9.1. Состояние и параметры воздуха как сушильного агента

Состояние воздухаВоздух как рабочее вещество — сушильный агент широко применяется в промышленной сушке древесины. Он выполняет роль транспортного средства — подводит к влажному материалу тепло и в соответствующем количестве отбирает из материала и уносит влагу.

В технической литературе иногда вместо термина воздух применяют термин влажный воздух (humidity air — англ. или feuchte Luft — нем.). Такой термин и следуемое из него понятие нельзя считать правильными. В природе и технике воздух всегда содержит в различных количествах водяной пар. Поэтому упоминать о паре каждый раз, называя воздух «влажным», неправильно и даже противоречиво. Воздух часто бывает очень сухим, например летом в пустыне или в зимнее время в комнатах с паровым отоплением. В таких условиях принято гово-рить воздух сухой, а не влажный воздух сухой.

То же относится к однокомпонентному пару, когда влажным правильно называют пар, содержащий взвешенные капельки воды, а также к высушиваемому материалу, который, будучи влажным, содержит свободную влагу. Если воздух и материал не содержат влаги, их называют абсолютно сухими.

Химический состав абсолютно сухой части воздуха в природных условиях практически постоянен и составляет по объему около 21% кислорода, 78% азота и 1% инертных газов. Такой воздух по физическим свойствам близок к идеальным газам и с небольшими отклонениями, не имеющими в сушильной технике практического значения, подчиняется уравнению состояния газов Менделеева—Клапейрона (для 1 кг воздуха):

где рв — давление воздуха, Па (кгс/м2); Vв — объем воздуха, м3/кг; Rв — газовая постоянная абс. сух. воздуха, равная 287,14 Дж/(кг-К) [29,27 кгс-м/(кг-°С)].

Так как Vв==1/рв, плотность воздуха рв (кг/м3) будет

При атмосферном давлении 0,1 МПа (750 мм рт. ст.) и 20° С плотность абс. сух. воздуха рв = 100000/ (287 - 293) =1,19 кг/м3.

Закон Дальтона устанавливает, что барометрическое давление воздуха складывается из парциальных (pars — часть по латыни) давлений абс. сух. части воздуха рв и находящегося в гомогенной смеси с ним водяного пара рп (см. рис. 3,а)

откуда рв=р—рп, т. е. давление абс. сух. части атмосферного воздуха рв при постоянном барометрическом давлении р будет тем меньше, чем больше давление пара рп; при насыщенном состоянии пара р=рв+рн.