Психрометрия и психрометрические диаграммы: руководство по змеевикам холодильного оборудования

Психрометрия описывает термодинамические свойства влажного воздуха. Психрометрическая диаграмма превращает эти свойства в наглядную карту проектирования и помогает покупателю холодильного змеевика связать параметры входящего и выходящего воздуха, влажность, точку росы, явную и скрытую тепловую нагрузку, воздушный поток, конденсат и риск обмерзания.

Фраза психрометрия и психрометрические диаграммы может звучать академично, но практический вопрос обычно прост: что должен делать змеевик на воздушной стороне, при каких условиях и как поставщик это подтвердит? Диаграмма помогает проектной команде увидеть изменение состояния воздуха. Она сама по себе не выбирает змеевик.

Для индивидуального испарителя, охлаждающего змеевика, воздухоохладителя или связанного теплообменника диаграмма должна находиться рядом с чертежом, расчётом нагрузки, данными о жидкости, пределами давления и планом испытаний. Такая комбинация даёт закупкам сопоставимый RFQ, а инженерной команде — ясный перечень допущений для проверки.

Что означает психрометрия для проекта холодильного оборудования

Психрометрия — это изучение свойств и процессов влажного воздуха. Воздух представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара, поэтому его состояние нельзя описать только температурой сухого термометра. глава руководства ASHRAE по психрометрии объясняет, что предмет использует термодинамические и транспортные свойства для анализа условий и процессов влажного воздуха.

В проекте холодильного змеевика наиболее полезны следующие свойства:

• Температура сухого термометра, обычная температура воздуха, измеряемая подходящим датчиком.
• Коэффициент влажности, масса водяного пара на единицу массы сухого воздуха.
• Относительная влажность, отношение текущего состояния пара к насыщению при той же температуре.
• Температура точки росы, температура, при которой начинается конденсация при заданном давлении воздуха и влажности.
• Температура мокрого термометра, свойство, зависящее от испарения и потока воздуха вокруг увлажненного датчика.
• Энтальпия, удобный способ представить общее тепловое содержание потока влажного воздуха на выбранной основе.

Диаграмма отображает несколько из этих свойств на одном визуальном поле. Выбранная диаграмма не является универсальной. Давление и высота влияют на соотношения, и диаграмма, созданная для стандартного атмосферного давления, может не точно отображать условия на большой высоте для окончательного выбора.

Как читать психрометрическую диаграмму

Обычно психрометрическая диаграмма использует температуру сухого термометра в качестве одной оси, а линии других свойств пересекают ее. Кривая насыщения обозначает воздух, полностью насыщенный при давлении на диаграмме. Линии относительной влажности расположены ниже этой границы. В зависимости от диаграммы, коэффициент влажности, температура мокрого термометра, энтальпия и удельный объем отображаются своими собственными линиями.

Диаграмма наиболее полезна, когда проект отображает точку состояния, а не когда она рассматривает всю графику как универсальную иллюстрацию. Точка состояния должна иметь источник, систему единиц, базу давления, место измерения и статус проектирования. Например, «возвратный воздух на входе в змеевик» более полезен, чем «комнатный воздух», потому что фильтры, вентиляторы, смешивание наружного воздуха, нагреватели и верхние змеевики могут изменять фактическое состояние на поверхности змеевика.

Когда соединены входные и выходные состояния, линия обеспечивает визуальное описание процесса на стороне воздуха. В основном горизонтальное изменение может означать чувствительное охлаждение на конкретной диаграмме. Переход вниз и влево может включать удаление влаги. Процесс, достигающий поверхностного состояния ниже нуля, требует отдельного анализа обледенения и оттайки, даже если линия состояния воздуха кажется простой.

Что диаграмма может показать о работе змеевика

Первая задача — определить два состояния воздуха. Запишите температуру сухого термометра на входе и либо относительную влажность, либо соотношение влажности. Запишите требуемое состояние на выходе аналогичным образом. Добавьте расход воздуха, барометрическое давление или высоту, а также место каждого измерения.

Для змеевика охлаждения общая работа на стороне воздуха может быть представлена в виде такой формулы, как Q = mda(hin - hout), где необходимо указать базу свойств и единицы измерения. Часть, связанная с чувствительным охлаждением, в основном относится к изменению сухого термометра. Латентная часть связана с изменением содержания влаги и конденсатом, который покидает воздушный поток. Поставщик может использовать другую методику расчетов, поэтому запрос на предложение должен включать источник свойств, базу сухого воздуха, систему единиц и предположения.

Диаграмма поддерживает четыре распространенных обсуждения змеевика:

Диаграмма не предоставляет полной геометрии змеевика. Она не может определить диаметр труб, схему циркуляции, материал ребер, размер коллектора, корпус, расположение соединений, распределение хладагента или механическую поддержку без дополнительных проектных данных. Также она не подтверждает мощность. Эти решения требуют рабочей жидкости, рабочего давления, условий потока, конструкции и согласованного рейтинга или метода испытаний.

Данные, необходимые перед построением процесса змеевика

Запрос коммерческого предложения или проверка конструкции должны различать измеренные значения, расчётные значения, целевые показатели заказчика и предложения поставщика. Это различие важно, когда сменный змеевик должен подойти к существующему агрегату или когда новый змеевик будут испытывать в условиях, отличающихся от указанных на исходной диаграмме.

Минимально подготовьте следующую информацию:

1. Определите область применения, такую как холодная камера, морозильник, процессор охлаждения, воздухообрабатывающий агрегат, чиллер, конденсатор или выделенный этап осушения воздуха.
2. Укажите условия входящего и исходящего воздуха, поток воздуха, давление или высоту, долю наружного воздуха и места измерения.
3. Определите тепловую нагрузку, график работы, проектную окружающую среду, целевой подход и любую нормальную или экстремальную точку работы.
4. Укажите тип хладагента или вторичной жидкости, концентрацию при необходимости, условия испарения или конденсации, расход и проектное давление.
5. Предоставьте параметры корпуса оборудования, ревизию чертежа, размеры лицевой части, глубину ряда, соединения, точки крепления, зазоры для обслуживания, маршрут слива и направление воздушного потока.
6. Определите материалы, покрытия, химические средства для очистки, воздействие соли, влажность, требования к пище или гигиене и интерфейсы между разнородными металлами.
7. Опишите обледенение, оттайку, конденсат, управление вентилятором или насосом, состояние фильтра и значение производительности, которое необходимо проверить.

Если диаграмма создана с помощью программного инструмента, сохраните входной файл или запись расчетов. Скриншот без метода определения свойств, основы давления и единиц измерения затрудняет последующий аудит. Справочник NIST по алгоритмам для психрометрических расчетов является полезным напоминанием о том, что расчеты свойств имеют определенный метод и источник.

Использование психрометрических диаграмм в RFQ

Диаграмма должна сделать RFQ точнее, а не увеличивать его объём без необходимости. Разместите точки состояния и таблицу их данных в начале запроса. Затем свяжите каждое изменение состояния с требованиями к змеевику и подтверждающими документами приёмки.

Попросите каждого поставщика вернуть отмеченный реестр предположений. Если одна цена использует другую высоту, влажность, поток воздуха, коэффициент обхода или состояние хладагента, цены еще не сопоставимы. Поставщик также должен указать, является ли результат предварительным выбором, гарантированным рейтингом, прототипным предложением или окончательным проектом производства.

Для обычных змеевиков с принудительной циркуляцией воздуха для охлаждения и нагрева, AHRI 410 может служить полезным ориентиром при обсуждении рейтинга. Её опубликованная область применения включает важные исключения, в том числе условия обмерзания, микроканальные змеевики, змеевики с открытыми трубками, различные схемы холодильных систем и змеевики с некруглыми трубками. Не следует считать ссылку на AHRI автоматическим подтверждением применимости для каждого применения в промышленном холодильном оборудовании. Укажите фактическую методику проекта и исключения в закупочной спецификации.

Распространенные ошибки при работе с психрометрической диаграммой

Рассмотрение относительной влажности как количества влаги

Относительная влажность меняется с температурой. Воздух может иметь одинаковое содержание влаги при двух разных температурах и показывать разные значения относительной влажности. Для расчетов нагрузки и конденсата зачастую более полезно использовать соотношение влажности или другую явно определенную базу влаги, чем только относительную влажность.

Игнорирование давления и высоты над уровнем моря

Диаграммы построены для заданного давления. ASHRAE публикует диаграммы для различных условий давления, и правильная диаграмма зависит от применения. Если проект находится на высоте или давление воздуха существенно отличается от стандартных условий, отметьте это перед использованием отображенного состояния для окончательного проектирования.

Построение только одной номинальной точки

На змеевик могут влиять сезонные изменения температуры окружающей среды, частичная нагрузка, загрязнение фильтра, образование инея, восстановление после оттайки или изменение доли наружного воздуха. Нанесите на диаграмму нормальную точку и условие, определяющее холодопроизводительность, перепад давления, безопасность или управление влажностью.

Использование диаграммы как гарантии мощности

Диаграмма описывает изменение состояния воздуха. Она не подтверждает распределение хладагента, падение давления на стороне жидкости, эффективность ребер, утечки, механическую прочность или качество изготовления. Эти показатели требуют собственных расчетов, контрольных точек и протоколов испытаний.

