第二讲干燥介质的性质讲解.ppt

第二讲 干燥介质的性质 主要内容： 1.干燥介质的定义及常用干燥介质的性质2.过热蒸汽的焓 3.相对湿度、湿容量、湿含量4.湿空气的焓 干燥介质（drying medium）：在干燥过程中能够把热量传递给木材、同时又能把木材排出的水汽带走的媒介物质（可为气体或液体）。 常用的木材干燥介质有： 过热水蒸气(superheated steam)、 湿空气(moist air)、 炉气 (furnace air) 一、过热水蒸气的性质 1．过热水蒸气的产生 水蒸气的定压发生过程： 3．饱和蒸汽（saturated vapor）的温度与其压力的关系 饱和蒸汽的压力称为饱和压力，相对应的温度称为饱和温度。 二者存在对应关系，在90~250℃范围内，可近似地用下式表示： Pbh=（tbh /100）4 注：蒸汽的饱和温度等于在该压力下水的 沸点。 4．过热度：过热蒸汽的温度与相同压力下饱和蒸汽温度的差。 过热度越大，过热蒸汽的状态距离饱和蒸汽的状态越远，过热蒸汽越不饱和，干燥能力越强。(描述过热蒸汽的量) 过热蒸汽的饱和度 过热蒸汽是未饱和蒸汽，其饱和度φ 可表示为： φ=ρgr/ρbh≈Pgr/Pbh ρgr、Pgr：表示过热蒸汽的密度和压力。 ρbh、Pbh：表示同温度下饱和蒸汽的密度 和压力。 （特例：常压过热蒸汽） 5．过热蒸汽的焓 在常压状态下，过热蒸汽的焓可由下式表示 （从产生过程来计算） ： in=i1+i2+i3 i1：表示单位质量的水由0℃到100℃所具有的焓。 i2：表示100℃的水完全变成100℃的干饱和蒸汽所 具有的焓，即水的汽化潜热。 i3：表示100℃的干饱和蒸汽变成某一温度过热蒸汽 所具有的焓。 例：计算从木料中蒸发1kg水分需要多少过热蒸汽？ 设蒸发水分前1kg常压过热蒸汽所具有的焓为： in=i1+i2+i3=419+2257+2（t1-100）=2476+2t1（kJ/kg） 蒸发水分后过热蒸汽的温度由流入材堆时的t1降到流出材堆时的t2，其焓减为： in′=419+2257+2(t2-100) 则蒸发水分前后过热蒸汽焓的减少量为： △i1=in-in′=2（t1－t2) 木料中1kg水分变为温度为t2的过热蒸汽后，焓的增量为： △i2= in′－419= 2257+2（t2-100） 假设从木料中蒸发1kg水分所需之过热蒸汽量为Lkg，则有： L△i1＝ 1△i2 所以蒸发1kg水所需要的过热蒸汽为： L= △i2/ △i1 =（1029+ t2 ）/（ t1－t2 ） 1千克过热蒸汽蒸发水的量为L的倒数，即： D=1/L=（ t1－t2 ）/ （ 1029+ t2 ） (kg/kg) = 1000（ t1－t2 ）/ （ 1029+ t2 ） (g/kg) 流过材堆的每1kg过热蒸汽的温度每降低1℃，则会从木料中蒸发出1g的水。 精确计算时，在100℃～150℃范围内，D值为0.85~0.89g/kg。 二、湿空气的状态参数 1．湿空气的组成：湿空气由干空气和水蒸气组成。湿空气可以看作是理想气体，遵循理想气体的状态方程。 2．湿空气的压力：湿空气的压力P等于干空气的压力Pgk与水蒸气的压力Psz之和。即：P=Pgk+Psz (在一定温度条件下，Psz是衡量湿空气干燥与潮湿的基本指标) 3. 湿空气的湿度： 绝对湿度(absolute humidity)：单位体积的湿空气中所含水蒸气的质量，用ρsz表示。 绝对湿度不能反映湿空气的吸湿能力，如： T=18℃，若ρsz ＝0.01536kg/m3，湿空气已达饱和状态； T=30℃，若ρsz ＝0.025kg/m3 ，湿空气为未饱和状态。 绝对湿度在气象领域能反映可能的降水量大小。 湿容量：饱和湿空气的绝对湿度，用ρbh表示。 湿容量反映湿空气容纳水蒸气的能力，它随温度的升高而明显增加。 T (℃) －20 －10 0 20 40 60 80 100 ρbh(g/m3) 0.29 0.81 2.1 17.3 51.1