11.3. Адиабатное насыщение

Линия АМ, называемая линией адиабатного насыщения или линией постоянного предела охлаждения (τ=const), представляет собой геометрическое место точек состояний воздуха, испаряющего воду с температурой мокрого термометра. Если затем провести изотерму I по показанию сухого термометра, точка С ее пересечения с линией АМ определит на Id-диаграмме все параметры замеренного психрометром воздуха С. Линия СМ, направленная книзу направо, показывает процесс испарения воды с шарика мокрого термометра. При этом эн-тальпия воздуха несколько увеличивается за счет физической теплоты, содержащейся в испарившейся воде, имевшей температуру выше нуля.

Важно найти с помощью Id-диаграммы точку состояния воздуха по показаниям психрометра. Ее определяют следующим образом. Находят изотерму tM мокрого термометра и точку М ее пересечения с линией φ=1,0. Затем поднимаются по линии предела охлаждения τ=const до пересечения с изотермой сухого термометра (точка С), как это показано стрелками на рис. 9,б. По выявленному состоянию воздуха в точке С могут быть установлены его параметры t, φ, d, рп, I, tp, а также р и V1+0,001d.

В технических расчетах и в производственных условиях точку состояния воздуха по показаниям психрометра обычно определяют как точку Т — по линиям I=const, имеющимся на всех Id-диаграммах, вместо более точного установления ее в точке С по линии т=const.

Потенциал сушки означает величину температурного напора между воздухом и испаряемой водой, следовательно, количество переданной теплоты и пропорциональную ей интенсивность испарения влаги. Если на Id-диаграмме соединим точки с одинаковой психрометрической разностью, получим линию постоянного потенциала сушки [9]. При испарении гигроскопической влаги точка М отрывается по линии φ=1,0 и приближается по линии МС к точке С, поэтому скорость сушки уменьшается.

Для зависимости между психрометрической разностью ∆t (Па) и разностью давлений пара рн—Рп на поверхности испаряющейся по I=const свободной влаги из древесины рн и в воздухе рп предлагается соотношение, применимое при рп<60 кПа (0,6 бар):

Например, при давлении содержащегося в воздухе сушильной камеры пара рп = 25 000 Па (2500 мм вод. ст.), когда tМ = 65°С, определим

т. е. ∆Р составляет в паскалях пятидесятикратную (а в миллиметрах водяного столба — пятикратную) психрометрическую разность ∆t. Величина ∆t наряду с температурой t — основной параметр процесса конвективной сушки пиломатериалов. Так связан потенциал сушки ∆t с потенциалом испарения воды ∆Р.При высокотемпературной сушке пиломатериалов необходимо установить параметры сушильного агента атмосферного давления, когда показания температур по мокрому термометру близки к 100° С. Для этой цели можно использовать следующие значения парциальных давлений насыщенного пара рн в воздухе и влагосодержания воздуха как функцию температуры точки росы, а вблизи кривой φ=1,0— достаточно близко и по показаниям мокрого термометра tM.

Зависимость между давлением рн (Па) пара (следовательно, воздуха рв=р—рн) и температурой по мокрому термометру психрометра в указанном диапазоне с достаточной для технических расчетов точностью выражается уравнением

Для ненасыщенного пара в воздухе, когда ∆t>0, из последнего соотношения с учетом (33) получим, Па:

Например, при tМ = 90°С и ∆t = 20°С (т. е. t = 110°С)

Как видно из примера, в условиях сушки пиломатериалов при небольших значениях ∆t величины рн и рп при tM=const отличаются менее чем на 1%, поэтому из (37) будет

если не исследуется сама величина ∆р [см. (33)].