naší země. Narodil se 14. října 1887 ve vesnici Sosnovka na Tambovsku. Jeho rodiče, Praskovya Ivanovna a Konstantin Filippovich, byli učitelé školy zemstva. Po absolvování tambovského gymnázia se zlatou medailí nastoupil Ramzin na císařskou vyšší technickou školu (později MVTU, nyní MGTU). Jako student se účastní vědecké práce pod vedením profesora V. I. Grinevetského. V roce 1914, poté, co dokončil studium s vyznamenáním a získal diplom ze strojního inženýrství, byl ponechán ve škole pro vědeckou a učitelskou práci. O necelých pět let později začalo být jméno L. K. Ramzina zmiňováno společně s takovými slavnými ruskými vědci-tepelnými inženýry jako V.I.Grynevetsky a K.V. Kirsh.

V roce 1920 byl Ramzin zvolen profesorem Moskevské vyšší technické školy, kde vedl katedry „Paliva, pece a kotelny“ a „Tepelné stanice“. V roce 1921 se stal členem Státního plánovacího výboru v zemi a podílel se na práci na plánu GOERLO, kde byl jeho přínos mimořádně významný. Ramzin je zároveň aktivním organizátorem vzniku tepelného inženýrského institutu (VTI), jehož ředitel byl v letech 1921 až 1930, a jeho vědeckého poradce v letech 1944 až 1948. V roce 1927 byl jmenován členem All-Union Council of National Economy (VSNKh), zabývající se rozsáhlým vytápěním a elektrifikací celé země, absolvoval důležité zahraniční pracovní cesty: do Anglie, Belgie, Německa, Československa, Spojené státy americké.

Ale situace na konci dvacátých let v zemi se zahřívá. Po Leninově smrti se boj o moc mezi Stalinem a Trockým výrazně zintenzivnil. Válčící strany jdou hluboko do džungle antagonistických sporů a navzájem si čarují ve jménu Lenina. Trockij jako lidový komisař obrany má na své straně armádu, podporují ho odbory vedené jejich vůdcem MP Tomským, který se staví proti Stalinovu plánu podřízení odborů straně a hájí autonomii odborového hnutí. Na straně Trockého prakticky celé ruské inteligence, která je nespokojená s ekonomickými neúspěchy a devastací v zemi vítězného bolševismu.

Situace upřednostňuje plány Leona Trockého: ve vedení země došlo k neshodám mezi Stalinem, Zinovjevem a Kameněvem, hlavní nepřítel Trockého Dzeržinskij umírá. Trockij ale v tuto chvíli své přednosti nevyužil. Odpůrci využili jeho nerozhodnosti a v roce 1925 ho odvolali z funkce lidový komisař obrany, zbavující kontrolu nad Rudou armádou. Po chvíli byl Tomsky propuštěn z vedení odborů.

Trockijův pokus 7. listopadu 1927, v den oslav desátého výročí říjnové revoluce, dostat své příznivce do ulic Moskvy selhal.

A situace v zemi se stále zhoršuje. Selhání a selhání socioekonomické politiky v zemi nutí vedení strany SSSR přesunout vinu za narušení na tempo industrializace a kolektivizace na „trosečníky“ z řad „třídních nepřátel“.

Koncem dvacátých let 20. století průmyslová zařízení, která v zemi zůstala z carských dob, přežila revoluci, občanská válka a ekonomické devastace, byl v žalostném stavu. Výsledkem byl rostoucí počet nehod a katastrof v zemi: v uhelném průmyslu, v dopravě, v městské ekonomice a v dalších oblastech. A protože jsou katastrofy, musí existovat viníci. Bylo nalezeno východisko: za všechny potíže v zemi mohla technická inteligence - škůdci -inženýři. Právě ti, kteří se ze všech sil snažili těmto potížím zabránit. Inženýři začali být souzeni.

První z nich byla vysoce známá „Shakhtyho aféra“ z roku 1928, po níž následovaly procesy s Lidovým komisariátem železnic a zlatokopeckým průmyslem.

Na řadu přišla „kauza Průmyslová strana“-hlavní soud o vyráběných materiálech v případě sabotáže v průmyslu a dopravě v letech 1925-1930, údajně koncipovaný a popravený protisovětskou podzemní organizací známou jako Svaz inženýrských organizací. , Rada Unie strojírenských organizací “,„ Průmyslová strana “.

Podle vyšetřování složení ústředního výboru „průmyslové strany“ zahrnovalo inženýry: PI Palchinsky, který byl zastřelen verdiktem kolegia OGPU v případě sabotáže v odvětví zlato-platina, LG Rabinovich, který byl odsouzený v „případu Shakhty“ a S. A. Khrennikov, který během vyšetřování zemřel. Po nich byl profesor LK Ramzin prohlášen za šéfa „průmyslové strany“.

