Analyse der technischen Kennwerte des Wassergehalts von gesättigtem Dampf und feuchter Luft bei 20 °C und Normaldruck

Begriffsklärung: Gesättigter Dampf und gesättigte feuchte Luft

In der technischen Thermodynamik und der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungstechnik ist es bei der Betrachtung des „Wassergehalts“ zunächst erforderlich, den konkreten Zustand des Mediums zu klären. Der häufig verwendete Begriff „gesättigter Dampf“, sofern er reine Wasserdampfphase bezeichnet, stellt bei einer bestimmten Temperatur einen eindeutigen Zustand dar; der in der praktischen Ingenieurpraxis oft erwähnte „Wassergehalt gesättigten Dampfs“ bezieht sich jedoch zumeist aufGesättigte feuchte LuftDer Wasserdampfgehalt (d. h. die Feuchte) beträgt bei 20 °C und Normaldruck (101.325 kPa Unter diesen Bedingungen unterscheiden sich ihre physikalische Bedeutung und die Art ihrer Berechnung grundlegend.

Berechnung des Wassergehalts von gesättigter feuchter Luft bei 20 °C und Normaldruck

Wenn die Frage sich auf feuchte Luft bezieht, die bei 20 °C und Normaldruck den Sättigungszustand erreicht hat, kann ihr Wassergehalt (Feuchtegehalt) mithilfe thermodynamischer Gleichungen genau berechnet werden.

• Dampfdruck bei Sättigung: Bei 20 °C beträgt der Sättigungsdampfdruck von Wasser etwa 2.339 kPa.
• Atmosphärischer Druck: Der Standardwert für den Normaldruck beträgt 101.325 kPa.
• Feuchtegehaltsformel:d = 0,622 × [Ps / (P – Ps)], wobei Ps der Sättigungsdampfdruck und P der Gesamtdruck ist.

Nach Einsetzen der Daten ergibt sich: d = 0,622 × [2,339 / (101,325 − 2,339)] ≈0.0147 kg / kg (trockene Luft)Das bedeutet, dass unter Normaldruck bei 20 °C ein Kilogramm trockener Luft maximal etwa 14,7 Gramm Wasserdampf aufnehmen kann.

Physikalischer Zustand von reinem Sattdampf bei 20 °C

Wird streng aus thermodynamischer Sicht der Begriff „reiner Sattdampf“ (d. h. ein System reinen Wasserdampfs ohne Luft) verwendet, so beträgt sein Sättigungsdruck bei 20 °C lediglich 2.339 kPa, deutlich niedriger als der Normaldruck (101.325 kPa）。

Daher existiert bei Normaldruck kein reiner Sättigungsdampf bei 20 °C. Befindet sich das System unter Normaldruck und bei einer Temperatur von 20 °C, kann reines Wasser nur in flüssiger Form oder als äußerst geringe Menge ungesättigten Dampfes vorliegen. Sinkt der Systemdruck auf… 2.339 kPa In gesättigtem Dampf trockener Art bei 20 °C beträgt der Flüssigwassergehalt null (der Trockenheitsgrad ist gleich 1); handelt es sich hingegen um feuchten Sattdampf, so hängt sein Flüssigwassergehalt vom jeweiligen Trockenheitsgrad ab und lässt sich nicht ohne weiteres als fester Wert angeben. kg / kg Wert.

Zu beachtende Punkte bei technischen Anwendungen

In der industriellen Produktion und in der Umweltüberwachung ist ein genaues Verständnis der oben genannten Parameter von entscheidender Bedeutung:

• Entfeuchtungs- und TrocknungsdesignBei der Auslegung eines Entfeuchtungssystems bei 20 °C ist zu berücksichtigen, dass 0.0147 kg / kg Als theoretische Bezugsgröße für die maximale Luftfeuchtigkeit wird die Entfeuchtungsleistung der Anlage bewertet.
• DruckluftsystemDie Daten zur Sättigungswassermenge bei Normaldruck stellen eine wesentliche Grundlage für die Berechnung der beim Abkühlen von Druckluft ausfallenden Kondensatmenge dar.
• ZustandsüberwachungBei der Temperatur- und Feuchtigkeitsüberwachung ist zwischen relativer Luftfeuchtigkeit und absoluter Feuchte zu unterscheiden, um durch Begriffsverwechslungen verursachte Fehler in der Regellogik zu vermeiden.