Основные параметры влажного воздуха

При конвективной сушке сушильный агент является тепло-и влагоносителем, так как передает материалу тепло для испарения влаги и воспринимает из материала удаляемую влагу.

При прочих методах сушки находящийся в контакте с высушиваемым материалов влажный газ является только влагоносителем.

Влажный газ (воздух) является смесью сухого воздуха и водяного пара (если влагой является вода) и характеризуется следующими параметрами: абсолютной и относительной влажностью, влагосодержанием и энтальпией (теплосодержанием).

Поскольку влажный воздух является механической смесью его абсолютно сухой части и содержащихся в ней водяных паров, то по закону Дальтона следует: , где P - полное давление влажного воздуха, Па; p _св p _п - парциальные давления абсолютно сухого воздуха и водяных паров, Па. Абсолютная влажность определяется количеством водяного пара в кг, содержащегося в 1 м³влажного воздуха. Водяной пар, как компонент влажного воздуха, находясь под парциальным давлением p _п, занимает весь объем смеси (1 м³). Поэтому абсолютная влажность равна массе 1 м³ пара, или плотности водяного пара r _п(кг/м³) при температуре воздуха и парциальном давлении p _п.

Относительной влажностью воздуха j называется отношение массы водяного пара в 1 м³влажного воздуха r _ппри данных условиях (температуре и общем барометрическом давлении) к максимально возможной массе водяного пара в 1м³воздуха r _н(плотности насыщенного пара) при тех же условиях:

С достаточной для технических расчетов точностью можно считать, что влажный воздух подчиняется законам идеальных газов, тогда из уравнения состояния идеальных газов следует, что

и

где T - абсолютная температура, К; М п- мольная масса водяного пара, равная 18кг/моль; R -универсальная газовая постоянная, равная 8314 Дж/(кмоль;град); p _н - давление насыщенного водяного пара при данной температуре и общем барометрическом давлении, Па. Подставляя значения p _пи p _нв выражение для j, получаем .

Если температура воздуха выше температуры насыщения, то максимально возможное давление водяного пара будет равно общему, или барометрическому, давлению B: .

Влагосодержанием воздуха называется отношение массы водяного пара (кг), содержащаяся во влажном воздухе, приходящейся на 1 кг абсолютно сухого воздуха: ,

где m п и m св- масса водяного пара и масса сухого воздуха в данном объеме влажного воздуха; r св- плотность абсолютно сухого воздуха. После преобразований получим . Если воздух насыщен водяными парами (j =1).

Энтальпия I влажного воздуха относится к 1 кг абсолютно сухого воздуха,

где с св- средняя удельная теплоемкость абсолютно сухого воздуха, приближенно равная 1000 Дж/(кг;град); i n- энтальпия водяного пара; t - температура воздуха, С.

Водяной пар находится в перегретом состоянии в смеси с воздухом. Энтальпия водяного пара при 0 С равняется r ₀ = 2493 103Дж/кг, средняя удельная теплоемкость перегретого водяного пара с п(1.97 103Дж/(кг;град). Энтальпия перегретого пара будет равна

Подставляя значения i nи с п, получим (в Дж/кг сухого воздуха) .

Плотность влажного воздуха r вл.вравна сумме плотностей сухого воздуха r сви водяного пара r п, используя выведенные выше формул, получим

или .

Дата добавления: 2014-01-04