濕空氣性質(zhì)電子教案

1、工程10干燥及設(shè)備操作學(xué)習(xí)任務(wù)2干燥過程工藝參數(shù)確實(shí)定計(jì)劃學(xué)時(shí)4職業(yè)能力目標(biāo)專業(yè)能力社會(huì)能力方法能力.空氣性質(zhì)；.掌握濕焰圖的構(gòu)成方法；.掌握濕熔圖的應(yīng)用.干燥工藝參數(shù)確實(shí)定團(tuán)隊(duì)工作能力溝通能力小組成員的協(xié)作能力擴(kuò)展相應(yīng)的信息收集能力制定工作計(jì)劃能獨(dú)立使用各種媒介完成學(xué) 習(xí)任務(wù)工作結(jié)果的評(píng)價(jià)與反思學(xué)習(xí)情境描述接到車間主任指令：根據(jù)給定的干燥任務(wù)，選擇合適的干燥設(shè)備，并確定干燥設(shè) 備的各種工藝參數(shù)。組長接受任務(wù)后組織學(xué)員通過資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施和檢查、 評(píng)估等過程完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)環(huán)境分析石油化工崗位操作技能實(shí)訓(xùn)中心、教材、輔導(dǎo)資料、化工工藝設(shè)計(jì)手冊、化工 單元操作學(xué)習(xí)光盤、學(xué)習(xí)軟件、可以上網(wǎng)

2、查閱資料的電腦、工作臺(tái)、拆裝工具等教學(xué)方法采用角色扮演法交代任務(wù)；用引導(dǎo)文和小組討論法完成決策和計(jì)劃的制定，采用 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法實(shí)施工作任務(wù)。教學(xué)組織分組，分工，協(xié)作共同完成，分成6個(gè)小組，每組6人要做好記錄，由各小組長展示學(xué)習(xí)成果評(píng)議各小組展示的學(xué)習(xí)成果教師對(duì)每個(gè)小組及每個(gè)學(xué)生進(jìn)行監(jiān)視，做好記錄，作為成績評(píng)定的依據(jù)。實(shí)施步驟資訊濕空氣的性質(zhì)和濕度圖一、濕空氣的性質(zhì)濕空氣是干空氣和水汽的混合物。由于干燥操作的壓力較低，故濕空氣通常作為理想氣體來處理。 在干燥過程中，濕空氣中的水汽量是不斷變化的，而其中絕干空氣作為濕和熱的載體，其質(zhì)量是不變的, 故在討論濕空氣的性質(zhì)和干燥過程計(jì)算時(shí)常取干空氣作為物料

3、基準(zhǔn)。.濕空氣中的水汽分壓，卬濕空氣中的水汽在保持與濕空氣相同的溫度下，單獨(dú)占據(jù)濕空氣的容積時(shí)所產(chǎn)生的壓力，稱為濕空 氣中水汽的分壓力。用Pw表示。根據(jù)道爾頓分壓定律，濕空氣的總壓力P與水汽分壓力P卬及絕干空 氣分壓力Ps的關(guān)系為P = Ps + Pw（4- 1）式中：P一濕空氣的總壓強(qiáng)，Pa；心一濕空氣中干空氣的分壓，Pa；卬一濕空氣中水汽的分壓，Pa；當(dāng)總壓一定時(shí)，濕空氣中水汽分壓“卬越大，說明空氣中水汽的含量越高。當(dāng)水汽分壓等于該空氣 溫度下水的飽和蒸汽壓口時(shí)，說明濕空氣被水汽飽和，不再具有吸收水汽的能力。故作為干燥介質(zhì)的 濕空氣應(yīng)為不飽和空氣，即水汽分壓應(yīng)低于同溫下水的飽和蒸汽壓。.濕

4、度H又稱濕含量，或絕對(duì)濕度（簡稱濕度），指單位質(zhì)量絕干空氣所帶有的水汽質(zhì)量,單位為kg水/kg 干空氣。即濕空氣中水汽的質(zhì)量nwMwnw TOC o 1-5 h z H = 、 . 一-= U.OZZ （4-2）濕空氣中絕干空氣的噓 naMsn式中：4、卬濕空氣中干空氣、水汽的千摩爾數(shù)，kmol；“卬、Mg水汽和干空氣的千摩爾質(zhì)量，kg / kmolo常壓下濕空氣可視為理想氣體，根據(jù)道爾頓分壓定律，式（4-2）可表示為以下關(guān)系H = 0.622 上一（3）P-Pw由式（4-3）可見，濕度H與空氣的總壓及其水汽分壓P卬有關(guān)；當(dāng)總壓 一定時(shí)，H只與P卬有 關(guān)。當(dāng)水汽分壓Pw等于該空氣溫度下水的飽和

