1、第二講第二講 干燥介質的性質干燥介質的性質主要內容：主要內容：l1.干燥介質的定義及常用干燥介質的性質2.過熱蒸汽的焓l3.相對濕度、濕容量、濕含量4.濕空氣的焓l 干燥介質干燥介質（drying medium）：在干燥過程中能夠把熱量傳遞給木材、同時又能把木材排出的水汽帶走的媒介物質（可為氣體或液體）。l 常用的木材干燥介質有常用的木材干燥介質有： 過熱水蒸氣過熱水蒸氣(superheated steam)、 濕空氣濕空氣(moist air)、 爐氣爐氣 (furnace air)一、過熱水蒸氣的性質一、過熱水蒸氣的性質v 1過熱水蒸氣的產生過熱水蒸氣的產生 水蒸氣的定壓發生過程：水水 濕

2、飽和蒸汽（濕蒸汽）濕飽和蒸汽（濕蒸汽） 干飽和蒸汽（干蒸汽）干飽和蒸汽（干蒸汽） 過熱蒸汽過熱蒸汽 濕飽和蒸汽：水在汽化過程中形成的汽、水兩相混合 物，白色、霧狀。 干飽和蒸汽：水在汽化過程中形成的與沸騰水相平衡的 蒸汽，無色、透明。 過 熱 蒸 汽：溫度高于相同壓力下飽和蒸汽的蒸汽。n 濕飽和蒸汽是水與干飽和蒸汽的混合物。思考思考1：蒸饅頭時，正常情況下鍋內的水蒸氣為什么狀態？如鍋內的水被燒干，即“干鍋”，這時鍋內蒸氣狀態將發生什么變化？時間長了對饅頭會產生什么影響？為什么？思考思考2：上述三種蒸汽中，哪一種可作干燥介質？l 2.干度干度：單位質量的濕飽和蒸汽中含有干飽和蒸汽的量，用x表示。

3、(描述濕飽和蒸汽的量) 水的干度為（），干飽和蒸汽的干度為（），濕飽和蒸汽的干度介于（）和 （）之間。干飽和蒸汽質量飽和水質量干飽和蒸汽質量x3飽和蒸汽（飽和蒸汽（saturated vapor）的溫度與其壓力的關系的溫度與其壓力的關系 飽和蒸汽的壓力稱為飽和壓力，相對應的溫度稱為飽和溫度。 二者存在對應關系，在90250范圍內，可近似地用下式表示： Pbh=（tbh /100）4 注：蒸汽的飽和溫度等于在該壓力下水的注：蒸汽的飽和溫度等于在該壓力下水的 沸點。沸點。飽和壓力隨飽和溫度變化曲線00.20.40.60.811.21.41.61.8100 120140 160180 200飽和溫度

4、( )飽和壓力( M P a )l4過熱度過熱度：過熱蒸汽的溫度與相同壓力下飽和蒸汽溫度的差。l過熱度越大，過熱蒸汽的狀態距離飽和蒸汽的狀態越遠，過熱蒸汽越不飽和，干燥能力越強過熱蒸汽越不飽和，干燥能力越強。(描述過熱蒸汽的量) 過熱蒸汽的飽和度過熱蒸汽的飽和度 過熱蒸汽是未飽和蒸汽，其飽和度可表示為： =gr/bhPgr/Pbh gr、Pgr：表示過熱蒸汽的密度和壓力。 bh、Pbh：表示同溫度下飽和蒸汽的密度 和壓力。 （特例：常壓過熱蒸汽）5過熱蒸汽的焓過熱蒸汽的焓 在常壓狀態下，過熱蒸汽的焓可由下式表示（從產生過程來計算） ： in=i1+i2+i3i1：表示單位質量的水由0到100所

