Психрометрические свойства
Психрометрия — это термодинамическое изучение смеси воздуха и водяного пара в атмосфере Земли. Азот, кислород, углекислый газ, водород, гелий, неон, аргон и другие элементы находятся в атмосфере при температурах намного более высоких, чем температуры насыщения. Так как данные газы не конденсируются при нормальной температуре атмосферы, объемный состав газов относительно постоянный, приблизительно 78% азота, 21% кислорода, а остальное — 1% аргона, углекислого газа и других газов. Такую смесь газов называют воздухом, а его поведение подчиняется закону идеального газа. Водяной пар, который смешивается с газами в атмосфере, находится при температуре около температуры насыщения. Следовательно, вода постоянно испаряется и конденсируется при изменениях температуры атмосферы и окружающей среды. Так как масса водяного пара в атмосфере всегда изменяется, его давление и температура насыщения также изменяются. По мере того как парциальное давление, созданное водяным паром, увеличивается, давление пара и температура насыщения также увеличиваются, но интенсивность испарения уменьшается.
Поведение водяного пара относительно температуры испарения и насыщения похоже на поведение хладагента в испарителе. Следовательно, изменение количества водяного пара в атмосфере изменяет работу градирен и испарительных конденсаторов. Психрометрия используется для определения размера и характеристик работы оборудования, чтобы можно было должным образом выбрать их. Следующие определения описывают некоторые психрометрические свойства атмосферы, которые влияют на действие градирен и испарительных конденсаторов.
1. Атмосферное давление (ратм)
Давление атмосферы на поверхность Земли. Оно равно парциальному давлению воздуха плюс парциальное давление водяного пара. Следовательно, атмосферное давление зависит от массы водяного пара и массы воздуха в единице объема атмосферы.
2. Температура по сухому термометру (DB)
Средняя тепловая интенсивность молекул газа и пара в атмосфере. Температура по сухому термометру также определяет максимальную температуру насыщения водяного пара в атмосфере.
3. Температура точки росы
Температура насыщения водяного пара в атмосфере. Влага конденсируется в атмосфере (туман) и на поверхностях (роса), которые холоднее, чем температура точки росы. Температура насыщения в атмосфере зависит от парциального давления водяного пара в смеси, а не атмосферного давления. Следовательно, при увеличении массы водяного пара в атмосфере, ее парциальное давление и температура насыщения также увеличиваются.
4. Температура по влажному термометру
Отношение температур по сухому и влажному термометрам атмосферы. Температура по влажному термометру указывает количество дополнительной влаги, которое может поглотить атмосфера, прежде чем станет насыщенной.
Так как температура по сухому термометру определяет максимальное давление пара и, следовательно, максимальное количество влаги, которую может удержать атмосфера, а точка росы — это количество влаги в атмосфере, температура по влажному термометру — это количество водяного пара, которое атмосфера может поглотить при текущих условиях. Математическую разницу температур по сухому и влажному термометрам называют психрометрической разницей.
5. Относительная влажность (RH)
Отношение парциального давления водяного пара в атмосфере к давлению насыщения водяного пара при текущей температуре по сухому термометру. Определение психрометрической разницы показывает, почему данный параметр влияет на работу градирен и испарительных конденсаторов.
Температуру по влажному термометру определяют по минимальному значению. Разница температур по сухому и влажному термометрам психрометра — это психрометрическая разница. Большая психрометрическая разница указывает на то, что много воды испарилось из фитиля. Это значит, что атмосфера сухая и способна поглотить большую массу воды. Другими словами, градирня или испарительный конденсатор будут работать очень эффективно, если психрометрическая разница большая.