A v listopadu 1930 v Moskvě ve Sloupové síni Sněmovny odborů zahájila zvláštní soudní přítomnost Nejvyššího sovětu SSSR, kterému předsedal státní zástupce A. Ya. Vyshinsky, otevřené slyšení o případu revoluční organizace „Unie inženýrských organizací“ („průmyslová strana“), jejíž centrum vedení a financování údajně sídlilo v Paříži a sestávalo z bývalých ruských kapitalistů: Nobel, Mantashev, Treťjakov, Ryabushinsky a další. Hlavním žalobcem u soudu je N.V. Krylenko.

V doku je osm lidí: vedoucí oddělení Státní plánovací komise, největší podniky a vzdělávací instituce, profesoři akademií a ústavů, včetně Ramzina. Obžaloba tvrdí, že „průmyslová strana“ plánovala převrat, že obviněný dokonce rozdělil pozice v budoucí vládě - například milionář Pavel Ryabushinsky byl plánován na post ministra průmyslu a obchodu, s nímž Ramzin, zatímco na služební cesta v Paříži, údajně vedla tajná jednání. Po zveřejnění obžaloby zahraniční noviny informovaly, že Ryabushinsky zemřel v roce 1924, dlouho před možným kontaktem s Ramzinem, ale takové zprávy vyšetřování neobtěžovaly.

Tento proces se od mnoha dalších lišil v tom, že státní zástupce Krylenko nehrál nejvíce hlavní roli nemohl poskytnout žádné listinné důkazy, protože v přírodě neexistovaly. Hlavním žalobcem se ve skutečnosti stal sám Ramzin, který se ke všem obviněním, která byla proti němu přiznána, přiznal a také potvrdil účast všech obviněných na kontrarevolučních akcích. Ve skutečnosti byl Ramzin autorem obvinění proti svým soudruhům.

Jak ukazují otevřené archivy, Stalin průběh soudu bedlivě sledoval. Zde je to, co napsal v polovině října 1930 vedoucímu OGPU V. R. Menzhinskému: „ Moje návrhy: učinit jeden z nejdůležitějších klíčových bodů ve svědectví vrcholů „průmyslové strany“ TKP a zejména Ramzina v otázce intervence a načasování intervence ... je nutné zapojit další členy Ústřední výbor „průmyslové strany“ v případě a vyslýchat je přísně o tom samém, nechat je číst svědectví Ramzina ...».

Všechna Ramzinova přiznání byla základem obžaloby. U soudu se všichni obvinění přiznali ke všem zločinům, které proti nim byly vzneseny, až do spojení s francouzským premiérem Poincaré. Hlava francouzské vlády vydala vyvrácení, které bylo dokonce publikováno v novinách Pravda a oznámeno u soudu, ale důsledkem bylo, že toto prohlášení bylo k případu připojeno jako prohlášení známého nepřítele komunismu, což dokazuje existence spiknutí. Pět z obžalovaných, včetně Ramzina, bylo odsouzeno k smrti, poté vystřídáno na deset let v táborech, další tři byli odsouzeni k osmi letům v táborech. Všichni byli posláni k výkonu trestu a všichni kromě Ramzina zemřeli v táborech. Ramzin dostal příležitost vrátit se do Moskvy a na závěr pokračovat ve své práci na výpočtu a konstrukci vysoce výkonného přímotopného kotle.

K realizaci tohoto projektu v Moskvě byla na základě věznice Butyrskaya v oblasti současné ulice Avtozavodskaya vytvořena „Special Design Bureau for Direct-Flow Boiler Building“ (jedna z prvních „Sharasheks“), kde byla navržena práce byly prováděny pod vedením Ramzina se zapojením volných specialistů z města. Mimochodem, jedním z nezávislých inženýrů zapojených do této práce byl budoucí profesor V.V.

A 22. prosince 1933 Ramzinův přímotopný kotel vyráběný v Nevském strojírenském závodě pojmenovaném po I. Lenin s kapacitou 200 tun páry za hodinu, s provozním tlakem 130 atm a teplotou 500 ° C, byl uveden do provozu v Moskvě na TETs-VTI (nyní TETs-9). Několik podobných kotelen podle Ramzinova projektu bylo postaveno v jiných oblastech. V roce 1936 byl Ramzin zcela propuštěn. Stal se vedoucím nově vytvořeného oddělení kotlové techniky Moskevského energetického institutu a byl také jmenován vědeckým ředitelem VTI. Úřady udělily Ramzinovi Stalinovu cenu prvního stupně, Leninovy řády a Řád rudého praporu práce. V té době byla taková ocenění velmi ceněná.

