完成这30个问题和答案后,你对压缩空气的理解就算通过了。(1-15)

1. 什么是空气?什么是正常空气?

答:地球周围的大气层,我们习惯称之为空气。

在规定压力0.1MPa、温度20℃、相对湿度36%的空气为正常空气。正常空气与标准空气温度不同,且含有水分。当空气中含有水蒸气时,水蒸气一旦析出,空气体积就会减少。

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2.空气的标准状态定义是什么?

答:标准状态的定义为:当空气吸入压力为0.1MPa,温度为15.6℃(国内行业定义为0℃)时的空气状态称为空气的标准状态。

标准状态下空气密度为1.185kg/m3(空压机排气、干燥器、过滤器等后处理设备的容量均以空气标准状态下的流量来标注,单位写为Nm3/min)。

3.什么是饱和空气和非饱和空气?

答:在一定的温度和压强下,湿空气中水蒸气的含量(也就是水蒸气的密度)有一个一定的限度;当一定温度下所含水蒸气的量达到可能的最大含量时,此时的湿空气称为饱和空气。未达到可能的最大含量的湿空气称为非饱和空气。

4. 非饱和空气在什么条件下会变成饱和空气?什么是“凝结”?

在非饱和空气变成饱和空气的瞬间,潮湿的空气中会凝结出液态水滴,这就是“结露”。结露现象很常见,例如夏季空气湿度很大,水管表面容易结成水珠;冬季早晨,居民家的玻璃窗上也会出现水珠,这些都是潮湿空气在恒压下冷却,达到露点温度后因温度变化而产生结露的结果。

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5. 什么是大气压、绝对压力和表压?常用的压力单位有哪些?

答:环绕地球表面的很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力叫“大气压”,符号为Ρb;直接作用于容器或物体表面的压力叫“绝对压强”,其压力值从绝对真空开始,符号为Pa;用压力表、真空表、U型管等仪器测量的压力叫“表压”,“表压强”从大气压开始,符号为Ρg。三者之间的关系为

帕=铅+铅

压强是指单位面积上所受的力,压强单位为N/平方,记为Pa,简称帕斯卡。工程上常用MPa(兆帕)

1MPa=10的6次方Pa

1标准大气压=0.1013MPa

1kPa=1000Pa=0.01kgf/平方

1MPa=10的6次方Pa=10.2kgf/平方

在旧单位制中,压力通常以kgf/cm2(千克力/平方厘米)表示。

6.什么是温度?常用的温度单位有哪些?

答:温度是物质分子热运动的统计平均值。

绝对温度:从气体分子停止运动的最低极限温度开始的温度,记为T。单位为“开尔文”,单位符号为K。

摄氏温度:从冰的熔点开始算起的温度,单位为“摄氏度”,单位符号为℃。此外,英美国家常用“华氏温度”,单位符号为F。

三个温度单位之间的换算关系为

温度(K)= t(℃)+ 273.16

t(华氏度)=32+1.8t(℃)

7. 潮湿空气中水蒸气的分压是多少?

答:湿空气是水蒸气和干空气的混合物。在一定体积的湿空气中,水蒸气的量(以质量计)通常比干空气少得多,但它所占的体积与干空气相同,也具有相同的温度。湿空气的压力是组成气体(即干空气和水蒸气)分压力的总和。湿空气中水蒸气的压力称为水蒸气分压,记为Pso。它的值反映湿空气中水蒸气的含量,水蒸气含量越高,水蒸气分压越高。饱和空气中水蒸气的分压称为饱和水蒸气分压,记为Pab。

8.空气湿度是多少?湿度是多少?