5、具有的焓。i2：表示100的水完全變成100的干飽和蒸汽所 具有的焓，即水的汽化潛熱。i3：表示100的干飽和蒸汽變成某一溫度過熱蒸汽 所具有的焓。 例：計算從木料中蒸發例：計算從木料中蒸發1kg水分需要多少過熱蒸汽？水分需要多少過熱蒸汽？設蒸發水分前1kg常壓過熱蒸汽所具有的焓為： in=i1+i2+i3=419+2257+2（t1-100）=2476+2t1（kJ/kg）蒸發水分后過熱蒸汽的溫度由流入材堆時的t1降到流出材堆時的t2，其焓減為： in=419+2257+2(t2-100)則蒸發水分前后過熱蒸汽焓的減少量為： i1=in-in=2（t1t2)l木料中1kg水分變為溫度為t2的

6、過熱蒸汽后，焓的增量為： i2= in419= 2257+2（t2-100）假設從木料中蒸發1kg水分所需之過熱蒸汽量為Lkg，則有： Li1 1i2所以蒸發1kg水所需要的過熱蒸汽為： L= i2/ i1 =（1029+ t2 ）/（ t1t2 ）1千克過熱蒸汽蒸發水的量為L的倒數，即： D=1/L=（ t1t2 ）/ （ 1029+ t2 ） (kg/kg) = 1000（ t1t2 ）/ （ 1029+ t2 ） (g/kg)u流過材堆的每流過材堆的每1kg過熱蒸汽的溫度每降低過熱蒸汽的溫度每降低1，則會從木料中蒸發出，則會從木料中蒸發出1g的水。的水。 精確計精確計算時，在算時，在10

7、0150范圍內，范圍內，D值為值為0.850.89g/kg。二、濕空氣的狀態參數二、濕空氣的狀態參數v1濕空氣的組成濕空氣的組成：濕空氣由干空氣和水蒸濕空氣由干空氣和水蒸氣組成氣組成。濕空氣可以看作是理想氣體，遵循理想氣體的狀態方程。v2濕空氣的壓力濕空氣的壓力：濕空氣的壓力P等于干空氣的壓力Pgk與水蒸氣的壓力Psz之和。即：P=Pgk+Psz l (在一定溫度條件下，在一定溫度條件下，Psz是衡量濕空氣干燥與潮是衡量濕空氣干燥與潮濕的基本指標濕的基本指標)l3. 濕空氣的濕度：濕空氣的濕度：l絕對濕度(absolute humidity)：單位體積的濕空氣中所含水蒸氣的質量，用sz表示。

8、絕對濕度不能反映濕空氣的吸濕能力絕對濕度不能反映濕空氣的吸濕能力，如： T=18，若sz 0.01536kg/m3，濕空氣已達飽和狀態； T=30，若sz 0.025kg/m3 ，濕空氣為未飽和狀態。 絕對濕度在氣象領域能反映可能的降水量大小。l濕容量：飽和濕空氣的絕對濕度，用bh表示。濕容量反映濕空氣容納水蒸氣的能力，它隨溫度的升高而明顯增加。濕容量反映濕空氣容納水蒸氣的能力，它隨溫度的升高而明顯增加。 T () 20 10 0 20 40 60 80 100 bh(g/m3) 0.29 0.81 2.1 17.3 51.1 130 293 598l相對濕度RH(relative humid

9、ity)：單位體積的濕空氣中含有水蒸氣的重量與同溫同壓下可能含有最大水蒸氣的重量之比。即：l相對濕度為絕對濕度與濕容量之比。用表示。l相對濕度也稱為濕空氣的飽和度相對濕度也稱為濕空氣的飽和度，說明在一定溫度條件下濕空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度。為0時則為干空氣，為100%時則為飽和空氣。l相對濕度的測定相對濕度的測定：干濕球溫度計法、 平衡含水率法（濕敏試片法）。Pt100型溫度計型溫度計如用鉑絲做成的熱電阻，其分度號稱Pt100。Pt100是鉑熱電阻，它的阻值會隨著溫度的變化而改變。Pt后的100即表示它在0時阻值為100歐姆，在100時它的阻值約為138.5歐姆。常見的Pt100感溫元件

