Физические свойства и диаграмма I-d влажного воздуха

При конвективной сушке воздух отдает материалу тепло и уносит испарившуюся влагу, т.е. является тепло- и влагоносителем. При других способах воздух используется лишь для удаления влаги.

Влажный воздух – смесь сухого воздуха и водяного пара.

Абсолютная влажность – масса водяного пара в 1 м³ влажного воздуха: .

Относительная влажность, или степень насыщения воздуха – отношение массы пара в 1 м³ воздуха к максимально возможной массе пара в 1 м³ воздуха при тех же условиях: ; н – насыщенный. Или , где р_П и р_Н – парциальные давления ненасыщенного и насыщенного пара.

Влагосодержание воздуха – масса влаги, приходящейся на 1 кг сухого воздуха:

- плотность сухого воздуха, или , где Р – общее давление влажного воздуха. .

Из последней формулы видно, что влагосодержание увеличивается с ростом относительной влажности и температуры, т.к. р_н Т, но снижается с повышением общего давления Р.

Энтальпия I влажного воздуха равна сумме энтальпий сухого воздуха и водяного пара и относится к 1кг сухого вохдуха:

, где С_с.в. – теплоемкость сухого воздуха, I_п – энтальпия водяного пара.

В расчетах удобно пользоваться диаграммой I-d Рамзина. По оси абсцисс – влагосодержание d, а по оси ординат – энтальпия I.

На диаграмме нанесены также изотермы (T = const) и линии постоянной относительной влажности (φ = const). Чтобы линии φ = const не сливались, угол между осями координат принят равным 135˚.

С повышением температуры I увеличивается и при I = 99,4˚ достигает значения 745мм.рт.ст., для которого построена диаграмма Рамзина. При этом становится практически постоянной, что соответствует изломам на линиях φ = 5%, φ = 10% и т.д.

Нагреванию и охлаждению влажного воздуха в поверхностном теплообменнике (через стенку) на диаграмме отвечают вертикальные отрезки.

Например, при нагреве воздуха (А→В) от t₁ до t₂ относительная влажность падает от φ₁ до φ₂, энтальпия растет от I₁ до I₂. При охлаждении воздуха от t₁ до t_р (А→С) относительная влажность растет до φ = 1 (полное насыщение влагой). I – температура точки росы. Дальнейшее охлаждение вызывает снижение I за счет конденсации паров воды (С → Д).