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。
空氣與水蒸氣的混合物—濕空氣
江河中的水會汽化，濕衣服在大氣中會晾干，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（通常不過幾百帕），而濕空氣可作為理想氣體來處理。對濕空氣的分析，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。對應(yīng)與溫度t，水的飽和壓力為Ps。例如室溫為30度時，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A。此時的濕空氣，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。實際上，除了接近水面而且不流動的特殊情況外，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，此時將處于飽和狀態(tài)。再冷卻，則水蒸氣在C點溫度下開始凝結(jié)，生成水滴或結(jié)露。此開始結(jié)露溫度稱為露點。所以露點就是與濕空氣中水蒸氣分壓力Pv相對應(yīng)的飽和溫度。由此可見，測出露點也就相當(dāng)于測出了當(dāng)時濕空氣中水蒸氣的分壓力Pv。
露點在鍋爐設(shè)計及運行時有很大的現(xiàn)實意義，因為鍋爐尾部受熱面（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之故，一旦開始結(jié)露，如果但是水分就會引起堵灰，如果H2SO4凝結(jié)在受熱面上，則會造成腐蝕。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表示，其表示方法有以下三種。