VAK SSSR udělil L. K. Ramzinovi akademický titul Doktor technických věd bez obhajoby diplomové práce.

Veřejnost však Ramzinovi neodpustila jeho chování u soudu. Kolem něj se vynořila ledová zeď; mnoho kolegů si s ním nepodalo ruku. V roce 1944 byl na doporučení vědeckého oddělení ÚV KSČ (bolševiků) nominován jako odpovídající člen Akademie věd SSSR. V tajném hlasování na Akademii získal 24 hlasů proti a pouze jeden pro. Ramzin byl úplně zlomený, morálně zničený, jeho život pro něj skončil. Zemřel v roce 1948.

Při srovnání vědeckého vývoje a biografií těchto dvou vědců, kteří pracovali téměř současně, lze předpokládat, že i-d- Diagram pro výpočet parametrů vlhkého vzduchu se s největší pravděpodobností zrodil na německé půdě. Je překvapující, že profesor Ramzin se začal hlásit k autorství i-d- diagramy pouhé čtyři roky po objevení článku Richarda Molliera, přestože vždy pečlivě sledoval novou technickou literaturu, včetně zahraniční. V květnu 1923, na zasedání sekce tepelného inženýrství polytechnické společnosti při All-Union Association of Engineers, dokonce vypracoval vědeckou zprávu o své cestě do Německa. Protože si byl Ramzin vědom práce německých vědců, chtěl je pravděpodobně použít ve své vlasti. Je možné, že měl souběžně pokusy provádět podobnou vědeckou a praktickou práci na Moskevské vyšší technické škole v této oblasti. Ale ani jeden aplikační článek na i-d-chart ještě nebyl v archivech nalezen. Dochované návrhy jeho přednášek o tepelných elektrárnách, o testování různých palivových materiálů, o ekonomice kondenzačních jednotek atd. A ani jeden, dokonce ani průvan i-d-diagram, který napsal před rokem 1927, dosud nebyl nalezen. Je tedy nutné, navzdory vlasteneckému cítění, dojít k závěru, že autor i-d-chart je přesně Richard Mollier.

Nesterenko A.V., Základy termodynamických výpočtů ventilace a klimatizace. - M.: Vyšší škola, 1962.
Mikhailovsky G.A. Termodynamické výpočty procesů směsí páry a plynu. - M.-L.: Mašgiz, 1962.
Voronin G.I., Verbe M.I. Klimatizace zapnutá letadlo... - M.: Mašgiz, 1965.
Prokhorov V.I. Klimatizační systémy se vzduchovými chladiči. - M.: Stroyizdat, 1980.
Mollier R. Ein neues. Diagramm fu? R Dampf-Luftgemische. Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure. 1923. Č. 36.
Ramzin L.K. Výpočet sušiček v i-d-diagramu. - M.: Bulletin tepelného inženýrského institutu, č. 1 (24). 1927.
Gusev A.Yu., Elkhovsky A.E., Kuzmin M.S., Pavlov N.N. Hádanka i-d-diagramu // ABOK, 2012. №6.
Lurie M.Yu. Způsob konstrukce i-d-diagramu profesora LK Ramzina a pomocných tabulek pro vlhký vzduch. - M.: Bulletin tepelného inženýrského institutu, 1927. č. 1 (24).
Rána do kontrarevoluce. Obžaloba v případě kontrarevoluční organizace Svazu inženýrských organizací („průmyslová strana“). - M.-L., 1930.
Proces „průmyslové strany“ (od 25.11.1930 do 07.12.1930). Přepis soudu a materiály připojené k případu. - M., 1931.

Mnohým houbařům jsou známé výrazy „rosný bod“ a „zachycení kondenzace na primordiích“.

Pojďme se podívat na povahu tohoto jevu a na to, jak se mu vyhnout.

Ze školního kurzu fyziky a vlastní zkušenosti každý ví, že když se venku docela ochladí, může se tvořit mlha a rosa. A pokud jde o kondenzaci, většina si tento jev představí následovně: jakmile dosáhne rosného bodu, bude voda z kondenzátu vytékat z primordia nebo budou na rostoucích houbách vidět kapky (slovo „rosa“ je spojeno s kapky). Ve většině případů se však kondenzace tvoří ve formě tenkého, prakticky neviditelného vodního filmu, který se velmi rychle odpařuje a není ani cítit na dotek. Mnozí jsou proto zmatení: jaké je nebezpečí tohoto jevu, pokud není ani viditelný?

