|
Атмосферный воздух представляет
собой механическую смесь газов, из которых основными являются азот, кислород,
аргон, углек кислый газ. Воздух обязательно содержит в себе некоторое количество
водяного пара, т. е. он является влажным.
Атмосферное давление влажного воздуха равно сумме
парциальных давлений сухого воздуха и водяного пара, содержащегося в воздухе.
Парциальным давлением называют давление одной составляющей смеси газов.
Предположим, что из герметичного сосуда, содержащего смесь
сухого воздуха и водяного пара при атмосферном давлении, каким-то образом
удалили сухой воздух. Если объем сосуда при этом не изменился, то, измерив
давление, мы обнаружим, что оно стало ниже первоначального. Измеренное
давление и будет парциальным давлением водяного пара.
Обозначим парциальное давление пара рп, сухого воздуха рв,
а атмосферное давление ра. Тогда можно записать A=A.+/V
Сухой атмосферный воздух отличается постоянством своего
состава и его можно рассматривать как однородный газ. Состояние однородного
газа обычно определяется двумя параметрами — давлением и температурой, а при
постоянном давлении — только температурой.
Содержание в воздухе водяного пара непостоянно. Поэтому
состояние влажного воздуха определяется еще дополнительным параметром,
характеризующим количество и состояние содержащегося в нем водяного пара.
Состояние влажного воздуха в сушильной технике можно характеризовать двумя
параметрами, поскольку давление остается постоянным.
К основным параметрам влажного воздуха относят его
температуру. степень насыщения, влагосодержание, теплосодержание, плотность и
приведенный удельный объем.
Водяной пар в воздухе обладает такими же свойствами, как и
в свободном от воздуха пространстве. Как и в чистом виде, пар в воздухе может
быть перегретым (ненасыщенным) и насыщенным.
Степень насыщения воздуха водяным паром определяется
отношением парциального давления* пара к давлению его насыщения при данной
температуре: f <?=Рп1РК
Если Рп=Рн и <р=1, то воздух содержит максимально
возможное при данной температуре количество пара. Такой воздух насыщен
водяным паром.
Сушильным агентом может быть лишь воздух, содержащий
перегретый пар.
Отношение называют степенью насыщения воздуха паром или
степенью насыщения.
Плотность влажного воздуха — это масса одного кубического
метра смеси воздуха и пара. Плотность воздуха обозначается р и имеет
размерность кг/м3.
Плотность влажного воздуха складывается из плотности
сухого воздуха рв и плотности содержащегося в воздухе водяного пара рл.
Плотность пара в воздухе иногда называют абсолютной
влажностью воздуха.
Приведенный удельный объем влажного воздуха — это объем
влажного воздуха, приходящийся на 1 кг сухого воздуха. Обозначается латинской буквой vnp и имеет размерность м3/кг сухого воздуха.
Величины плотности и приведенного удельного объема в
значительной степени зависят от температуры и степени насыщения воздуха. Они
определяются графически, о чем будет сказано ниже.
В сушильной технике массу водяного пара и количество
тепла, содержащегося в воздухе, принято исчислять по отношению к массе сухой
части (т. е. без водяного пара). Соответствующими параметрами воздуха
являются его влагосодержание и теплосодержание.
Влагосодержанием называют массу водяного пара (в граммах),
приходящуюся на 1 кг сухой части воздуха. Оно обозначается латинской буквой
d. Так как пар и сухой воздух занимают один и тот же объем, то в соответствии
с определением влагосодержание выражается отношением d= 1000 • Js Рв кг
СУХ0Г0 воздух
Теплосодержанием воздуха называют общее количество тепла,
содержащегося в воздухе, отнесенное к 1 кг сухой его части. Обозначается латинской буквой / и имеет размерность кДж /кг сухого воздуха. Оно складывается из
теплосодержания сухого воздуха tB и энтальпии содержащегося в воздухе пара
in. Так как на 1 кг сухой части приходится 0,00Id кг влаги, то
теплосодержание выразится суммой /=*В+0,00ШП.
Состояние воздуха иногда характеризуют относительной
влажностью воздуха. Относительная влажность воздуха—это отношение абсолютной
влажности в данном состоянии к абсолютной влажности воздуха, насыщенного
влагой, при влажного воздуха
той же температуре. Численно это отношение равно отношению
рп/рн. Следовательно, относительная влажность воздуха и степень насыщения
характеризуют одну и ту же величину. Однако термин «относительная влажность»
— метеорологический. В сушильной технике применяется термин «степень
насыщения».
|