11.2. Изображение на Id-диаграмме процесса испарения влаги

Рассмотрим основную закономерность сушильного процесса. При конвективной сушке испарение из материала влаги, имеющей температуру 0°С, происходит за счет теплообмена: воздух отдает часть заключающейся в нем теплоты материалу и, следовательно, охлаждается, но одновременно получает это же количество теплоты (закон сохранения энергии) с выделяющимся из материала паром, являющимся теплоносителем даже в ненагретом состоянии [см. (22)]. При таком теплообменном процессе воздух, охлаждаясь, увеличивает влагосодержание, давление пара, степень насьщенности и точку росы по сравнению с начальным состоянием.

Иллюстрацией физической сущности процесса испарения влаги может служить широко применяемый в сушильной, отопительной, вентиляционной и других областях техники прибор—психрометр. Этот прибор состоит из двух термометров; шарик одного из них, покрытый двумя-тремя слоями марли, смачивается водой, поэтому термометр называется мокрым (см. рис. 9,б, вверху).При испарении влаги с шарика мокрого термометра температура его по сравнению с температурой сухого термометра понижается из-за поглощения образующимся паром скрытой теплоты испарения. Разность температур t-tM=∆ сухого и мокрого термометров (психрометрическая разность) зависит от интенсивности испарения влаги. Если она равна нулю (т. е. теплообмена нет), влага не испаряется, что указывает на насыщенное состояние пара в воздухе (φ=1,0). Чем суше воздух и выше его скорость, тем больше психрометрическая разность.

На основании показаний психрометра легко установить на Id-диаграмме искомые параметры воздуха, не пользуясь психрометрическими таблицами. Температура мокрого термометра находится на изотерме tм и одновременно на линии насыщения (φ=1,0), поскольку пар в тонком слое воздуха вокруг марли Находится в насыщенном состоянии (точка М). Влагосодержание воздуха для точки М составляет dм.

Пар, образующийся в количестве dм на 1 кг воздуха из нагретой воды с температурой I м и теплоемкостью 4,19 кДж/(кг•° С) [1 ккал/(кг•° С)], будет иметь энтальпию, увеличенную по сравнению с энтальпией пара при испарении воды с температурой 0° С на

Линию процесса испарения воды с шарика мокрого термометра при температуре воды tM определяют следующим образом. Из точки М проводят линию I=const ДО пересечения ее с осью ординат в точке В. От этой точки откладывают вниз отрезок BA, равный значению ∆I=4,19 tMdм/1000 кДж/кг, и со-единяют точки А и М прямой.