Existují dvě taková nebezpečí:

protože se to vyskytuje téměř nepostřehnutelně okem, nelze odhadnout, kolikrát denně byly rostoucí primordie pokryty takovým filmem a jaké poškození jim to způsobilo.

Právě kvůli této „neviditelnosti“ mnoho houbařů nepřikládá důležitost samotnému jevu kondenzace, nechápe důležitost jeho důsledků pro tvorbu kvality hub a jejich výnos.

Vodní film, který zcela zakrývá povrch primordií a mladých plísní, brání odpařování vlhkosti, která se hromadí v buňkách povrchové vrstvy hřibové čepice. Ke kondenzaci dochází v důsledku kolísání teploty v růstové komoře (podrobnosti viz níže). Když se teplota ustálí, odpaří se tenká vrstva kondenzátu z povrchu víčka a teprve poté se začne odpařovat vlhkost z těla hlívy ústřičné. Pokud voda v buňkách klobouku houby dlouhodobě stagnuje, pak buňky začnou odumírat. Dlouhodobé (nebo krátkodobé, ale periodické) působení vodního filmu tak brání odpařování vlastní vlhkosti těl hub, že hynou primordie a mladé houby až do průměru 1 cm.

Když primordia zežloutne, měkká jako vata, vytéká z nich při lisování, houbaři obvykle vše připisují „bakterióze“ nebo „špatnému myceliu“. Ale taková smrt je zpravidla spojena s rozvojem sekundárních infekcí (bakteriálních nebo plísňových), které se vyvíjejí na primordiích a houbách, které zemřely na následky kondenzace.

Odkud pochází kondenzace a jaké by měly být teplotní výkyvy, aby došlo k rosnému bodu?

Pro odpověď se podívejme na Mollierův diagram. Byl navržen tak, aby řešil problémy graficky místo těžkopádných vzorců.

Budeme zvažovat nejjednodušší situaci.

Představte si, že vlhkost v komoře zůstává nezměněna, ale z nějakého důvodu začíná teplota klesat (do výměníku tepla vstupuje například voda s teplotou nižší než normální).

Řekněme, že teplota vzduchu v komoře je 15 stupňů a vlhkost je 89%. Na Mollierově diagramu je to modrý bod A, ke kterému vede oranžová čára od čísla 15. Pokud budeme pokračovat touto přímkou vzhůru, uvidíme, že obsah vlhkosti v tomto případě bude 9,5 gramů vodní páry v 1 m³ vzduchu.

Protože předpokládali jsme, že se vlhkost nemění, tj. množství vody ve vzduchu se nezměnilo, pak když teplota klesne pouze o 1 stupeň, vlhkost již bude 95%, při 13,5 - 98%.

Pokud spustíme přímku (červenou) dolů z bodu A, pak v průsečíku s křivkou 100% vlhkosti (to je rosný bod) dostaneme bod B. Nakreslením vodorovné přímky k teplotní ose uvidíme, že kondenzace začne vypadávat při teplotě 13,2.

Co nám tento příklad dává?

Vidíme, že pokles teploty v zóně tvorby mladých drusů pouze o 1,8 stupně může způsobit fenomén kondenzace vlhkosti. Rosení bude na primordiích vypadávat, protože vždy mají teplotu o 1 stupeň nižší než v komoře - kvůli neustálému odpařování vlastní vlhkosti z povrchu víčka.

Samozřejmě ve skutečné situaci, pokud vzduch vychází z potrubí o dva stupně níže, pak se mísí s teplejším vzduchem v komoře a vlhkost stoupá ne na 100%, ale v rozmezí od 95 do 98%.

Je však třeba poznamenat, že kromě teplotních výkyvů ve skutečné rostoucí komoře máme také zvlhčovací trysky, které dodávají přebytečnou vlhkost, a proto se také mění obsah vlhkosti.

Výsledkem je, že studený vzduch může být přesycen vodní párou a při smíchání na výstupu z potrubí bude v mlhavé oblasti. Vzhledem k tomu, že neexistuje ideální rozložení proudů vzduchu, jakýkoli posun proudu může vést k tomu, že v blízkosti rostoucího primordia vzniká samotná zóna rosy, která jej zničí. V tomto případě nemusí být primordium rostoucí v blízkosti touto zónou ovlivněno a kondenzace na ní nevypadne.

Nejsmutnější v této situaci je, že senzory zpravidla visí pouze v samotné komoře, a ne ve vzduchových kanálech. Většina pěstitelů hub proto ani netuší, že takové kolísání mikroklimatických parametrů v jejich komoře existuje. Studený vzduch opouštějící potrubí se mísí s velkým objemem vzduchu v místnosti a do senzoru přichází vzduch s „průměrnými hodnotami“ v komoře a pro houby v zóně jejich růstu je důležité pohodlné mikroklima!

