Список форумов Русская баня Русская баня
Вопросы строительства и эксплуатации
 
 Избранные темыИзбранные темы   FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 
Русская баня. Строительство и эксплуотация


3.2.5. Диаграммы легкого и тяжелого пара в бане.

 
Начать новую тему   Ответить на тему   Версия для печати    Список форумов Русская баня -> Баня В.Маслова
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Виктор В.
*=---=*
*=---=*


Зарегистрирован: 25.02.2004
Сообщения: 274
Откуда: Москва

СообщениеДобавлено: Вс 26 Апрель 2009, 20:54    Заголовок сообщения: 3.2.5. Диаграммы легкого и тяжелого пара в бане. Ответить с цитатой

Начало: Баня по науке.

Предыдущая глава здесь

Диаграммы легкого и тяжелого пара в бане.

В предыдущей статье, изучая параметры влажного воздуха, мы уже построили диаграмму абсолютной влажности для нескольких значений а = const.





Так выглядит полученная нами диаграмма абсолютной влажности воздуха для нескольких значений а - от 10 г/м3 до 100 г/м3
Линии постоянной абсолютной влажности а=const ранее мы назвали изопарами. В верхней части диаграммы указаны температуры точки росы tp
для этих линий.


Рассмотрим несколько простых примеров ориентирования по изопарам.

Пример 1.
Допустим, что мы находимся в точке с параметрами влажного воздуха в бане t/φ=60/50. Этой точке на диаграмме соответствует изопара а=65г/м3. Как видно из диаграммы точка росы для этой изопары составляет tp=45ºС. То есть, на теле человека в таком режиме совместно с выделяемым потом будет образовываться и конденсат. Если мы будем охлаждать этот воздух, отбирая от него теплоту, не изменяя при этом абсолютную влажность, то по достижении точки росы при 45ºС начнет образовываться туман. В этом легко убедиться, если в баню запустить через форточку струйку прохладного воздуха с улицы и измерить температуру образования тумана.

Этот режим 1 по влажности соответствует режиму влажной паровой бани (хамаму) с параметрами t/φ=45/100, но по тепловому воздействию в режиме t/φ=60/50 будет существенно теплее, поскольку в точке t/φ=60/50 влажный воздух бани содержит в себе больше энергии, чем при t/φ=45/100.

Пример 2.
Температура воздуха в доме, где расположена баня при относительной влажности 60% равна 20ºС (t/φ=20/60).

Определить – какая будет относительная влажность этого воздуха в парилке при температуре 85ºС?

По таблице 1 находим, что температуре 20ºС соответствует величина влагоёмкости А = 17 г/м3. Тогда абсолютная влажность этого воздуха:

а = 17 • 60 / 100 = 10 г/м3.

По диаграмме находим изопару а = 10г/м3. При температуре 85ºС этой изопаре соответствует относительная влажность φ=4%.

Для дальнейшего анализа тепловых режимов бани нам нужно нанести на эту диаграмму линии теплового воздействия на тело человека влажного воздуха бани (или м.б. жаросодержания) J=const.. Для этого воспользуемся формулами, полученными в предыдкщей статье.

ДИАГРАММА РЕЖИМОВ РУССКОЙ БАНИ



Теперь нам хорошо стало видно из этой диаграммы, что при одной и той же абсолютной влажности а=const, или одной и той же температуре t=const, или же φ=const в бане можно получать совершенно различное тепловое воздействие J.

На этой диаграмме я для наглядности отобразил на двух изожарах J8 и J24 пунктирные линии для режимов теплового воздействия при сухой коже человека, при которых совсем нет охлаждения при испарении пота. Сплошные линии изожар - это рассчитано для мокрой, потеющей кожи, из расчета, что количества выделяющегося пота достаточно, чтобы кожа не пересыхала. Как мы видим, для примера, на изожаре J24 при температуре 80ºС потеющий человек испытывает такое же тепловое воздействие как и человек с сухой кожей в той же бане при температуре 55ºС, а также и во влажной бане при 40ºС и 100% влажности.

Таким образом, мысленно перемещаясь по изотермам, изопарам и изожарам мы можем подобрать для себя наиболее подходящие режимы как для первой стадии предварительного прогрева и подготовки ко второму режиму пропаривания вениками, так и для собственно второго режима, при котором и вполне жарко и достаточно хорошо дышится.

