Влажность воздуха.
Процесс сушки зависит не только от свойств материала, но и от свойств окружающей среды, т.е. сушильного агента. Воздух выполняет двойную роль:
1) Он является горячим теплоносителем, с помощью которого материал нагревается.
2) Он является средой, в которую переходит влага. Таким образом, в сушильных установках воздух влажный и характеризуется следующими параметрами: температурой, влажностью, влаго- и теплосодержанием. Влажный материал можно сушить холодным воздухом, но горячий воздух способствует более быстрому прогреву материала и легкому испарению влаги. Влажность воздуха различают абсолютную и относительную.
Абсолютная влажность– количество водяных паров (в килограммах), содержащихся в 1м3 влажного воздуха. При понижении температуры или увлажнении воздуха находящийся в нем пар становится насыщенным.
Относительная влажность – отношение абсолютной влажности при той же температуре и давлении к максимально возможному количеству пара в условиях насыщения. Относительную влажность воздуха можно выразить отношением плотностей пара или отношением давлений:
(1)
где j - относительная влажность,
Р1 и Р2 – парциальное давление пара при данных условиях и насыщенного,
r1 и r2 – плотность пара при данных условиях и насыщенного.
Для выражения относительной влажности в процентах значение умножается на 100. Доводить значение относительной влажности до 100 % не следует во избежание выделения капельножидкой фазы. Влагосодержание воздуха – количество содержащихся в воздухе водяных паров (в кг), отнесенное к 1 кг абсолютно сухого воздуха.
(2)
где Х – влагосодержание воздуха,
Р0 – общее давление влажного воздуха,
Р2 – давление насыщенного пара,
j - относительная влажность,
0,622 – отношение молекулярных масс водяного пара и сухого воздуха.
Влагосодержание и теплосодержание.
Влагосодержание характеризует процесс массообмена. Между влажностью и влагосодержанием существует прямая зависимость. Однако, в отличие от влажности, влагосодержание не зависит от температуры.
Теплосодержание (энтальпия) влажного воздуха выражается суммой энтальпии сухого воздуха и водяного пара. Без учета тепловых потерь теплосодержание воздуха в процессе конвективной сушки остается постоянным. Воздух отдает тепло материалу на испарение влаги. Пар переходит в воздух, увеличивая его влагосодержание, и приносит то же количество тепла, которое затрачено на испарение.