Ještě nepředvídatelnější je situace vypadávání kondenzátu, když zvlhčovací trysky nejsou umístěny v samotných vzduchových kanálech, ale jsou zavěšeny kolem komory. Poté může přiváděný vzduch houby vysušit a trysky, které se náhle zapnou, mohou na víčku vytvářet souvislý vodní film.

Z toho všeho plynou důležité závěry:

1. I mírné kolísání teploty o 1,5–2 stupně může způsobit kondenzaci a smrt hub.

2. Pokud nemáte možnost vyhnout se výkyvům mikroklimatu, pak budete muset vlhkost snížit na nejnižší možné hodnoty (při teplotě +15 stupňů by měla být vlhkost alespoň 80-83% ), pak je méně pravděpodobné, že při teplotě dojde k úplnému nasycení vzduchu vlhkostí.

3. Pokud v komoře většina primordií již prošla fází phlox * a má rozměry větší než 1-1,5 cm, pak se nebezpečí smrti hub způsobené kondenzací snižuje v důsledku růstu uzávěru a podle toho i odpařování plocha povrchu.
Poté lze vlhkost zvýšit na optimum (87–89%), aby byla houba hustší a těžší.

Chcete -li to provést postupně, ne více než 2% denně, protože v důsledku prudkého zvýšení vlhkosti můžete na houbách znovu získat fenomén kondenzace vlhkosti.

* Phlox stadium (viz foto) je stádium vývoje primoria, kdy dochází k rozdělení na samostatné houby, ale samotné primordium stále připomíná kouli. Navenek to vypadá jako květina se stejným názvem.

4. Je povinné mít senzory vlhkosti a teploty nejen v místnosti pěstírny hlívy ústřičné, ale také v růstové zóně primordií a v samotných vzduchovodech, pro záznam kolísání teploty a vlhkosti.

5. Jakékoli zvlhčování vzduchu (stejně jako ohřívání a chlazení) v samotné komoře nepřijatelný!

6. Přítomnost automatizace pomáhá předcházet kolísání teploty a vlhkosti a z tohoto důvodu smrti hub. Program, který řídí a koordinuje vliv parametrů mikroklimatu, by měl být napsán speciálně pro komory pro růst hlívy ústřičné.

Stanovení parametrů vlhkého vzduchu a také řešení řady praktických problémů spojených se sušením různých materiálů je graficky velmi výhodné s i-d diagramy, poprvé navržené sovětským vědcem L. K. Ramzinem v roce 1918.

Vyrobeno pro barometrický tlak 98 kPa. V praxi lze diagram použít ve všech případech výpočtu sušiček, protože při normálních výkyvech atmosférického tlaku jsou hodnoty já a d měnit málo.

Graf v souřadnice i-d je grafická interpretace entalpické rovnice pro vlhký vzduch. Odráží vztah mezi hlavními parametry vlhkého vzduchu. Každý bod v diagramu zvýrazňuje určitý stav s dobře definovanými parametry. K nalezení některé z charakteristik vlhkého vzduchu stačí znát pouze dva parametry jeho stavu.

I-d graf vlhký vzduch je vykreslován v šikmém souřadnicovém systému. Na osu osy nahoru a dolů od nulového bodu (i = 0, d = 0) jsou vyneseny hodnoty entalpie a čáry i = const jsou nakresleny rovnoběžně s osou abscisy, tj. Pod úhlem 135 0 do vertikály. V tomto případě je izoterma 0 ° C v nenasycené oblasti umístěna téměř vodorovně. Pokud jde o stupnici pro odečítání obsahu vlhkosti d, ta je pro pohodlí sražena až k vodorovné čáře procházející počátkem.

Diagram i-d je také vykreslen s křivkou parciálního tlaku vodní páry. K tomuto účelu se používá rovnice:

P p = B * d / (0,622 + d),

Když zadáme, které pro proměnné hodnoty d, získáme, že například pro d = 0 P p = 0, pro d = d 1 P p = P p1, pro d = d 2 P p = P p2 atd. . Vzhledem k určitému měřítku pro parciální tlaky je křivka P p = f (d) vykreslena v uvedených bodech ve spodní části diagramu v pravoúhlém souřadnicovém systému. Poté jsou do i-d diagramu vyneseny křivky konstantní relativní vlhkosti (φ = konst.). Dolní křivka φ = 100% charakterizuje stav vzduchu nasyceného vodní párou ( saturační křivka).

