книги из ГПНТБ / Сакун В.А. Сушка и активное вентилирование зерна и зеленых кормов учеб. пособие

ры

и

свойства

влажного

воздуха

непрерывно

и

няются.

Основные

параметры

и

свойства.

Рассмотрим

основ-

ные параметры

влажного

воздуха,

которыми

определяют-

ся

его

свойства

как «агента сушки»: давление,

темпера-

тура,

влажность,

влаго- и теплосодержание

и др.

Участвующий

в

процессе

сушки

атмосферный

воздух

всегда

содержит

некоторое

количество

водяного

пар

Такой

воздух

называется

влажным

и

рассматриваетс

как

смесь

сухого

воздуха

с

паром.

Давление

же

сме

газов,

согласно

закону Дальтона,

равно

сумме парциаль-

ных

(частных)

давлений

газов, входящих

в состав смеси.

Следовательно,

в

рассматриваемом

случае

общее

давле-

ние влажного

воздуха, Н/м2 ,

Р=Рв+Рп,

(12)

здесь

р в

и р п

— парциальные

давления

соответственно -

сухого воздуха и пара.

Парциальное

давление

пара

прямо

пропорционально

его

весу, содержащемуся

в единице

объема смеси^

Из

вышеперечисленных

параметров

атмосферного

воз-

ствию

с объектом

сушки

имеют

влажность

и

температу-

ра.

Различают

абсолютную и

относительную

влажность

воздуха.

А б с о л ю т н а я

в л а ж н о с т ь

воздуха

определяет

ся

количеством

водяного

пара,

содержащимся в

1 м3 воз-

духа. Так как этот показатель

не определяет

способности

влажного

воздуха

поглощать

влагу

из

высушиваемог

материала,

то

вводят

дополнительный

параметр — от

носительную влажность воздуха ср.

О т н о с и т е л ь н а я

в л а ж н о с т ь

воздуха

— отноше-

ние

количества

водяного

пара,

содержащегося

в

воздухе,

к максимально возможному его количеству

при тех

ж

условиях; иными словами, отношение фактической

аб

солютной

влажности

воздуха

у

к

абсолютной

влажности

при

полном

насыщении*

воздуха

у а .

Относительн

влажность

воздуха

принято

выражать

в процентах:

<р =

-1-100%.

(13)

Тн

*

Насыщенным

называют

воздух,

который

при

данной

тем

ратуре

и давлении

не

может больше

поглощать

влагу.

Используя

уравнение Клапейрона

(20),

можно

полу

чить

иное

выражение:

«P = £ i L ,

(14)

где р

Ри

п — фактическое

парциальное давление

пара;

р

и

— парциальное

давление

насыщенного

пара

пр

той же

температуре.

Следовательно,

чем

ниже

относительная

влажнос

воздуха, тем меньше парциальное давление

пара (воздух

суше)

и

больше способность

воздуха

поглощать

влаг

Таким

образом,

относительная

влажность

характеризует

способность

воздуха поглощать

влагу

из

высушиваемого

ная влажность воздуха

80%, то это

означает,

что он

состоянии поглотить

из

высушиваемого

материала

влагу

в количестве 20% от

его полного насыщения.

воздушной смеси

увеличивается

за

счет влаги,

испар

емой из материала; масса же сухого воздуха

остае

постоянной, поэтому некоторые величины,

характеризу-

ющие процесс сушки, удобнее

относить к

1 кг

сухого

воз-

духа.

d,

В л а г о с о д е р ж а н и е

в о з д у х а

таким

образом

определяется

как

отношение

массы

водяного

пара

(в

к

массе

сухого

воздуха

(в

кг),

содержащихся

во

вла

ном воздухе.

Способность воздуха поглощать влагу характеризуется

также влагоемкостью, определяемой как разность

между

влагосодержанием

насыщенного

воздуха

(da)

и фактиче-

ским

влагосодержанием

(d)

воздуха

при

тех

же

чениях температуры и давления.

Отношение

фактического

влагосодержания

возду

к

влагосодержанию

насыщенного

воздуха

называет

с т е п е н ь ю

н а с ы щ е н и я .

Эта

величина

практическ

не

отличается

от

относительной

влажности,

поэтому

при

характеристике

процесса

сушки

достаточно

пользовать-

ся

одной

из

указанных

величин.

Принято

пользовать

значением

относительной

влажности

воздуха.

Очень важным

параметром

является

т е м п е р а т у р а

воздуха,

от

которой

зависит

его

способность

поглощат

влагу.

Чем

выше

температура

воздуха,

тем

больше

е

влагоемкость. Так, при температуре

10°С

1

кг

су

воздуха

способен

поглотить

7,78

г

водяных

паров.

П

повышении

температуры

воздуха до 60°С предельное со-

держание

водяного

пара

в

1

кг сухого

воздуха

возра

стает до 156,64 г,

т.

е.

более

чем в

20 раз.

При

понижении

температуры

влагосодержание

возду-

ха

остается

неизменным,

а

относительная

влажность

по-

вышается

и

может

достигнуть

100%

(полное

насыщ

ние).

Температура

влажного

воздуха,

при

которой

он

достигает

полного

насыщения

( ф =100%),

называетс

т о ч к о й

р о с ы .

При

дальнейшем

понижении

темпера-

туры

часть

водяных

паров

конденсируется,

осаждаяс

в виде мельчайших водяных капель.

Разность

температур

воздуха

и

поверхности

испаря-

ющейся жидкости, определяемую с помощью

сухого

и

влажного

термометров

психрометра

(прибора

для

опре-

деления

относительней

влажности

воздуха),

называют

п о т е н ц и а л о м

с у ш к и .

Чем

выше

потенциал

сушки,

тем

больше

способность

воздуха

поглощать

влагу.

При

полном

насыщении

воздуха

потенциал

сушки

ра

нулю.

От

температуры

воздуха

зависит

и

его

объем.

Объем

смеси

сухого

воздуха,

паров

и

других

газов,

входящих

в

состав

газовой

смеси, равен объему сухого воздуха

смеси.

При

температуре

0°

и

нормальном

атмосферном

давлении

р=

101,3

кН/м2

(760

мм

рт. ст-)

объем.

1

кг су-

хого

воздуха,

именуемый

удельным

объемом

(VB),

ра

вен

0,773

м3 .

Нагрев

воздуха

на

Г

при

неизменном ба-

рометрическом

давлении

вызывает

увеличение

его

объе-

ма

на 1/273

того

объема,

который

он

занимал

при 0

У д е л ь н ы й

( о б ъ е м н ы й )

в е с

воздуха,

кг/м3 ,

величина,

обратная

удельному

объему:

Р

в =

—

=

— = 1 , 2 9 3 .

(15)

.

VB

0',773

v

;

Удельный

вес влажного

воздуха

р равен

сумме

удель-

ных

весов

сухого

воздуха

(рв )

и

водяного

пара

( р

Р =

Рв+Рп.

(16)

При

расчетах

сушилок

пользуются

понятием

п р и в е -

д е н н о г о

объема

Упр,т. е. объема влажного воздуха

на

1

кг сухого

(м3 /кг

сух. воздуха).

В

качестве

теплофизической

характеристики

состояния

воздуха

как

агента

сушки

используется э н т а л ьпия

(теплосодержание).

Энтальпией

называют

количество