5、蒸汽壓Ps時(shí)，說明濕空氣被水汽飽和，不再具有吸收水H s= 0.622（4-4）P-Ps汽的能力，此時(shí)空氣的濕度稱為飽和濕度，用表示，式中：Hs濕空氣的飽和濕度，kg水汽/kg干空氣；Ps濕空氣溫度t下水的飽和蒸汽壓，Pa0式（4-4）說明，在一定總壓下，空氣的飽和濕度s只取決于其溫度。.相對(duì)濕度（或相對(duì)濕度百分?jǐn)?shù)）指在一定總壓下，濕空氣中水氣分壓P卬與同溫度下水的飽和蒸汽壓Ps之比。即（p = 2x100%一5）Ps由式（4-5）可知，當(dāng)卬=0時(shí)，中=0,說明該空氣為干空氣；當(dāng)Pw=R時(shí)，5=1,說明空氣 已到達(dá)飽和狀態(tài)；當(dāng)，卬心時(shí)，VI,為未飽和濕空氣，中值越小，說明該空氣偏離飽和程度越遠(yuǎn)

6、, 吸收水汽的能力越強(qiáng)。在一定總壓P下，Pw = ”s,代入（4-3）得H = 0.622 啊P一例（4-6）式（4-6）說明，當(dāng)總壓P 一定時(shí)，濕空氣的濕度”隨空氣的相對(duì)濕度中和空氣的溫度t而變化。.濕空氣的比容0”濕空氣的比容也稱為濕容積，指含有1kg干空氣的濕空氣的體積，即1kg干空氣及其所帶的Hkg3水汽共同占有的總體積，其單位為加濕空氣/kg干空氣，即uuH =乙 + Hvw =(0.773 +1.244H)uH =乙 + uH =乙 + Hvw =(0.773 +1.244H)273+，10133xx273(4-7)即在總壓P一定時(shí)，不飽和濕空氣的比體積隨其溫度t和濕度H而變化。.

7、濕空氣的比熱容圓簡稱濕比熱容，指以1kg干空氣為計(jì)算基準(zhǔn)的濕空氣的比熱容，即1kg干空氣及其所帶的Hkg水蒸 汽溫度升高或降低所吸收或放出的熱量，其單位為“干空氣.K）,即(4-8)式中：Cg干空氣的平均等壓比熱容，上干空氣.K）；水汽的平均等壓比熱容，/（依水蒸汽,幻。在工程計(jì)算中，常取金和%為常數(shù)，即呢=1. 01 /（總干空氣.K）,1.88/（總水蒸汽，K）,所以，濕空氣的比熱容為即濕空氣的比熱容只隨空氣的濕度”而變化。(4-8a)即濕空氣的比熱容只隨空氣的濕度”而變化。(4-8a)6.濕空氣的焰/指以1kg干空氣為計(jì)算基準(zhǔn)的濕空氣的焰，即為1kg干空氣的焰與其所帶的Hkg水汽的焰之和

8、, 其單位為kJ/kg干空氣，即(4-9)式中：4_干空氣的焰，。/（必干空氣.立V水汽的焰，。/（總水蒸汽K）。通常規(guī)定0時(shí)干空氣及液態(tài)水的焰為零，于是/）+ 3工式中：0時(shí)水的汽化潛熱，=2492kJ/kgo于是I = （cg+cvH）t+r0H=（L01 + l.88”+ 2492”（。/人行空氣）（49a）由式（4-9a）可知，濕空氣的焰值隨空氣的溫度t、濕度H而變化。7.濕空氣的溫度（1）濕空氣的干球溫度t。簡稱溫度，是指濕空氣的真實(shí)溫度，可直接用普通溫度計(jì)測量。（2）濕空氣的露點(diǎn)不飽和濕空氣在總壓力和濕度H不變的情況下進(jìn)行冷卻、降溫，直到到達(dá) 飽和狀態(tài)時(shí)的溫度稱為該空氣的露點(diǎn)。此時(shí)

9、濕空氣的濕度H就是其露點(diǎn)下的飽和濕度“S,即h = Hs,相對(duì)濕度年=100%。可見，一定總壓力下，空氣的濕度H （或水蒸氣分壓卬）越大，那么露點(diǎn)力就越高。只要測出露點(diǎn) 溫度，便可查得此溫度下對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓Ps,從而根據(jù)式（4-4）求得空氣的濕度H。這是露點(diǎn)法 測定空氣濕度的依據(jù)。反之，假設(shè)空氣的濕度H,可根據(jù)式（4-4）求得飽和蒸汽壓P再從水蒸氣 表中查出相應(yīng)的溫度，即為露點(diǎn)。由上述可知，空氣露點(diǎn)是反映空氣濕度的一個(gè)特征溫度。（3）濕空氣的濕球溫度幾將普通溫度計(jì)的感溫球用濕紗布包裹，并用水保持濕紗布外表潤濕，這種溫度計(jì)稱為濕球溫度計(jì), 如圖4 6所示。濕球溫度計(jì)在空氣中到達(dá)穩(wěn)定或平衡時(shí)的溫

