第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)和濕度圖

1、第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)和濕度圖濕空氣是絕干空氣和水氣的混合物。對(duì)流干燥操作中，常采用一定溫度的不飽和空氣作為干燥介質(zhì)，因此首先討論濕空氣的性質(zhì)。由于在干燥過程中，濕空氣中水氣的含量不斷增加，而絕干空氣質(zhì)量不變，因此濕空氣的許多相關(guān)性質(zhì)常以1kg絕干空氣為基準(zhǔn)。721濕空氣的性質(zhì)一、濕空氣中水分含量的表示方法1水氣分壓p干燥操作壓力一定時(shí)，濕空氣的總壓pt與水氣分壓p和絕干空氣分壓pg關(guān)系如下：pt=ppg當(dāng)操作壓力較低時(shí)，可將濕空氣視為理想

2、氣體，根據(jù)道爾頓分壓定律：（71）gVgnnpp?式中nV——濕空氣中水氣的摩爾數(shù)；ng——濕空氣中絕干空氣的摩爾數(shù)。2濕度H又稱濕含量，其定義為單位質(zhì)量絕干空氣所帶有的水氣質(zhì)量，即（72）gVggVVnn.MnMnH6220???量濕空氣中絕干空氣的質(zhì)濕空氣中水氣的質(zhì)量式中H——濕空氣的濕度，kg水氣kg絕干空氣；Mv——水氣的摩爾質(zhì)量，kgkmol；Mg——絕干空氣的摩爾質(zhì)量，kgkmol。常壓下濕空氣可視為理想氣體，根據(jù)道爾頓分壓

3、定律：（73）pppHt??622.0可見濕度是總壓pt和水氣分壓p的函數(shù)。當(dāng)空氣中的水氣分壓等于同溫度下水的飽和蒸氣壓ps時(shí)，表明濕空氣呈飽和狀態(tài)，此時(shí)濕空氣的濕度稱為飽和濕度Hs，即（74）stssppp.H??6220式中Hs——濕空氣的飽和濕度，kg水氣kg絕干空氣；ps——空氣溫度下水的飽和蒸氣壓，kPa或Pa。3相對(duì)濕度在一定溫度和總壓下，濕空氣中的水氣分壓p與同溫度下水的飽和?蒸氣壓ps之比的百分?jǐn)?shù)，稱為相對(duì)濕度，以表示：

4、?（75）%pps100???當(dāng)p=0時(shí)，=0，此時(shí)濕空氣中不含水分，為絕干空氣；當(dāng)p=ps時(shí)，=1，此時(shí)濕空??氣為飽和空氣，水氣分壓達(dá)到最高值，這種濕空氣不能用作干燥介質(zhì)。相對(duì)濕度值愈小，?表明濕空氣吸收水分的能力愈強(qiáng)?？梢?，相對(duì)濕度可用來判斷干燥過程能否進(jìn)行，以及濕空氣的吸濕能力，而濕度只表明濕空氣中水氣含量，不能表明濕空氣吸濕能力的強(qiáng)弱。圖73濕球溫度的測(cè)量（713）2732732441273273184122?????t.t.

5、vV濕空氣的比容vH：（714）??27327324417730?????tH..vvvVgH式中vH——濕空氣比容，m3kg絕干空氣；vg——絕干空氣比容，m3kg絕干空氣；vv——水氣的比容，m3kg水氣。四、濕空氣的溫度1干球溫度t干球溫度是濕空氣的真實(shí)溫度，可用普通溫度計(jì)測(cè)得。2露點(diǎn)td不飽和濕空氣在總壓pt和濕度H一定的情況下進(jìn)行冷卻、降溫，直至水氣達(dá)到飽和狀態(tài)，即H=Hs，=1，此時(shí)的溫度稱為露點(diǎn)，用td表示。根據(jù)式74：?

6、stssppp.H??6220可見，在一定總壓下，只要測(cè)出露點(diǎn)溫度td，便可從手冊(cè)中查得此溫度下對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓ps，從而根據(jù)式（74）求得空氣的濕度。反之若已知空氣的濕度，可根據(jù)式（74）求得飽和蒸氣壓ps，再?gòu)乃魵獗碇胁槌鱿鄳?yīng)的溫度，即為td。3濕球溫度普通溫度計(jì)的感溫球用濕紗布包裹，紗布下端浸在水中，使紗布一直處于濕潤(rùn)狀態(tài)，這種溫度計(jì)稱為濕球溫度計(jì)，見圖73所示。濕球溫度計(jì)在空氣中達(dá)到的穩(wěn)定或平衡的溫度稱為該空氣的濕球溫度，用t

7、w表示。濕球溫度計(jì)測(cè)溫原理如下：將濕球溫度計(jì)置于溫度為t、濕度為H的不飽和空氣流中（流速通常大于5ms，以保證對(duì)流傳熱），假定開始時(shí)濕紗布上的水溫與濕空氣的溫度t相同，空氣與濕紗布上的水之間沒有熱量傳遞。由于濕紗布表面空氣的濕度大于空氣主體的濕度H，因此紗布表面的水分氣化到空氣中。此時(shí)氣化水分所需的潛熱只能由水分本身溫度下降放出的顯熱供給，因此，濕紗布上的水溫下降，與空氣之間產(chǎn)生了溫度差，引起對(duì)流傳熱。當(dāng)空氣向濕紗布傳遞的熱量正好等于濕

8、紗布表面水氣化所需熱量時(shí)，過程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)濕紗布的水溫不再下降，而達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的溫度。這個(gè)穩(wěn)定溫度，就是該空氣狀態(tài)（溫度t，濕度H）下空氣的濕球溫度tw。濕球溫度tw是濕紗布上水的溫度，它由流過濕紗布的大量空氣的溫度t和濕度H所決定。當(dāng)空氣的溫度t一定時(shí)，若其濕度H越大，則濕球溫度tw也越高；對(duì)于飽和濕空氣，則濕球溫度與干球溫度以及露點(diǎn)三者相等。因此，濕球溫度tw是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。當(dāng)濕球溫度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，從空氣向濕球表面的對(duì)流傳熱