Proprietățile aerului ca agent de uscare
Proprietățile aerului ca agent de uscare
Aerul în procesul de uscare convectivă este un participant activ în deshidratare, efectuând simultan trei funcții: agent de răcire, desicant și eliminator de umiditate.
Rolul purtătorului de căldură este de a transfera o parte din căldura aerului către materialul uscat, intensificând astfel procesele de difuzie din interiorul acestuia. În acest caz, cu cât este mai mare temperatura aerului încălzit alimentat pe suprafața materialului uscat, cu atât este mai mare cantitatea de energie termică pe care o transportă cu acesta și cu atât mai repede și mai mult poate să se evaporeze umezeala din produs.
În tehnologia de uscare, aerul este considerat un amestec de gaze uscate cu vapori de apă. Presiunea barometrică a aerului umed este egală cu suma presiunilor parțiale ale componentelor sale, adică partea uscată și vaporii.
unde p este presiunea barometrică totală a aerului umed, Pa; buc. c și pn sunt presiunea parțială a aerului uscat și respectiv a aburului.
Atunci când aerul se deplasează în raport cu materialul care urmează să fie uscat cu absorbția simultană a vaporilor evoluați, se realizează funcția eliminatorului de umiditate.
Parametrii termodinamici ai aerului includ umiditatea (absolută și relativă), densitatea, volumul și entalpia.
Umiditatea absolută ρp este masa vaporilor de apă în 1 m3 de aer umed, adică densitatea vaporilor.
Umiditatea absolută a aerului poate crește până la conținutul maxim posibil de vapori, ρmax, adică până când saturația este completă, ρmax = ρn.
Temperatura la care aerul unei anumite stări devine saturată se numește punctul de rouă.
Densitatea de saturație ρn este determinată din tabelele de vapori de apă.
Umiditatea relativă a aerului este raportul dintre masa vaporilor de apă (în%) și 1 m3 de aer umed până la masa maximă posibilă a acestuia în același volum la aceeași presiune și temperatură:
Aplicând ecuația de stare a gazului aproximativ pentru aer umed, obținem
unde pn este presiunea parțială a vaporilor în aer, Pa; pn este presiunea saturată a vaporilor, Pa.
Umiditatea relativă a aerului caracterizează abilitatea aerului de a absorbi umezeala, adică gradul de saturație a acestuia cu abur: cu cât este mai mică, cu atât este mai mare capacitatea de uscare a aerului. Aerul, complet saturat cu vapori de apa (φ = 100%), nu este capabil sa absoarba umezeala, capacitatea de uscare este zero.
Pe baza formulei (21) înlocuim pn = φpn. atunci
d = 622 f / n (p - fn) (22)
х = 0,622 фрн / (р - фрн) (23)
Volumul aerului umed este determinat prin ecuație
Densitatea aerului umed poate fi calculată din formula
unde T este temperatura aerului umed, K.
Enalpia specifică a aerului umed este definită ca suma entalpiei de 1 kg de aer umed și entalpia de abur într-un amestec per 1 kg de aer uscat. Acesta este exprimat în kJ / kg.
unde iс. c, i n - entalpia aerului uscat și, respectiv, aburului, kJ / kg; ss, c este căldura specifică a aerului uscat, care poate fi considerată egală cu 1,0046 kJ / (kg.K); r0 este căldura specifică de vaporizare la 00С, egală cu 2499,0 kJ / kg; cn este căldura specifică a vaporilor, egală cu 1,8418 kJ / (kg · K).
Capacitatea de căldură a aerului umed poate fi determinată de formula,
Parametrii aerului umed sunt interconectați printr-o anumită dependență, pe baza căreia se compun tabelele și diagrama I-d a aerului umed. În consecință, ceilalți doi parametri termodinamici pot fi determinați.
Proprietățile aerului ca agent de uscare - 4.0 din 5 bazate pe 2 voturi