Смешивание базовых свойств или единиц измерения

Энтальпия и соотношение влажности могут быть выражены на единицу массы сухого воздуха или на другую указанную основу. Разделяйте единицы измерения IP и SI, и просите поставщиков показывать преобразование или источник свойств, когда цитата использует другую конвенцию.

Как Domi может поддержать обзор теплообменника

Domi может провести обзор психрометрической диаграммы вместе с чертежом, образцами фотографий, условиями эксплуатации, данными о жидкости, требованиями к материалам, соединениями, объемом тестирования, упаковкой и уровнем количества. Полезным результатом является краткий реестр предположений, который разделяет подтвержденные входные данные, открытые вопросы и предлагаемые варианты поставщиков.

Для начальной точки смотрите Domi промышленные холодильные змеевики страница и по расчёту змеевиков для коммерческого холодильного оборудования. Для замены или OEM-проекта, чек-лист RFQ для индивидуального змеевика холодильника помогает организовать чертежи, размеры, соединения и коммерческие требования. Индивидуальный проект может продолжаться после изготовление индивидуальных змеевиков после того, как техническая основа ясна.

Отправьте текущую ревизию чертежа, данные о входящем и исходящем состоянии, информацию о воздушном потоке, жидкости и давлении, требования к материалам, количество, назначение и запрошенные документы. Попросите поставщика указать, что входит, что остается открытым и какая изменение потребует нового одобрения. Этот процесс делает диаграмму полезной для инженерии и закупок одновременно.

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется психрометрия в холодильной технике?

Психрометрия используется для анализа свойств и процессов влажного воздуха. В холодильной технике она помогает связать температуру воздуха, влажность, точку росы, энтальпию, поток воздуха, чувствительную нагрузку, скрытую нагрузку, конденсат и риск обледенения.

Что показывает психрометрическая диаграмма?

Диаграмма может показывать взаимосвязи между температурой сухого термометра, соотношением влажности, относительной влажностью, температурой мокрого термометра, точкой росы, энтальпией и иногда удельным объемом при заданном диапазоне давления.

Выбирает ли психрометрическая диаграмма змеевик сама по себе?

Нет. Она поддерживает основание проектирования с воздушной стороны. Выбор змеевика также требует условий хладагента или вторичной жидкости, мощности, падения давления, геометрии, материалов, соединений, управления, требований к обледенению или конденсату, а также метода проверки.

Как точка росы влияет на испарительный змеевик?

Когда поверхность змеевика холоднее точки росы входящего воздуха, на змеевике может конденсироваться вода. Это влияет на отвод конденсата, конструкцию дренажа, коррозию, гигиену, шаг оребрения, теплоизоляцию и требования к обслуживанию.

Может ли психрометрическая диаграмма показывать иней?

Диаграмма может показать влажностное состояние, способствующее образованию инея, но рост инея, время оттайки, дренаж, управление вентилятором и восстановление холодопроизводительности требуют отдельного анализа змеевика и системы.

Почему два поставщика могут указать разную холодопроизводительность змеевика?

Они могут использовать разные параметры воздушного потока, давления, влажности, данных о свойствах, предположениях обхода, условиях хладагента, температур поверхности или точки оценки. Согласуйте эти параметры перед сравнением мощности или цены.

Что должно быть включено в психрометрическую диаграмму в запросе ценового предложения?

Включите данные о точке состояния, единицы измерения, базовое давление, поток воздуха, область применения, условия жидкости, исправление чертежа, целевую нагрузку, диапазон эксплуатации, ожидание обледенения или конденсата, требования к испытаниям и предположения, лежащие в основе построенного процесса.

Может ли Domi проверить диаграмму для индивидуального проекта змеевика?

Domi может проверить диаграмму в рамках более широкого запроса по змеевику. Отправьте нанесённые на диаграмму точки состояния вместе с рабочими данными, чертежом или образцом, материалами, соединениями, количеством, упаковкой и требуемой документацией, чтобы следующий инженерный вопрос был сформулирован однозначно.

Следующий шаг для покупателей

Если проект готов к расчету стоимости, отправьте диаграмму и исходные данные с текущей ревизией чертежа и рабочим диапазоном. Если диаграмма все еще предварительная, отметьте это и попросите поставщика указать недостающие входные данные, прежде чем выбор будет считаться окончательным. Четкое различие между целевым проектом и проверенной оценкой защищает как закупки, так и инженерию.

Для проверки Domi используйте запрос на изготовление индивидуального змеевика or свяжитесь с командой. Включите применение, состояние входящего и исходящего воздуха, воздушный поток, хладагент или вторичную жидкость, давление, размеры, схему соединений, количество, назначение и необходимые протоколы испытаний.

Связанные статьи