Побудова процесу сушіння на I – d -діаграмі

В якості сушильних агентів найчастіше виступають повітря, димові гази, суміш димових газів і повітря, іноді – перегріта пара.

Атмосферне повітря уявляє собою суміш сухого повітря і водяної пари. Кількість водяної пари, що втримується в атмосферному повітрі, залежить від температури, а отже від пори року та місцевості і барометричного тиску.

Зміни параметрів сушильного агенту, його витрати та витрати теплоти на процес сушіння визначають за допомогою I – d -діаграми. Як правило розрахунки проводять на 1кг вологи, що випаровується.

Згадаємо основні положення про вологе повітря, а також про I – d - діаграму.

На I – d -діаграмі (рис. 5.1) зображені: вологовміст (d, г/кг сухого теплоносія) теплоносія, його температура (^оС), тепловміст (I, кДж/м³), відносна вологість (w_відн, %) та парціальний тиск (Р_парц, Н/м²).

Рисунок 5.1. – I – d-діаграма вологого повітря при барометричному тиску 99,4 кН/м²

Абсолютна вологість повітря (γ_в.п.) – це маса водяної пари в одиниці об’єму вологого повітря (г/м³). Абсолютна вологість насиченого повітря (γ_н) залежить від температури та різко збільшується при її підвищенні.

Відносна вологість повітря (φ,%) або ступінь насичення його вологою – це відношення абсолютної вологості повітря до абсолютної вологості насиченого повітря при тій же температурі (до максимальної кількості водяної пари, яка може утримуватись в 1 м³ вологого повітря при даному барометричному тиску та температурі):

φ = ·100 % (5.8)

Відносна вологість показує здатність повітря поглинати вологу при даній температурі і може бути визначена, як відношення парціального тиску водяного пару в вологому повітрі (Р_в.п., кН/м²) до його максимально можливого тиску при постійній температурі:

φ = , (5.9)

де Р_н – парціальний тиск водяної пари насиченого повітря при тій же температурі, кН/м².

Температура, при якій відбувається повне насичення повітря водяною парою, зветься температурою точки роси. При охолодженні повітря нижче точки роси відносна вологість залишається рівною 100%, а абсолютна зменшується. При підвищенні температури вологого повітря відносна вологість його зменшується і зростає здатність поглинати водяні пари (збільшуються його сушильні властивості).

Вологовміст повітря (d) – це маса водяної пари, яка міститься в суміші, віднесена до 1 кг сухого повітря, г/кг.

Тепловміст вологого повітря – це сума тепловмісту сухого повітря і водяної пари:

I_{вол пов}=1,005·t+0,001·d_пов·(2500+1,97·t), кДж/кг сух. пов. (5.10)

де 1,005 та 1,97 – теплоємкість сухого повітря і водяної пари, кДж/кг·град;

t – температура суміші, ^оС;

2500 – прихована теплота випаровування, кДж/кг.

Поиск по сайту: