Властивості вологого газу (повітря)

Волога повітря представляє собою суміші сухого повітря і водяних парів. Кількість водяних парів, що містяться в 1м³ вологого повітря, називається абсолютною вологістю повітря (дорівнює масі 1м³ водяної пари, або густині пари ρ_п в кг/м³).

Відношення абсолютної вологості до максимально можливої кількості пари в 1м³ повітря, при той же температурі і даному барометричному тиску, характеризує ступінь насичення повітря вологою і називається відносною вологістю повітря:

де ρ_н – густина насиченої пари.

Густина пари пропорційна її парціальному тиску в суміші при даній температурі, тобто відносну вологість можна виразити відношенням тисків де р_п – парціальний тиск водяної пари, що відповідає її густині ρ_п, р_н – тиск насиченої пари при той же температурі. Кількість водяної пари в кг, що приходиться на 1кг абсолютно сухого повітря, називається вологомісткістю повітря та визначається х. Ця величина характеризує відносний ваговий склад вологого повітря.

Якщо G_п – маса водяної пари в вологому повітрі, а G_с.п. маса сухого повітря в тому ж об’ємі, то вологомісткість (в кг/кг сухого повітря) складає:

де Р – загальний тиск;

М_с.п. – молекулярна маса сухого повітря;

М_п. – молекулярна маса водяної пари;

р_п – парціальний тиск водяної пари.

Контрольні запитання

1. Що називають сушінням?

2. Надайте принципову схему конвективного сушіння.

3. Надайте принципову схему контактного сушіння.

4. Яку температуру називають температурою мокрого термометру?

5. Що таке рівноважна вологість?

6. Охарактеризуйте зв'язок волого з матеріалом.

7. Яка волога найбільш прочно пов’язана з матеріалом?

8. Що таке абсолютна вологість?

9. Що показує відносна вологість?

10. Яка величина виражає волого місткість повітря?

11. Як визначають волого місткість?

3. 6 Сушіння

(Лекція)

Мета: ознайомитися з І-х-діаграмою вологого повітря, матеріальним та тепловим балансом сушіння; вивчити швидкість сушіння.

План

1. І-х-діаграма вологого повітря.

2. Матеріальний баланс сушіння.

3. Питомий розхід повітря.

4. Тепловий баланс сушіння.

5. Схеми сушіння.

6. Кінетика сушіння.

І-х – діаграма вологого повітря

Графічний розрахунок сушарок ведуть за допомогою І-х – діаграми вологого повітря, вперше запропонованої Л.К. Рамзіним. На осях координат діаграми відкладені два основних параметри вологого повітря: воломісткість х ( вісь абсцис) та ентальпія І ( вісь ординат). Крім ліній, що вказані, на діаграмі нанесені: 1) лінії постійних температур; 2) лінії постійної відносної вологості; 3) лінія парціального тиску водяної пари і 4) лінії постійних температур мокрого термометру.

Матеріальний баланс сушіння

Нехай кількість волого матеріалу, що поступає в сушарку, дорівнює G₁ кг/сек., а його вологість w₁ ваг. долей. В результаті сушіння отримують G₂ кг/сек., висушеного матеріалу (вологість w₂ ваг. долей) і W, кг/сек. випареної вологи.

Тоді матеріальний баланс за усією кількістю речовини виражають:

G₁ = G₂ +W, кг/сек.

Баланс за абсолютно сухою речовиною, кількість якої не змінюється в процесі сушіння:

G₁(1 – w₁) = G₂ (1 – w₂)

Питома витрата повітря (на 1кг випареної вологи) складає:

кг сухого повітря /кг вологи,

де L – розхід абсолютно сухого повітря на сушіння, кг;

х_о – вологомісткість вологого повітря на вході в сушарку, кг/кг сухого повітря;

х₂ – вологомісткість вологого повітря на виході з сушарки, кг/кг сухого повітря. Тобто питомий розхід повітря залежить лише від різниці вологомісткостей відпрацьованого свіжого повітря