Phân tích các thông số kỹ thuật về lượng hơi nước trong hơi bão hòa và không khí ẩm ở điều kiện nhiệt độ 20℃ và áp suất thường

Làm rõ khái niệm: Hơi bão hòa và không khí ẩm bão hòa

Trong lĩnh vực nhiệt động lực học kỹ thuật và HVAC, khi bàn về “hàm lượng nước” trước hết cần xác định rõ trạng thái cụ thể của môi chất. Thông thường, khái niệm “hơi bão hòa” nếu chỉ hơi nước tinh khiết thì trạng thái của nó tại một nhiệt độ nhất định là duy nhất; còn trong thực tế kỹ thuật, “hàm lượng nước trong hơi bão hòa” thường được đề cập đến lại ám chỉKhông khí bão hòa hơi nướcHàm lượng hơi nước trong đó (tức là độ ẩm). Ở 20℃ và áp suất thường (101.325 kPa) thì ý nghĩa vật lý và phương pháp tính toán của hai đại lượng này hoàn toàn khác nhau.

Tính toán hàm lượng hơi nước của không khí bão hòa ở 20℃ và áp suất thường

Nếu vấn đề đề cập đến không khí ẩm ở trạng thái bão hòa tại điều kiện nhiệt độ 20℃ và áp suất thường, thì hàm lượng nước (độ ẩm) của nó có thể được tính toán chính xác bằng các công thức nhiệt động lực học.

• Áp suất hơi bão hòa: Ở 20℃, áp suất hơi bão hòa của nước vào khoảng 2.339 kPa.
• Áp suất khí quyển: Giá trị tiêu chuẩn ở áp suất khí quyển là 101.325 kPa.
• Công thức độ ẩm:d = 0,622 × [Ps / (P – Ps)], trong đó Ps là áp suất hơi bão hòa, P là áp suất tổng.

Thay số vào để tính toán, ta được: d = 0,622 × [2,339 / (101,325 − 2,339)] ≈0.0147 kg / kg (Không khí khô). Điều này có nghĩa là ở điều kiện nhiệt độ 20℃ và áp suất khí quyển bình thường, mỗi kilogram không khí khô có thể chứa tối đa khoảng 14,7 gam hơi nước.

Trạng thái vật lý của hơi bão hòa hoàn toàn ở 20℃

Nếu xét một cách nghiêm ngặt theo góc độ nhiệt động học để chỉ “hơi bão hòa thuần khiết” (tức là hệ hơi nước tinh khiết không chứa không khí), thì tại 20℃, áp suất bão hòa của nó chỉ là 2.339 kPa, thấp hơn nhiều so với áp suất thường (101.325 kPa）。

Do đó, ở áp suất thường không tồn tại hơi bão hòa nguyên chất ở 20℃. Nếu hệ thống ở áp suất thường và có nhiệt độ 20℃, nước tinh khiết chỉ có thể tồn tại dưới dạng lỏng hoặc với một lượng rất nhỏ hơi chưa bão hòa. Nếu áp suất của hệ thống giảm xuống 2.339 kPa, trong hơi bão hòa khô ở 20℃, hàm lượng nước lỏng bằng không (độ khô bằng 1); còn nếu là hơi bão hòa ẩm, thì hàm lượng nước lỏng phụ thuộc vào giá trị cụ thể của thông số độ khô, nên không thể đưa ra một giá trị cố định nào. kg / kg Giá trị số.

Những lưu ý trong ứng dụng công trình

Trong thực tế sản xuất công nghiệp và kiểm soát môi trường, việc hiểu chính xác các thông số nêu trên có ý nghĩa hết sức quan trọng:

• Thiết kế hút ẩm và sấy khô: Khi thiết kế hệ thống hút ẩm ở môi trường 20℃, cần phải dựa trên 0.0147 kg / kg Làm cơ sở so sánh cho độ ẩm tối đa theo lý thuyết, nhằm đánh giá tải khử ẩm của thiết bị.
• Hệ thống khí nénSố liệu về hàm lượng hơi nước bão hòa ở áp suất khí quyển là cơ sở quan trọng để tính toán lượng nước ngưng tụ sinh ra khi làm lạnh không khí nén.
• Giám sát trạng tháiTrong giám sát nhiệt độ và độ ẩm, cần phân biệt giữa độ ẩm tương đối và hàm lượng hơi nước tuyệt đối để tránh tình trạng nhầm lẫn về khái niệm, dẫn đến sai sót trong logic điều khiển.