Cтраница 5
Меры против недостаточного содержания водяных паров в воздухе заключаются в увлажнении его. Все виды увлажнительных устройств сводятся к двум основным - увлажнению от подогреваемых водных резервуаров и увлажнению водой в виде мельчайших капелек. Первый способ в практике фабрично-заводских работ почти никогда не применяется. Второй способ особенно часто применяется на текстильных фабриках. Испарение раздробленной воды производится или непосредственно в помещениях или же в специальных увлажнительных камерах. Увлажнительные процессы, связанные с испарением мельчайших водяных капелек, вообще мало обследованы, что объясняется не столько сложностью вопроса. Если испарение капель производится в самом помещении, то главным вопросом, подлежащим разрешению, является вопрос о полной их испаряемости. Распыляясь близ потолка помещений и падая книзу, капля должна испариться прежде, чем достигнет рабочей зоны. [61]
Единственные метеорологические условия, при которых простое оседание капелек лод действием силы тяжести не усложняется движением воздуха - это условия крайне большой инверсии, условия очень тихого позднего вечера, когда туман стелется по земле. В дневные часы при конвекции ( сверхадиабатических градиентах температуры) нижние слои воздуха теплее, чем верхние, так как они соприкасаются с землей, нагреваемой лучами солнца, и всегда в известной степени имеют место более или менее хаотические циклические возмущения, которые могут уносить легкие частицы вверх в одном месте и вниз - в другом, отстоящем от первого лишь на расстоянии нескольких метров. Обычно на эту турбулентность накладывается более или менее устойчивый ветер. Капелька диаметром 50 ц может устоять против воздействия восходящего тока воздуха, имеющего скорость 0 25 м / сек. Можно ожидать лишь небольшой степени сепарации капелек с исходным диаметром меньше 50 ц на различных расстояниях по ветру; это соответствует наблюдениям. На учетных пластинках, далеко расположенных от места опрыскивания, находят в среднем более мелкие калли, чем на ближних пластинках, но главная причина этого явления заключается в более длительном испарении капелек, попавших на дальние пластинки. В случае неиспаряющихся порошков различия отложений в направлении ветра малы; сильно изменяется только суммарная плотность отложений. Небольшое количество порошка может попасть в восходящий поток воздуха и будет унесено на большое расстояние; другая аналогичная доза выпадает на поверхности почвы, так как выпускается в точке, где возмущения воздуха слабы, а высота падения слишком мала для заметного разделения частиц по размерам. [62]
Время жизни водяного тумана обычно очень мало вследствие быстрого испарения капелек. Капелька радиусом 5 мк при температуре воздуха 20 С и относительной влажности 80 % живет всего лишь - 0 6 сек. Основываясь на уравнении (3.31), Брэдли82 пришел к выводу, что, покрывая такие капельки нерастворимым монослоем, можно было бы значительно замедлить их испарение. Для малых га скорость массопередачи лимитируется, главным образом, условиями на поверхности, а не диффузией в газовой фазе, и при очень малых г скорость испарения при атмосферном давлении практически пропорциональна а. В случае испарения чистой водяной капельки радиусом 1 мк в совершенно сухом воздухе, полагая Z) 0 249 см21сек и а0 04, мы найдем, что, согласно уравнению (3.31), dm / dt9 3 - 10 - 10 г / сек. Если уменьшить а до 10 6 с помощью нерастворимого монослоя, dm / dt уменьшится до 3 2 10 - 14 г / сек. По мере испарения капельки концентрация спирта на ее поверхности возрастает очень сильно вследствие большого различия между скоростью диффузии молекул воды с 1 поверхности капли во внешнюю среду и скоростью диффузии спирта от поверхности внутрь капли, в результате чего образуется монослой спирта. В табл. 3.9 приведены вычисленные значения времени жизни капелек чистой воды и раствора цетилового спирта при различных внешних условиях. [63]