Také na i-d diagramu vlhkého vzduchu jsou vyneseny přímé linie izoterm (t = konst), charakterizující procesy odpařování vlhkosti, s přihlédnutím k dodatečnému množství tepla přiváděného vodou o teplotě 0 ° C.

Během odpařování vlhkosti zůstává entalpie vzduchu konstantní, protože teplo odebírané ze vzduchu pro sušení materiálů se vrací zpět do něj spolu s odpařenou vlhkostí, tj. V rovnici:

i = i in + d * i p

Pokles v prvním období bude kompenzován nárůstem ve druhém období. Na diagramu i-d tento proces probíhá podél čáry (i = const) a běžně se nazývá proces adiabatickým odpařováním... Limit chlazení vzduchem je adiabatická teplota vlhkého teploměru, která se na diagramu nachází jako teplota bodu v průsečíku čar (i = konst) s křivkou nasycení (φ = 100%).

Nebo jinými slovy, pokud z bodu A (se souřadnicemi i = 72 kJ / kg, d = 12,5 g / kg suchého vzduchu, t = 40 ° C, V = 0,905 m 3 / kg suchého vzduchu φ = 27%), emitující určitý stav vlhkého vzduchu, nakreslete svislý paprsek d = konst, pak bude představovat proces ochlazování vzduchu beze změny jeho obsahu vlhkosti; hodnota relativní vlhkosti φ se v tomto případě postupně zvyšuje. Když tento paprsek pokračuje, dokud se neprotne s křivkou φ = 100% (bod „B“ se souřadnicemi i = 49 kJ / kg, d = 12,5 g / kg suchého vzduchu, t = 17,5 ° C, V = 0, 84 m 3 / kg sušiny.kar. J = 100%), dostaneme nejnižší teplotu tp (nazývá se teplota rosného bodu), při které je vzduch s daným obsahem vlhkosti d stále schopen zadržovat páry v nekondenzované formě; další pokles teploty vede k usazování vlhkosti buď v suspendovaném stavu (mlha), nebo ve formě rosy na plotech plotů (stěny auta, potraviny), nebo mrazu a sněhu (potrubí odpařovače chladicí stroj).

Pokud je vzduch ve stavu A zvlhčován bez přívodu nebo odvádění tepla (například z otevřené vodní hladiny), pak proces charakterizovaný střídavým vedením proběhne beze změny entalpie (i = konst). Teplota t m v průsečíku této přímky se saturační křivkou (bod „C“ se souřadnicemi i = 72 kJ / kg, d = 19 g / kg suchého vzduchu, t = 24 ° C, V = 0,87 m 3 / kg suchého vzduchu φ = 100%) a je teplota mokrého teploměru.

Pomocí i-d je vhodné analyzovat procesy, ke kterým dochází při míchání proudů vlhkého vzduchu.

Také i-d diagram vlhkého vzduchu je široce používán pro výpočet parametrů klimatizace, což je chápáno jako soubor prostředků a metod ovlivňování teploty a vlhkosti vzduchu.

I-d diagram vlhkého vzduchu je diagram široce používaný při výpočtech ventilace, klimatizace, odvlhčovacích systémů a dalších procesů spojených se změnou stavu vlhkého vzduchu. Poprvé jej sestavil v roce 1918 sovětský topenář Leonid Konstantinovič Ramzin.

Různé I-d grafy

I-d diagram vlhkého vzduchu (Ramzinův diagram):

Popis diagramu

I-d-diagram vlhkého vzduchu graficky spojuje všechny parametry, které určují tepelný a vlhkostní stav vzduchu: entalpie, obsah vlhkosti, teplota, relativní vlhkost, parciální tlak vodní páry. Diagram je postaven v šikmém souřadnicovém systému, který umožňuje rozšíření oblasti nenasyceného vlhkého vzduchu a činí diagram vhodným pro grafické vykreslování. Souřadnice diagramu ukazuje hodnoty entalpie I, kJ / kg suchého vzduchu a osa x, směrovaná pod úhlem 135 ° k ose I, ukazuje hodnoty obsahu vlhkosti d, g / kg suchého vzduchu.

Pole diagramu je rozděleno čarami konstantních hodnot entalpie I = konst a obsahu vlhkosti d = konst. Obsahuje také řádky konstantních hodnot teploty t = konst, které nejsou navzájem rovnoběžné - čím vyšší je teplota vlhkého vzduchu, tím více se jeho izotermy odchylují směrem nahoru. Kromě čar konstantních hodnot I, d, t jsou do pole diagramu zakresleny čáry konstantních hodnot relativní vlhkosti vzduchu φ = konst. Ve spodní části I-d-diagramu je křivka s nezávislou osou souřadnic. Váže obsah vlhkosti d, g / kg, s tlakem vodní páry p, kPa. Souřadnicovou osou tohoto grafu je měřítko parciálního tlaku vodní páry pп.