На этой диаграмме я отобразил, как мне кажется, наиболее часто используемые в русской бане, судя по лекциям Касбора, Рамунаса и РН2, режимы 1 и 2. В первом режиме относительная влажность около 50%. При такой влажности комфортно дышится, а тепловое воздействие J (50-80жар) соответствует тепловому воздействию при 42-45ºС влажной турецкой бани (или воды в ванне). В режиме 2 тепловое воздействие J (130-200жар) соответствует воздействию воды температурой 50-53ºС, предельной по терпимости. При этом относительная влажность при переходе от режима 1 к режиму 2 изменяется от 50-60г/м3 до 65-80г/м3. То есть необходимо поддать на каменку воды из расчета от 15 до 30 г на один кубометр объема парной. При объеме семейной парной около 10м3 это составит 150-300 грамм.

Человек, которого пропаривают вениками, как и пишет Касбор в своих лекциях, находится на лежанке в комфортной зоне в режиме 1. А жар под потолком при этом в режиме 2. По мере перемешивания жара при пропарке вениками и его опускании режимы 1 и 2 смешиваются и как-то усредняются. Тогда можно опять поддать воды на каменку, чтобы получить режим еще по круче. При этом относительная влажность φ остается всегда в диапазоне от 40 до 60%, при которой и дышится еще легко, и веник не сохнет.

Теперь Вы можете самостоятельно анализировать всевозможные парожаровые режимы и различные способы получения этих режимов.

В следующем разделе мы в качестве примеров проанализируем несколько типовых ситуаций при подготовке парной к пропариванию вениками в различных парилках, частных и общественных.

Обсуждение этой темы здесь

С уважением
Маслов Виктор

_________________
Я с детства не любил овал, я с детства угол рисовал.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора Skype #
Виктор В.
*=---=*
*=---=*


Зарегистрирован: 25.02.2004
Сообщения: 274
Откуда: Москва

СообщениеДобавлено: Ср 29 Апрель 2009, 07:44    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Для того чтобы лучше понять, как пользоваться «диаграммой режимов бани», давайте полностью абстрагируемся от конкретной бани с индивидуальными параметрами и попробуем мысленно проделать несколько экспериментов–передвижений по диаграмме. Будем называть эти передвижения навигацией по диаграмме, а точки-координаты на диаграмме будем обозначать символами изолиний с соответствующим номером, например: t52, J48, φ100, a65 , что означает: температура 52ºС, жаросодержание 48жар (1жар=1кДж/м3), относительная влажность 100% и абсолютная влажность 65г/м3.

Для начала рассмотрим самый простой пример с подробными разъяснениями для наглядности.

Пример 1.
Начало пути в точке 1- (t40; φ100). Мы находимся в начальной точке 1 хомотермальной кривой, с соответствующими изолинейными координатами (J24; a50).

В начальной точке 1 жаросодержание J равно 24жарам по отношению к температуре тела человека t=37 ºС, то что мы ранее заложили в расчеты формулы бани. Эта энергия в основном есть теплота испарения/конденсации избыточной влаги из воздуха с содержанием влаги a=50г/м3 по отношению к точке росы при t=37 ºС равной a=44,7 г/м3.
Будем такой условный объем воздуха в абстрактном помещении нагревать, при этом температура воздуха будет расти, а относительная влажность падать. Но заметьте, что абсолютная влажность а изменяться не будет, поскольку мы этот воздух дополнительно не увлажняем. Таким образом, мы будем перемещаться по диаграмме вправо и вниз по хомотермальной кривой - изопаре а50.
Энергия, запасенная в воздухе, или параметр жаросодержания J, также с повышением температуры будет расти, что связано с теплоемкостью нагреваемого влажного воздуха.






В точке 2 с координатами (t50; φ60) мы пересечем изожару J48. При этом жаросодержание влажного воздуха выросло на ΔJ=24жар, что обусловлено лишь только дополнительным разогревом влажного воздуха на 10 ºС.

