什么是濕空氣

什么是濕空氣

大氣中的空氣總含有水蒸氣，通常稱為濕空氣。在許多工程實(shí)際中都要利用濕空氣，它所含的水蒸氣量雖不多，卻顯得特別重要。由于水蒸氣的性質(zhì)不同于氣體，而有其本身的特殊性，因此本章專題討論濕空氣的基本知識(shí)。
空氣與水蒸氣的混合物—濕空氣
江河中的水會(huì)汽化，濕衣服在大氣中會(huì)晾干，所以通常大氣中的空氣總含有水蒸氣。含有水蒸氣的空氣稱為濕空氣，不含有水蒸氣的空氣稱為干空氣因此，濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物。
物料的干燥，空氣溫度、濕度的調(diào)節(jié)，循環(huán)水的冷卻等都與空氣中所含水蒸氣的狀態(tài)和數(shù)量有密切關(guān)系。一般情況所采用的濕空氣都處于常壓，其中所含水蒸氣的分壓力很低（通常不過(guò)幾百帕），而濕空氣可作為理想氣體來(lái)處理。對(duì)濕空氣的分析，一般也用類似于理想氣體混合物的分析方法但不盡相同，因理想氣體混合物的各組成成分總是保持不變，而濕空氣中水蒸氣的含量隨著溫度的變化一般也在改變，且水蒸氣的壓力狀態(tài)，由其分壓力和溫度來(lái)確定，即水蒸氣有其特殊的物性。
若濕空氣（大氣）的壓力與溫度分別為Pb及t，則濕空氣中水蒸氣的溫度也應(yīng)是t。對(duì)應(yīng)與溫度t，水的飽和壓力為Ps。例如室溫為30度時(shí)，水的飽和壓力為Ps為佳0。042417E5Pa。如濕空氣中水蒸氣的壓力Pv等于此飽和壓力Ps，該水蒸氣就處于飽和狀態(tài)，如圖案14-1中點(diǎn)A。此時(shí)的濕空氣，即干空氣和飽和水蒸氣組成的混合氣體就稱為飽和濕空氣。飽和濕空氣中的水蒸氣的含量已達(dá)到最大限度除非提高溫度，否則飽和濕空氣中水蒸氣的含量不會(huì)再增加。如再增加水分，水蒸氣將凝結(jié)成水滴而從濕空氣中析出。實(shí)際上，除了接近水面而且不流動(dòng)的特殊情況外，大氣中水蒸氣的分壓力一般總是小于相應(yīng)溫度下的飽和壓力，即PvPs=f（t），如圖中點(diǎn)B。換言之，日常接觸的濕空氣一般都是未飽和濕空氣，即干空氣和過(guò)熱蒸汽組成的混合氣體。根據(jù)道餌頓分壓定律知：
濕空氣（大氣）壓力Pb=干空氣分壓力Pa+水蒸氣分壓力Pv （14-1）
若未飽和濕空氣中水蒸氣的含量不變，即水蒸氣分壓力Pv不變，而濕空氣的溫度逐漸降低，其狀態(tài)將沿T-s圖（圖14-1）上的定壓線BC冷卻，最終和干飽和蒸汽線（x=1）相交與C點(diǎn)，此時(shí)將處于飽和狀態(tài)。再冷卻，則水蒸氣在C點(diǎn)溫度下開(kāi)始凝結(jié)，生成水滴或結(jié)露。此開(kāi)始結(jié)露溫度稱為露點(diǎn)。所以露點(diǎn)就是與濕空氣中水蒸氣分壓力Pv相對(duì)應(yīng)的飽和溫度。由此可見(jiàn)，測(cè)出露點(diǎn)也就相當(dāng)于測(cè)出了當(dāng)時(shí)濕空氣中水蒸氣的分壓力Pv。
露點(diǎn)在鍋爐設(shè)計(jì)及運(yùn)行時(shí)有很大的現(xiàn)實(shí)意義，因?yàn)殄仩t尾部受熱面（例如空氣預(yù)熱器低溫段）的堵灰和腐蝕，就是由于受熱面的金屬溫度低于煙氣中水蒸氣和硫酸氣體的露點(diǎn)之故，一旦開(kāi)始結(jié)露，如果但是水分就會(huì)引起堵灰，如果H2SO4凝結(jié)在受熱面上，則會(huì)造成腐蝕。防止腐蝕和堵灰的措施不在這討論，但最基本的原則是防止煙氣結(jié)露。
濕空氣的濕度
濕空氣既然是干空氣和水蒸氣的混合物，因此，要確定它的狀態(tài)除了必須知道空氣的溫度t和壓力Pb外，還必須知道濕空氣的成分，特別是濕空氣中所含水蒸氣的量。濕空氣中水蒸氣的含量通常用濕度來(lái)表示，其表示方法有以下三種。