Pro praktické účely je nejdůležitější vypočítat dobu chlazení nákladu pomocí zařízení na palubě lodi. Vzhledem k tomu, že možnosti instalace na palubě pro zkapalňování plynů do značné míry určují dobu pobytu lodi v přístavu, znalost těchto schopností umožní předem naplánovat dobu parkování, vyhnout se zbytečným prostojům, a tudíž nároky vůči lodi.

Mollierův diagram. který je uveden níže (obr. 62), počítáno pouze pro propan, ale způsob jeho použití pro všechny plyny je stejný (obr. 63).

Mollierův diagram používá logaritmickou stupnici absolutního tlaku (R. log) - na svislé ose, na vodorovné ose h - přirozené měřítko specifické entalpie (viz obr. 62, 63). Tlak je v MPa, 0,1 MPa = 1 bar, takže v budoucnu budeme používat bar. Specifická entalpie se měří v n kJ / kg. V budoucnu při řešení praktických problémů budeme neustále používat Mollierův diagram (ale pouze jeho schematické znázornění, abychom porozuměli fyzice tepelných procesů probíhajících se zátěží).

Na diagramu můžete snadno vidět jakousi „síť“ tvořenou křivkami. Hranice této „sítě“ nastiňují hraniční křivky změny souhrnných stavů zkapalněného plynu, které odrážejí přechod KAPALINY do nasycené páry. Všechno nalevo od „sítě“ označuje podchlazenou kapalinu a vše napravo od „sítě“ označuje přehřátou páru (viz obr. 63).

Prostor mezi těmito křivkami představuje různé stavy směsi nasycených par propanu a kapaliny, což odráží proces fázového přechodu. Na řadě příkladů zvážíme praktické využití * Mollierova diagramu.

Příklad 1: Nakreslete čáru odpovídající tlaku 2 bary (0,2 MPa) skrz úsek fázové změny diagramu (obr. 64).

K tomu určíme entalpii pro 1 kg vroucího propanu při absolutním tlaku 2 bary.

Jak bylo uvedeno výše, vroucí kapalný propan je charakterizován levou křivkou diagramu. V našem případě o to půjde A, Kresba z bodu A svislou čarou na stupnici A určíme hodnotu entalpie, která bude 460 kJ / kg. To znamená, že každý kilogram propanu v tomto stavu (při bodu varu při tlaku 2 bary) má energii 460 kJ. Proto 10 kg propanu bude mít entalpii 4600 kJ.

Dále určíme hodnotu entalpie pro suché nasycené páry propanu při stejném tlaku (2 bary). Chcete -li to provést, nakreslete z bodu svislou čáru PROTI před překročením stupnice entalpie. V důsledku toho jsme zjistili, že maximální hodnota entalpie pro 1 kg propanu v nasycené parní fázi je 870 kJ. Uvnitř diagramu

* Pro výpočty jsou použita data z termodynamických tabulek propanu (viz Přílohy).

Rýže. 64. Například 1 Obr. 65. Například 2

Mít
efektivní entalpie, kJ / kg (kcal / kg)

Rýže. 63. Hlavní křivky Mollierova diagramu

(Obr. 65) přímky směřující dolů z bodu kritického stavu plynu představují počet částí plynu a kapaliny v přechodové fázi. Jinými slovy, 0,1 znamená, že směs obsahuje 1 díl plynné páry a 9 dílů kapaliny. V místě průniku tlaku nasycených par a těchto křivek určíme složení směsi (její suchost nebo obsah vlhkosti). Teplota přechodu je konstantní v celém procesu kondenzace nebo odpařování. Pokud je propan v uzavřeném systému (v nákladním tanku), jsou přítomny kapalné i plynné fáze nákladu. Teplotu kapaliny můžete určit znalostí tlaku páry a tlaku par z teploty kapaliny. Tlak a teplota spolu souvisí, pokud jsou kapalina a pára v uzavřeném systému v rovnováze. Všimněte si, že teplotní křivky umístěné na levé straně diagramu klesají téměř svisle dolů, procházejí fází odpařování v horizontálním směru a na pravé straně diagramu opět klesají téměř svisle.

PRI me R 2: Předpokládejme, že ve fázi fázové změny je 1 kg propanu (část propanu je kapalná a část je pára). Tlak nasycených par je 7,5 baru a entalpie směsi (páry a kapaliny) je 635 kJ / kg.

