湿空气中含水量的多少对气动系统的工作稳定性有直接的影响。在一定的温度和压力条件下,湿空气能在气动系统的局部管道和气动元件中凝结成水滴,造成气动管道和气动元件腐蚀和生锈,导致气动系统工作失灵。因此,必须采取适当措施,减少压缩空气中所含的水分,并在各种气动元件中,明确规定压缩空气的含水量。
湿空气中所含水分的程度,可用湿度来表示。湿度分为绝对湿度和相对湿度两种。
1)绝对湿度
每立方米湿空气中所含水蒸气的质量,称为湿空气的绝对湿度,以χ表示,单位为kg/m3,即
式中 ms——湿空气中水蒸气的质量,kg;
V——湿空气的体积,m3。
若在一定湿度下,当空气中水蒸气的含量超过某一限度时,空气中就会有水滴析出,这表明湿空气中能容纳水蒸气的数量是有一定限度的,这种极限状态的湿空气称为饱和湿空气。此条件下的绝对湿度,称为饱和绝对湿度,以χb表示。
绝对湿度表明了湿空气中所含水蒸气的数量,但不能说明湿空气所具有的吸收水蒸气的能力大小。因此,引入相对湿度的概念来表示湿空气的吸湿能力以及它离饱和状态的程度。
2)相对湿度
相对湿度是指在相同的温度和压力条件下,绝对湿度χ与饱和绝对湿度χb的比值,即湿空气中水蒸气的分压力与同温度下饱和水蒸气的分压力之比。相对湿度用符号φ以百分值表示,即(https://www.xing528.com)
式中 χ——绝对湿度,kg/m3;
χb——饱和绝对湿度,kg/m3;
ps——水蒸气的分压力,Pa;
pb——饱和水蒸气的分压力,Pa。
湿空气的φ值在0~100%变化。
干空气:φ=0;
饱和湿空气:φ=100%。
φ值越大,表示湿空气吸收水蒸气的能力越弱,离水蒸气达到饱和而析出的极限越近。因此,在气压传动系统中,降低进入气动设备的空气湿度是十分有利的,φ值越小越好。气动技术规定压缩空气的相对湿度φ不得超过90%。
当湿空气的温度和压力发生变化时,其中的水分可能由气态变为液态或由液态变为气态,气动系统中应考虑湿空气中水分物相变化的影响。未饱和湿空气,保持水蒸气分压力不变而降低温度,相对湿度将增加。当达到饱和状态时的温度,称为露点。到温度降到露点以后,水蒸气就要凝析出来。因此,降低空气温度可减少湿空气中的水分。
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