Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Параметры влажного воздуха





СУШКА.

 

Сушкой называется процесс удаления влаги из твердых тел путем ее испарения и отвода образующихся паров.

Часто тепловой сушке предшествуют механические способы удаления влаги (отжим, отстаивание, фильтрование, центрифугирование).

Во всех случаях при сушке в виде паров удаляется легколетучий компонент (вода, органический растворитель, и.т.д.)

По физической сущности сушка является процессом совместного тепло, массопереноса и сводится к перемещению влаги под воздействием теплоты из глубины высушиваемого материала к его поверхности и последующему ее испарению. В процессе сушки влажное тело стремится к состоянию равновесия с окружающей средой, поэтому его температура и влагосодержание в общем случае является функцией времени и координат.

 

 

Влагосодержание - это есть отношение массы влаги W, содержащейся в теле, к массе абсолютно сухого тела :

 

(5.1)

 

В практике используется понятие влажность v, которая определяется как:

 

(5.2)

 

или

 

 

Если то тогда

По способу подвода теплоты различают:

- конвективную сушку, проводимую путем непосредственного контакта материала и сушильного агента;

- контактную (кондуктивную) сушку, тепло передается к материалу через разделяющую их стенку;

- радиационную сушку – путем передачи теплоты инфракрасным излучением;

- сублимационную сушку, при которой влага удаляется из материала в замороженном состоянии (обычно в вакууме);

- диэлектрическую сушку, при которой материал высушивается в поле токов высокой частоты.

При любом способе сушки материал находится в контакте с влажным воздухом. В большинстве случаев из материала удаляется вода, поэтому обычно рассматривают систему сухой воздух – пары воды.

 

Смесь сухого воздуха с парами воды является влажным воздухом. Параметры влажного воздуха:

-

- относительная и абсолютная влажность;

- влагосодержание;

- теплоемкость и энтальпия.

Влажный воздух, при небольших P и Т, можно считать бинарной смесью идеальных газов – сухого воздуха и водяного пара. Тогда по закону Дальтона можно записать:



 

(5.3)

 

где P – давление парогазовой смеси, pcг – парциальное давление сухого воздуха,

– парциальное давление водяного пара.

 

Свободный или перегретый пар – при данных Т и Р он не конденсируется. Максимально возможное содержание паров в газе, выше которого наблюдается конденсация, соответствует условиям насыщения при определенной Т и парциальным давлении .

Различают абсолютную, относительную влажности и влагосодержание воздуха.

Абсолютная влажность – это масса водяного пара в единице объема влажного воздуха (кг/м3). Понятие абсолютной влажности совпадает с понятием плотности пара при температуре Т и парциальном давлении .

Относительная влажность - это отношение количества паров воды в воздухе к максимально возможному, при данных условиях, или отношение плотности пара при данных условиях к плотности насыщенного пара при тех же условиях:

 

(5.4)

 

По уравнению состояния идеального газа Менделеева – Клайперона для пара в свободном и насыщенном состоянии имеем:

 

и (5.5)

 

Здесь Мп – масса одного моля пара в кг, R – газовая постоянная.

С учетом (5.5) уравнение (5.4) принимает вид:

 

(5.6)

 

Относительная влажность определяет влагоемкость сушильного агента (воздуха).

Влагосодержание х – это количество пара жидкости (в кг), приходящегося на 1кг абсолютно сухого газа:

 

(5.7)

 

Здесь GП – масса (массовый расход) пара, L – масса (массовый расход) абсолютно сухого газа. Выразим величины GП и L через уравнение состояния идеального газа:

 

,

 

Тогда соотношение (5.7) преобразуется к виду:

 

(5.8)

 

масса 1 моля сухого воздуха в кг.

 

Вводя и учитывая получим:

 

(5.9)

 

Для системы воздух – водяной пар , . Тогда имеем:

 

(5.10)

 

 

Итак, установлена связь между влагосодержанием х и относительной влажностью φ воздуха.

Удельная теплоемкость влажного газа принимается аддитивной величиной теплоемкостей сухого газа и пара.

Удельная теплоемкость влажного газа c, отнесенная к 1 кг сухого газа (воздуха):

 

(5.11)

 

где удельная теплоемкость сухого газа, удельная теплоемкость пара.

Удельная теплоемкость , отнесенная к 1 кг парогазовой смеси:

 

(5.12)

 

При расчетах обычно используют с.

Удельная энтальпия влажного воздуха Н относится к 1 кг абсолютно сухого воздуха и определяется при данной температуре воздуха Т как сумма энтальпий абсолютно сухого воздуха и водяного пара :

 

(5.13)

 

Удельную энтальпию перегретого пара определяют по следующему выражению:

 

(5.14)

 

Здесь энтальпия водяного пара при , - удельная теплоемкость перегретого пара. Подставляя в (5.13) значения НП из (5.14) имеем:

 

(5.15)

 

Для системы воздух-водяной пар:

 

(5.16)

 

Плотность парогазовой смеси можно представить как сумму плотностей сухого газа и пара жидкости:

 

(5.17)

 

С учетом уравнения состояния идеального газа имеем:

 

(5.18)

 

С учетом значений и имеем:

(5.19)

 

Здесь - плотность влажного воздуха, P – общее давление влажного воздуха, парциальное давление водяного пара.

В процессе сушки воздух увлажняется и возрастает и охлаждается (снижается Т). Влияние Т оказывается больше и поэтому увеличивается.

 





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 481; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.009 сек.