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发酵空气预处理系统

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发酵空气预处理系统
nbhaobang2014-08-14
1、湿空气物理性质
自然界几乎不存在绝对干燥的空气。在雾天，空气中的气体水凝结成了水雾，并形成了气溶胶。由于空气中水的存在，因此压缩空气中必然也有水。衡量空气含水量的单位有：水蒸气分压力、绝对湿度、相对湿度、含湿量、露点温度等。1.1、水蒸汽分压Pw
湿空气是水蒸气与干空气的混合物，在一定体积的湿空气里水蒸气所占的份量（以重量计）通常比干空气要少得多，但按“气体定律”它占有与干空气相同的体积，也具有相同的温度。
湿空气所具有的压力是各组成气体（即干空气与湿空气）分压力的和。湿空气中水蒸气所具有的压力，称为水蒸气分压，记作Pw，其值可反映湿空气中水蒸气含量。其他表示水在压缩空气中含量的参数都是由水蒸气分压计算而得的。
饱和空气中水蒸气分压力叫饱和水蒸气分压，记作Pws。在空气压力小于2MPa时，Pws大小与空气压力无关，只与温度有关。1.2、绝对湿度x
表示空气干湿程度的物理量“湿度”。常用的湿度表示方法有“绝对湿度”、“相对湿度”和“含湿量”三种。绝对湿度是指空气中的水蒸气质量与体积的比率，通常用X表示，单位为kg/m3或g/m3。我们可用气体状态方程计算：
x
mwP
WVRWTkg/m3（1－1）
式中：mw——水蒸气质量kg
V——湿空气体积m3Pw——水蒸气压力Pa
Rw——水蒸气气体常数（426.05J/kgK）T——绝对温度K
绝对湿度只表明单位体积湿空气中含有多少水蒸气，不能表示湿空气的饱和程度。从式1－1中可以看出，绝对湿度就是湿空气中水蒸气的密度。空气的绝对湿度（水蒸气密度）是有极限的，称为饱和绝对湿度（水蒸汽密度），其与温度有关。

1.3、相对湿度
相对湿度是空气的绝对湿度xw与相同压力、温度下的饱和绝对湿度xws之比值。通常用φ表示，单位为%。
xwPw
100%
xwsPws
（1－2）
相对湿度φ值在0－100％之间。在一定压力和温度下：φ值越小，空气越干燥，吸水能力越强。φ值越大，空气越潮湿；吸水能力越弱。我们容易得到相对湿度为100%的空气，不可能得到相对湿度为0%的空气。1.4、含湿量
“含湿量”可分为“质量含湿量”和“容积含湿量”两种。1kg干空气含有水蒸气的重量叫做“质量含湿量”，常用dm来表示，单位为g/kg（干空气）或kg/kg（干空气），我们可通过水蒸气分压计算而得：
dm0.622
PwPPw
0.622
Pws
PPws
kg/（kg干空气（1－3）

1m3干空气中所含有的水蒸气重量叫做“容积含湿量”，可用dv表示，单位为g/m3或kg/m3(干空气。在发酵空气预处理过程中，只有干空气的质量是不变的，因此计算中常采用质量含湿量的概念。1.5、露点温度
一定压力下，未饱和空气在保持水蒸气分压不变（即保持绝对含水量不变）情况下降低温度，使之达到饱和状态时的温度叫露点温度。温度降至露点温度时，湿空气中便有凝结水滴析出（称为结露），此时空气的相对湿度为100%。空气压力为1个大气压时称为“大气露点”（也称常压露点），压缩空气的露点温度称为此压力下的“压力露点”。压力露点温度与湿空气中水分含量的多少有关，与空气压缩比有关。

2、空压机有关
2.1如何确定空压机的额定压力？
空压机运行压力由空气从大气吸入到再排入大气的全过程所有设备、管道的阻力损失决定的。空压机额定压力据此而定，并略有余量。

空压机电耗与压力直接相关，因此各项阻力损失计算必须“精打细算”。2.2如何选择空压机的形式？
大规模发酵一般采用离心式空压机，中小规模的采用活塞机和低压螺杆机。虽然从压缩效率看，同样的压缩比，多级压缩比单级的省电，但若与空气预处理系统一起考察造价、运行费用等因素，选择单级压缩更合适。
单级压缩的排气温度较高，这部分热量可以在预处理系统中考虑回收。2.3空压机由于空气温度提高占用了多少轴功率？
根据活塞式压缩机，一次压缩理论压缩循环功的各项公式如下：a、等温压缩循环功L1p1V1ln
p2
p1
1p