10、度稱為該空氣的濕球溫度。不飽和濕空氣 的濕球溫度卻恒低于其干球溫度to0 4-6濕球溫底的測濕球溫度計(jì)測溫原理如下：將濕球溫度計(jì)置于溫度為t、濕度為H的不飽和空氣流中，假設(shè)開始時(shí)濕紗布的水溫與濕空氣的溫 度t相同，空氣與濕紗布上的水之間沒有熱量傳遞。由于濕紗布外表空氣的濕度大于空氣主體的濕度H, 因此濕紗布外表的水分將汽化到空氣主體中。此時(shí)汽化水分所需潛熱只能由水分本身溫度下降放出的顯 熱供給，因此，濕紗布上的水溫下降，與空氣間產(chǎn)生了溫度差，引起對(duì)流傳熱。當(dāng)空氣向濕紗布傳遞的 熱量正好等于濕紗布外表水分汽化所需熱量時(shí)，過程到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)濕紗布的水溫不再下降，而達(dá) 到一個(gè)穩(wěn)定的溫度，這個(gè)穩(wěn)定

11、的溫度就是該空氣狀態(tài)（溫度為t、濕度為H）下的濕球溫度。濕球溫度幾是濕紗布上水的溫度，它由流過濕紗布的大量空氣的溫度t和濕度H所決定。當(dāng)空氣 的溫度t 一定時(shí)，假設(shè)其濕度H越大，那么濕球溫度幾也越高；對(duì)于飽和濕空氣，其濕球溫度、干球溫度 以及露點(diǎn)三者相等。因此，濕球溫度是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。由上可知，在到達(dá)濕球溫度幾時(shí)，空氣向濕紗布外表的傳熱速率為 = a A ）（4-10）式中：傳熱速率，kW;a空氣與濕紗布外表間的對(duì)流給熱系數(shù)，W/(加2七)；A濕紗布的外表積，加濕紗布外表水分向空氣的傳質(zhì)速率為式中：w水分的傳質(zhì)速率，g/(%.e)；%一一以濕度差為推動(dòng)力的傳質(zhì)膜系數(shù)，”儀(加2 *)；Hw

12、 濕空氣在溫度為口下的飽和濕度，kg / kg；H濕空氣的濕度，kg / kgo單位時(shí)間水自濕紗布外表汽化所需熱量為QWArw = kH(Hw-H)Arw(*式中：%水在卬下的汽化潛熱，kJ / kgo由于到達(dá)平衡時(shí)，空氣向濕紗布外表的傳熱速率等于水自濕紗布外表汽化所需傳熱速率，由(4-10)、 (411)和(412)可得tw = t曰氣w - H)整理上式得：a(4-13)當(dāng)空氣流速足夠大且溫度不太高時(shí)，可以認(rèn)為濕空氣流與濕紗布外表間的傳熱、傳質(zhì)均以對(duì)流方式 為主，人”與a為通過同一氣膜的傳質(zhì)系數(shù)與對(duì)流給熱系數(shù)。實(shí)驗(yàn)說明，Z，與a都與氣流Re數(shù)的0. 8 次方成正比，因而/a值與流速無關(guān)，只

13、與物性有關(guān)。對(duì)于空氣一水系統(tǒng)，仁1.09。可見， 濕球溫度是濕空氣的溫度t與濕度H的函數(shù)。在一定的壓強(qiáng)下，只要測出濕空氣的t和幾，就可根據(jù) 式(4-13)確定濕度。測定濕球溫度時(shí)，空氣的流速應(yīng)大于5m/s,以減小熱輻射和導(dǎo)熱的影響，使測 量結(jié)果精確。實(shí)施步驟I計(jì)劃與決策.引導(dǎo)學(xué)生熟悉“學(xué)生學(xué)習(xí)手冊4-2中的“一”，并完成學(xué)習(xí)手冊中“二”項(xiàng)的“(一)”內(nèi)容。接受任務(wù)完成基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí).監(jiān)視學(xué)生進(jìn)行小組討論，并做出決策和計(jì)劃對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行決策制定學(xué)習(xí)計(jì)劃（提交計(jì)劃，組長匯報(bào)）對(duì)學(xué)員的計(jì)劃進(jìn)行可行性分析實(shí)施步驟學(xué)習(xí)工作任務(wù)的實(shí)施教學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容教學(xué)過程設(shè)計(jì)及時(shí)間分配.各組介紹準(zhǔn)備情況.分四組進(jìn)行生產(chǎn)工藝參數(shù)確定訓(xùn)練.各組指派一名同學(xué)介紹本組任務(wù)的完成情況，進(jìn) 行考核