10、感溫元件有陶瓷元件，玻璃元件，云母元件，它們是由鉑絲分別繞在陶瓷骨架，玻璃骨架，云母骨架上再經過復雜的工藝加工而成。比如用銅絲作的熱電阻，分度號Cu50。它在0度時，阻值是50歐姆，100度時是71.400歐姆。.干濕球溫度計法：l注：干球溫度與濕球溫度的差值（注：干球溫度與濕球溫度的差值（ t=t-tw）稱作干濕球溫度）稱作干濕球溫度差，或濕度計差（差，或濕度計差（wet-bulb depression or W.B.D）。）。1、溫、濕度計的傳感器應裝在室內材堆進風側具有代表性的位置，感溫包距內壁應不小于150mm安裝。2、濕球溫包高出水杯液面的距離，以35cm為適，若太小，會妨礙濕紗布處

11、空氣的流通，太大則難以保持濕紗布潮濕。3、紗布以34層醫用脫脂紗布為宜。不能太厚，否則將無異于把濕球浸于水中，反映不出濕球溫度差。.平衡含水率法: 平衡含水率濕度儀包括平衡含水率傳感器、直流電阻式含水率測定儀和連接導線三部分。平衡含水率傳感器由感濕木片、木片夾和插座組成。（MEMC=f（T,）在溫度一定的情況下，濕度隨氣流流速的不同而變化。在溫度一定的情況下，濕度隨氣流流速的不同而變化。一種是用于氣干過程，空氣流速不大于0.5m/s的濕度表；另一種是用于常規室干過程，空氣流速在1.52.0m/s的濕度表。例1：已知干燥室內循環空氣的干球溫度為80 ，濕球溫度為72 ，查表求相對濕度。解：t =

12、 t-tM = 80-72 = 8 ，則根據t = 80 、 t = 8 ，查表得： = 70%。例2：已知某干燥階段循環空氣的干球溫度為56 ，相對濕度為53%，此時空氣濕球溫度為多少?解：根據t = 56 、 = 53%查表得t = 11 ，因此 濕球溫度tM =t t = 56-11 = 45 。l 4濕空氣的濕含量濕空氣的濕含量：含有1千克干空氣的濕空氣 中水蒸氣的克數，用d表示，單位：g/kg。 （思考：思考：為什么用干空氣的質量作為標準？） 濕含量d 可用下式計算： d 622psz/(p-psz) (g/kg) 當大氣壓力p為一定值時， d f(psz) v5濕空氣的熱含量（焓）

13、濕空氣的熱含量（焓）：指在以1kg干空氣為基礎的 濕空氣中，干空氣與水蒸氣的熱量總和，即 （1+0.001 d ）kg濕空氣所含有的熱量，用I表示， 單位：kJ/kg 干空氣 。v6濕空氣的密度：濕空氣的密度：1m3濕空氣中含干空氣的 質量和水蒸氣的質量的總和。v7濕空氣的比體積（舊稱比容）濕空氣的比體積（舊稱比容） v =f(T,d)假設濕空氣中干空氣的含量為1kg，其焓為igk，那么水蒸氣的含量為dg，其焓為0.001d isz，其中isz為1kg水蒸氣的焓。則濕空氣的質量為：（1+0.001d）kg，其焓I為： I =igk+0.001d isz =cgkt+ 0.001d（r+cszt） =1.0t+0.001d（2500+1.9t） =1.0t+2.5d+0.0019td三、爐氣的性質三、爐氣的性質v1爐氣爐氣：煤、燃氣、木材及其它燃料燃燒產生的濕熱氣體。爐氣的主要成分有氮(N)，氧(O)，二氧化碳(CO2)，一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2，木材燃燒時無此成分)，水蒸氣(H