Диаграмма Рамзина была разработана в 1918 году выдающимся российским инженером-теплотехником Леонидом Константиновичем Рамзиным. Она представляет собой графическое отображение взаимосвязи основных параметров влажного воздуха и является мощным инструментом для решения задач в области вентиляции, кондиционирования, осушки воздуха.
Области применения диаграммы Рамзина
Диаграмма Рамзина находит широкое применение в следующих областях:
- Расчет холодопроизводительности холодильного оборудования (компрессорно-конденсаторных блоков, чиллеров)
- Определение требуемой мощности промышленных увлажнителей воздуха
- Анализ и расчет процессов обработки воздуха (нагрев, охлаждение, увлажнение, осушка) в системах вентиляции и кондиционирования
- Оценка параметров микроклимата помещений
Рассмотрим подробнее применение диаграммы Рамзина для расчета холодопроизводительности холодильного оборудования на примере подбора компрессорно-конденсаторного блока (ККБ).
Расчет холодопроизводительности ККБ
Для определения необходимой холодопроизводительности ККБ с помощью диаграммы Рамзина необходимо:
- Задать параметры наружного воздуха до и после ККБ:
- температура относительная влажность
- Отметить соответствующие точки на диаграмме Рамзина
- Провести линию между этими точками
- Определить по диаграмме изменение энтальпии воздуха Δi
- Рассчитать холодопроизводительность ККБ по формуле:
Q = G·Δi
где:- Q - холодопроизводительность ККБ, кВт G - расход воздуха через ККБ, кг/ч Δi - изменение энтальпии воздуха, кДж/кг
- Подобрать компрессор с запасом по мощности (коэффициент запаса 1,1-1,2)
Рассмотрим числовой пример расчета холодопроизводительности ККБ для конкретных условий.
Числовой пример расчета холодопроизводительности ККБ
Рассчитаем необходимую холодопроизводительность ККБ для кондиционирования цеха при следующих условиях:
- Температура наружного воздуха перед ККБ: +35°C
- Относительная влажность наружного воздуха перед ККБ: 50%
- Требуемая температура воздуха после ККБ: +18°C
- Относительная влажность после ККБ: 60% (поддержание влажности в цехе)
- Расход воздуха через ККБ: 8000 кг/ч
Отмечаем точки состояния наружного воздуха до и после ККБ на диаграмме Рамзина. Соединяем их прямой линией и находим разность энтальпий Δi = 14 кДж/кг.
Подставляем значения в формулу холодопроизводительности ККБ:
Q = 8000 кг/ч * 14 кДж/кг = 112 000 кДж/ч = 112 кВт
Подбираем компрессор с запасом 120-130 кВт.
Применение диаграммы Рамзина для расчета параметров сушки воздуха
Диаграмма Рамзина также используется в задачах осушения или сушки воздуха. Например, позволяет определить необходимую степень охлаждения воздуха в осушителе для достижения заданных параметров:
- Температура и влажность воздуха до осушителя
- Необходимые температура и влажность после осушителя
Путем проведения линии между этими точками по диаграмме Рамзина находится температура точки росы, до которой следует охладить воздух в процессе осушки.
Расчет параметров осушителя воздуха по диаграмме Рамзина
Рассмотрим пример расчета параметров работы осушителя воздуха с использованием диаграммы Рамзина.
Исходные данные:
- Температура воздуха на входе в осушитель t1 = +30°C
- Относительная влажность воздуха на входе φ1 = 70%
- Требуемая относительная влажность на выходе φ2 = 45%
По диаграмме Рамзина находим точки состояния воздуха на входе (1) и выходе (2). Соединяем их прямой линией.
Определяем температуру точки росы тр = +13°C.
Для достижения заданной влажности 45% воздух необходимо охладить в осушителе до температуры ниже точки росы, например до +10°C.
Анализ эффективности систем кондиционирования
С помощью диаграммы Рамзина можно проанализировать эффективность работы систем кондиционирования.
Для этого сравнивают фактические параметры воздуха в помещении с расчетными по диаграмме. Если точка фактических параметров отклоняется от расчетных, это может говорить о неэффективной работе оборудования.
Преимущества диаграммы Рамзина
К преимуществам использования диаграммы Рамзина можно отнести:
- Наглядность и простота расчета параметров влажного воздуха
- Компактность представления данных на одном графике
- Удобство для отображения промежуточных состояний воздуха в процессах обработки
