10.4. tp-Диаграмма паровоздушной смеси

В сушильной технике наблюдается тенденция к повышению температур в сушильных установках, а также к кондиционированию древесины в конце сушки. Все больше применяют сушильный агент с высокими значениями φ; при этом влагосодержание d выходит за пределы существующих Id-диаграмм. Поэтому возникла необходимость в разработке новой диаграммы, позволяющей графически рассчитывать и анализировать термодинамику сушильного процесса при 100° С и выше и при φ около 1, аналогично тому, как такой анализ проводится на обычных Id-диаграммах с нагретым воздухом при невысоком влагосодержаний. Если на оси абсцисс Id-диаграммы вместо шкалы влагосодержания d нанести шкалу давлений пара рп, исходя из их взаимозависимости по (16), а на оси ординат вместо энтальпии I нанести шкалу температур I, получим tр-диаграмму (рис. 8) паровоздушной смеси, называемую сокращенно tр-диаграмма. Шкала влагосодержаний находится вверху диаграммы.

Новая диаграмма построена, так же как и Id-диаграмма, на основе 1 кг абс. сух. воздуха, поэтому влагосодержание воздуха для рп=0,1 МПа будет равно ∞. В диаграмме наносят непараллельные прямые энтальпий I=const и кривые линии φ =const. Таким образом, 1р-диаграмма имеет основные черты, присущие Id-диаграмме. Если пользоваться верхней горизонтальной шкалой d=const, эта диаграмма выполнит роль Id-диаграммы. На ней нанесены линии р = const, V1+0,001d = const.

На tp-диаграмме можно показать почти все термодинамические процессы, относящиеся к сушке материалов. Однако процесс смешения можно определить лишь тогда, когда оба состояния воздуха близки между собой по энтальпии. Применительно к высокотемпературной сушке добавка воздуха в сушильные камеры в тепловом расчете не предусматривается, а на практике ею обычно избегают пользоваться.

Смесь пара с воздухом может быть названа паровоздушной, если при tм>80° С давление пара (рп>5000 Па) в смеси превалирует над давлением абс. сух. воздуха (рв<5 000 Па).