答:表示空气干湿度的物理量叫湿度。常用的湿度表达方式有:绝对湿度、相对湿度。

标准状态下,1m3体积的湿空气中所含水蒸气的质量称为该湿空气的“绝对湿度”,单位为g/m3。绝对湿度仅表示单位体积的湿空气中含有多少水蒸气,并不表示湿空气吸收水蒸气的能力,即湿空气的湿润程度。绝对湿度是湿空气中水蒸气的密度。

湿空气中实际含有的水蒸气量与相同温度下可能含有的最大水蒸气量之比称为“相对湿度”,常用φ表示。相对湿度φ在0~100%之间。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。湿空气的吸水能力还与其温度有关,随着湿空气温度的升高,饱和压力也相应升高,如果此时水蒸气含量保持不变,则湿空气的相对湿度φ就会下降,也就是说,湿空气的吸水能力会增加。因此,在空压机房安装时,应注意保持通风、降低温度、不排水、不积水,以减少房间内的空气湿度。

9. 什么是水分含量?如何计算水分含量?

答:在湿空气中,1kg干空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的“含湿量”,常用来表示含湿量ω几乎与水蒸气分压Pso成正比,与空气总压p成反比。ω恰恰反映了空气中所含水蒸气的多少。如果大气压基本恒定,当湿空气的温度一定时,Pso也一定。此时相对湿度增大,含湿量增大,吸湿能力下降。

10.饱和空气中水蒸气的密度取决于什么?

答:空气中水蒸气的含量(水蒸气密度)是有限的。在气动压力(2MPa)范围内,可以认为饱和空气中水蒸气的密度仅取决于温度,与气压无关。温度越高,饱和水蒸气的密度越大。例如,在40℃下,1立方米空气无论其压力是0.1MPa还是1.0MPa,其饱和水蒸气密度都相同。

11.什么是潮湿空气?

答:含有一定量水蒸气的空气称为湿空气,不含水蒸气的空气称为干空气。我们周围的空气就是湿空气。在一定的高度,干空气的成分和比例基本稳定,对整个湿空气的热力性能没有特殊的意义。虽然湿空气中水蒸气含量不大,但含量的变化对湿空气的物理性质有很大的影响。水蒸气含量的多少决定了空气的干湿程度。空压机的工作对象就是湿空气。

12. 什么是热量?

答:热量是能量的一种表现形式。常用单位:KJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。1kcal=4.186kJ,1kJ=0.24kcal。

根据热力学定律,热量可以自发地通过对流、传导、辐射等形式从高温端向低温端传递,在没有外界动力消耗的情况下,热量永远无法逆转。

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13. 什么是显热?什么是潜热?

答:物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低时所吸收或释放的热量,在不改变其原有相态的情况下,称为显热。它能使人感觉到明显的冷热变化,通常可以用温度计测量。例如,将水从20℃升温至80℃所吸收的热量称为显热。

当物体吸收或释放热量时,其相态会发生变化(例如气体变成液体……),但温度不会改变。这种吸收或释放的热量称为潜热。潜热无法用温度计测量,人体也无法感知,但可以通过实验计算。

饱和空气放出热量后,一部分水蒸气会转变成液态水,此时饱和空气的温度并不会下降,而这部分放出的热量就是潜热。

14.空气的焓是多少?

答:空气的焓是指空气中所含的总热量,通常以单位质量的干空气为单位。焓用符号ι表示。

15. 露点是什么?它与什么相关?

答:露点是指在保持水蒸气分压不变(即绝对含水量不变)的条件下,非饱和空气降低其温度,使其达到饱和的温度。当温度降至露点时,湿空气中就会析出凝结水滴。湿空气的露点不仅与温度有关,还与湿空气中的水分量有关。含水量高,露点高;含水量低,露点低。在一定的湿空气温度下,露点温度越高,湿空气中水蒸气分压越大,湿空气中的水蒸气含量也越大。露点温度在压缩机工程中有着重要的用途。例如,当空压机出口温度过低时,油气混合气会因油气桶内温度较低而发生凝结,使润滑油中带水,影响润滑效果。因此,空压机的出口温度设计必须保证不低于相应分压下的露点温度。

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发布时间:2023年7月17日