základy procesnÃho inženýrstvà - Vysoká Å¡kola báÅská - Technická ...
základy procesnÃho inženýrstvà - Vysoká Å¡kola báÅská - Technická ...
základy procesnÃho inženýrstvà - Vysoká Å¡kola báÅská - Technická ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
5. sdílení hmoty mezi fázemi<br />
5.3. Dvoufázové soustavy kapalina – plyn<br />
Čas ke studiu: 4 hodiny<br />
Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět<br />
• vyjmenovat veličiny, charakterizující vlhkost vzduchu,<br />
• vysvětlit jejich měřitelnost a praktickou použitelnost,<br />
• odečítat příslušné hodnoty z grafu vlhkého vzduchu<br />
• vysvětlit použití změn vlhkosti v praktických aplikacích<br />
• popsat proces sušení vzduchem a možnosti jeho ovlivňování<br />
• vysvětlit podstatu změn vlhkosti vzduchu při klimatizaci a při chlazení vody<br />
Výklad<br />
Využití rovnováhy kapalina - plyn<br />
Ve dvousložkových soustavách plyn - kapalina platí o<br />
rovnováhách podobná závislost jakou jsme poznali mezi<br />
kapalinou a parou dvousložkové v destilaci. Avšak křivky<br />
kondenzace a varu jsou od sebe podstatně vzdálenější.<br />
Předvedeme si to na soustavě voda – vzduch při<br />
normálním tlaku. Vidíme, že pohybujeme-li v dolní části<br />
intervalu teplot mezi 0 a 100°C, obsahuje kapalná fáze<br />
(voda) jen malý podíl rozpuštěného plynu a plyn (vzduch)<br />
obsahuje jen malé množství vodní páry. Existuje několik<br />
různých úloh, ve kterých můžeme některou malou veličinu<br />
ignorovat:<br />
V úlohách o hydrostatice nebo hydrodynamice se<br />
pohybujeme ve střední dvoufázové oblasti (A) a nahlížíme<br />
na soustavu kapalina – plyn jako na dvě zcela samostatné<br />
a nezávislé složky. Existenci vlhkosti ve vzduchu a<br />
rozpuštěných složek vzduchu ve vodě zde prakticky<br />
nemusíme uvažovat.<br />
V úlohách o vlhkém a suchém vzduchu, sušení, chlazení<br />
vody vzduchem a klimatizaci se pohybujeme v oblasti (B),<br />
ve které jsou středem zájmu obě složky v plynné fázi, a<br />
v tomto případě zpravidla není podstatné, zda případně<br />
přítomná kapalná voda je plynem nasycena či nikoli.<br />
Analogií těchto úvah pro jiné soustavy se dostaneme třeba<br />
k problému sušení vysokoteplotní parou nebo destilace<br />
nepolárních málo těkavých látek s vodní parou.<br />
V úlohách studujících obsah rozpuštěných plynů<br />
v kapalině – typický je případ doplňování kyslíku<br />
z proudícího plynu do kapaliny pro podporu biologických<br />
procesů v kapalině (aerace ve fermentorech, aerobní<br />
130<br />
teplota °C<br />
teplota°C<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
var<br />
kondenzace<br />
A<br />
voda -<br />
vzduch<br />
vlhký vzduch<br />
B<br />
0 0.5 1<br />
hmotností zlomek vzduchu<br />
ve směsi s vodou<br />
C<br />
voda s<br />
rozpuštěným<br />
vzduchem<br />
vlhký vzduch<br />
kondenzace<br />
voda -<br />
vzduch<br />
var<br />
A<br />
0<br />
0 0.00002 0.00004<br />
hmotnostní zlomek vzduchu<br />
ve směsi s vodou<br />
Obr.5.29. Fázový diagram směsi vzduch –<br />
voda; celkový průběh a detail pro nízký<br />
obsah vzduchu
Change language