Je nutné určit, kolik propanu je v kapalné fázi a kolik v plynné fázi. V diagramu ponechme stranou nejprve všechny známé hodnoty: tlak par (7,5 baru) a entalpie (635 kJ / kg). Dále určíme bod průniku tlaku a entalpie - leží na křivce, která je označena 0,2. A to zase znamená, že máme propan ve varu a 2 (20%) propanu jsou v plynném stavu a 8 (80%) je v kapalném stavu.

Můžete také určit přetlak kapaliny v nádrži, jehož teplota je 60 ° F nebo 15,5 ° C (pro převod teploty použijeme tabulku termodynamických charakteristik propanu z Dodatku).

Je třeba mít na paměti, že tento tlak je menší než tlak nasycených par (absolutní tlak) o hodnotu atmosférického tlaku rovného 1,013 mbar. V budoucnu pro zjednodušení výpočtů použijeme hodnotu atmosférického tlaku rovnou 1 baru. V našem případě je tlak nasycených par neboli absolutní tlak 7,5 baru, takže přetlak v nádrži je 6,5 baru.

Rýže. 66. Například 3

Již bylo zmíněno, že kapalina a pára v rovnovážném stavu jsou v uzavřeném systému při stejné teplotě. To je pravda, ale v praxi je vidět, že páry v horní části nádrže (v kupoli) mají teplotu výrazně vyšší než teplota kapaliny. Důvodem je zahřívání nádrže. Toto zahřívání však neovlivňuje tlak v nádrži, který odpovídá teplotě kapaliny (přesněji teplotě na povrchu kapaliny). Páry přímo nad povrchem kapaliny mají stejnou teplotu jako samotná kapalina na povrchu, kde dochází k fázové změně látky.

Jak je patrné z obr. 62-65, na Mollierově diagramu jsou křivky hustoty směrovány z levého dolního rohu diagramu sítě do pravého horního rohu. Hodnotu hustoty na diagramu lze udat v Ib / ft 3. Pro převod na SI se používá převodní faktor 16,02 (1,0 Ib / ft 3 = 16,02 kg / m 3).

Příklad 3: V tomto příkladu použijeme křivky hustoty. Chcete určit hustotu přehřátých par propanu při absolutním 0,95 baru a 49 ° C (120 ° F).
Rovněž určíme specifickou entalpii těchto par.

Řešení příkladu je vidět na obr. 66.

Naše příklady používají termodynamické charakteristiky jednoho plynu, propanu.

Při takových výpočtech se pro jakýkoli plyn změní pouze absolutní hodnoty termodynamických parametrů, přičemž princip zůstává pro všechny plyny stejný. V budoucnu pro jednoduchost, větší přesnost výpočtů a zkrácení času použijeme tabulky termodynamických vlastností plynů.

Téměř všechny informace obsažené v Mollierově diagramu jsou uvedeny v tabulkové formě.

S
pomocí tabulek můžete najít hodnoty parametrů nákladu, ale je to obtížné. Rýže. 67. Například 4 si představte, jak proces probíhá. ... chlazení, pokud nepoužíváte alespoň zobrazení schematického diagramu p- h.

Příklad 4: V nákladním tanku je propan při teplotě -20 "C. Je nutné co nejpřesněji určit tlak plynu v tanku při této teplotě. Dále je nutné určit hustotu a entalpii pára a kapalina, stejně jako rozdíl „entalpie mezi kapalinou a párou. Páry nad povrchem kapaliny jsou ve stavu nasycení při stejné teplotě jako samotná kapalina. Atmosférický tlak je 980 mlbar. Je nutné sestavit zjednodušený Mollierův diagram a zobrazit na něm všechny parametry.

Pomocí tabulky (viz příloha 1) určujeme tlak nasycených par propanu. Absolutní tlak výpary propanu při teplotě -20 ° C jsou 2,44526 baru. Tlak v nádrži bude roven:

tlak v nádrži (měřidlo nebo měřidlo)

1,46526 bar

atmosférický tlak= 0,980 bar =

Absolutní _ tlak

2,44526 bar

Ve sloupci odpovídajícím hustotě kapaliny zjistíme, že hustota kapalného propanu při -20 ° C bude 554,48 kg / m 3. Dále v příslušném sloupci najdeme hustotu nasycených par, která je 5,60 kg / m 3. Entalpie kapaliny bude 476,2 kJ / kg a entalpie páry - 876,8 kJ / kg. V souladu s tím bude rozdíl v entalpii (876,8 - 476,2) = 400,6 kJ / kg.

O něco později zvážíme použití Mollierova diagramu v praktických výpočtech ke stanovení provozu zařízení na zkapalňování.