Двигаемся по изопаре а50 дальше до точки 3. В этой точке мы пересекаем изожару J80.
Двигаемся дальше до точки 4. В этой точке уже J=130.
Как видно из диаграммы прирост жаросодержания примерно составляет 2,45 жар/ºС.
Этот прирост жаросодержания обусловлен только лишь теплоемкостью влажного воздуха с постоянным содержанием влаги a=50г/м3.

Теперь мысленно переместимся из точки 2 по изожаре J48 в точку 5, координаты которой (t42; φ100). Как видим, в этой точке увеличение жаросодержания ΔJ=24жар воздуха по отношению к начальной точке 1 обусловлено только лишь добавочной теплотой конденсации более влажного, чем 50г/м3 воздуха.

В точке 6 (t45; φ100; а65) увеличение количества конденсируемой влаги составляет уже: Δа=65-50=15г/м3. При этом ΔJ=56 жар.

А в точке 7 (t50; φ100; а80) увеличение количества конденсируемой влаги составляет уже: Δа=80-50=30г/м3. А ΔJ=130-24=106 жар.


Как видно из анализа жаросодержания в точках 5, 6 и 7, жаросодержание влажного воздуха только за счет теплоты конденсации добавочной влаги при увеличении влажности на 15г/м3 составляет примерно 50 жар.

Г.Юрий писал(а):

Если русскую баню определять как баню, в которой стоит массивная кирпичная печь с ограниченным уровнем тепловыделения. Ограниченным, настолько, что его едва хватает на создание температуры не более 60º. А основной теплоподвод осуществляется за счет пара из каменки. Тогда просто принципиально негде взять тепло, что бы сушить простыни. (Паром воду не высушишь). Их придется сушить почти сутки, распахнув настежь двери. У меня простыни успевают высыхать только, если процедуру начинаю с режима сухой сауны и стены перегреты.


Юрий, как это ни парадоксально, но с помощью пара высушить простыни, даже в сверхвлажной бане, можно. Дело в том, что способность влажного воздуха дополнительно поглощать влагу, характеризуемая величиной относительной влажности, не зависит от температуры этого воздуха.

Представь себе, что допустим из режима с температурой воздуха в бане около 40 ºС и c относительной влажностью около 100% (хамам) можно за счет испарения небольшого количества воды на сверх горячих камнях получить очень перегретый пар, и таким образом в один момент осушить турецкую баню даже до относительной влажности ниже 40%, при которой замечательно смогут высохнуть мокрые простыни.

Смотрим на диаграмму банных режимов.
Чтобы из точки 1 (t40; φ100; а50; J24) попасть в точку 8 (t67; φ37; а65; J130) нужно всего лишь испарить воды из расчета Δа=15г/м3 и придать этому пару тепловую энергию ΔJ=106кДж/м3.

Какая при этом должна быть конструкция каменки и температура камней в ней я не знаю, но можно представить и посчитать. Суть не в этом. Дело в принципиальной возможности осушать парную поддачей воды на каменку. Я думаю, что супер-каменка Миронова, «аналогов которой в мире нет», для этого вполне сгодится. Судя по его рассказам, она может выдавать температуру пара свыше 400 ºС, не перегревая при этом парную.

С уважением
Виктор

_________________
Я с детства не любил овал, я с детства угол рисовал.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора Skype #
Виктор В.
*=---=*
*=---=*


Зарегистрирован: 25.02.2004
Сообщения: 274
Откуда: Москва

СообщениеДобавлено: Пт 1 Май 2009, 00:02    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Г.Юрий писал(а):

Во первых надо разделить понятия оптимального режима - ОП и легкого пара - ЛП.
ОП – режим по температуре такой, как Вам нравится, а по влажности, что бы веник не быстро высыхал.

Юрий, Вы конечно правы, что понятия ОП и ЛП можно разделить и рассматривать их по отдельности.
Но только поймите, что НЕ ТЕМПЕРАТУРА является определяющим параметром теплового воздействия, а ЖАРОСОДЕРЖАНИЕ. То есть комбинация температура-влажность. При одной и той же температуре 70ºС может быть и холодно в бане, и нестерпимо жарко.
И чтобы это наглядно показать я специально рассчитывал и рисовал диаграммы банных режимов. Посмотрите их внимательнее. Может мне нужно сделать дополнительные разъяснения?

ЛП – пар, который выходит из каменки.

Нуу… здесь это сильное заблуждение. Таким паром можно ошпарить не только легкие, но сжечь кожу. Назвать его легким никак нельзя.

Что бы выйти на ОП автор темы утверждает, что температура камней должна быть не менее 300, а кое кто и по более. Если этого не будет, то пар можно считать тяжелым. По моему, достаточно убедительно и я с этим согласен.


Юрий, я этого нигде не утверждал и никогда такого утверждения не сделаю. Я просто Вам привел пример, как можно паром осушить супер-влажную парилку, чтобы простыни сохли. И про тяжелый пар это только Ваш вывод, но не мой. Я думаю, что мы совместно с Вами постепенно подойдем к определению легкого и тяжелого пара. Правда для этого одних диаграмм не хватит. Нужно еще совместно проводить эксперименты непосредственно в разных банях и с разными режимами, чтобы на своей «шкуре» чувствовать эти режимы. И дегустировать.

Рассмотрим для наглядности еще одну диаграмму.
На этой диаграмме представлены три различные типовые ситуации:
как из различных начальных режимов перейти в режим 2 , режим пропаривания вениками с относительной влажностью 40%, чтобы и веники не сохли, и жару для этого хватало с лихвой.





Пример 1. Переход из режима предварительного потения 1 в режим 2.
Для этого нужно поддать на каменку из расчета к объему парной около 33г/м3, и придать этому пару энергию около 160 кДж/м3.

Пример 2. Переход из режима предварительного потения 3 в режим 2.
Есть два пути. Один напрямую, поддать воды 50г/м3 с энергией пара 120кДж/м3.
И второй путь через режим 4. Сначала обрызгать стены парной или распылить воды из расчета 20г/м3. При этом энергия пара в парной не изменится, а вот температура упадет. Теплота испарения остудит парную.
А вот затем только можно будет поддать на каменку оставшиеся 30г/м3, сообщив пару энергию 120кДж/м3.

Сравним оба примера и различные пути перехода по температуре камней (энергии пара):
Пример 1. 33г/м3 с энергией пара 160кДж/м3 = 4,8 кДж/г
Пример 2.1. 50г/м3 с энергией пара 120кДж/м3 = 2,4 кДж/г
Пример 2.2. 30г/м3 с энергией пара 120кДж/м3 = 4,0 кДж/г
Ясно, что в первом примере д.б. самая высокая температура камней (типовой режим для кирпичной печи).
Во втором примере разные пути к одной цели.
Первый путь – каменка в два раза менее горячая, чем в первом примере.
Второй путь - каменка должна быть в 1,7 раза горячее, чем для перехода по первому пути.


Пример 3. Из режима 5«руссауны» в режим 2.
Здесь каменка совсем не нужна. Нужно только распылить в парной 30г/м3.
Но это не будет русской баней, как описывает Касбор. Здесь совсем не будет горячего «пирога пара» под потолком. Не будет контраста на теле с «иголочками» при пропарке вениками.

А если я возьму эту дополнительную энергию от корпуса печи? Тогда не важно, какая температура камней в каменке. Ее в принципе может вообще не быть. Останутся только заморочки с ОП. Поэтому я и говорю, что для моего конвектора понятии ЛП потеряло физический смысл.


Когда металлический корпус печи столь горяч, то это плохо для воздуха в парной. Воздух становится мертвым, и даже несколько ядовитым, поскольку при такой температуре органика воздуха, в т.ч. ароматы бани, частично окисляются, превращаясь в угар (СО) и другие вредные и ядовитые соединения. Смотри тему «Осторожно сауна». Скорее всего, после такой бани будет болеть голова от отравления СО. Об ЛП можно даже не мечтать.

С уважением
Виктор Маслов

_________________
Я с детства не любил овал, я с детства угол рисовал.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора Skype #
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему   Версия для печати    Список форумов Русская баня -> Баня В.Маслова Часовой пояс: GMT + 4
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы можете добавлять приложения в этом форуме
Вы можете скачивать файлы в этом форуме

Последние сообщения на форуме

Здесь можно приобрести печь Калита в любой комплектации Калита русский пар (100 Ответов) - Admin, 30/10/10



Печи для бани

2002-2018 Проект © "Русская баня, как построить"

Использование материалов с обязательной ссылкой на форум "Русская баня".