Агентами сушки могут быть топочные газы, гидрофобные жидкости, водяной пар, вода и другие вещества.
Воздух обычно содержит некоторое количество влаги, т. е. состоит как бы из двух компонентов: сухого воздуха (смеси газов) и водяного пара. Водяной пар может находиться в различных состояниях. Пар, находящийся в температурном равновесии с образующей его жидкостью, будет насыщенным. Так, при атмосферном давлении температура кипения воды 100 °С и температура насыщения пара составит 100 °С. Нагревание насыщенного пара при том же атмосферном давлении приведет к образованию перегретого или ненасыщенного пара; его температура всегда выше 100°С. Такой пар способен поглощать испаряющуюся влагу до тех пор, пока он не станет снова насыщенным. Таким образом, только перегретый пар может служить агентом сушки. Пар, содержащий сконденсированную влагу, называется влажным насыщенным паром. Если в нем нет конденсированной влаги, он будет сухим насыщенным.
Масса водяного пара в единице объема влажного воздуха называется абсолютной влажностью воздуха. Если в воздухе находится насыщенный водяной пар, такой воздух называют насыщенным влагой. Абсолютную влажность насыщенного влагой воздуха называют влагоемкостью воздуха. Влагоемкость характеризует максимально возможное количество водяного пара в воздухе при данной температуре. При повышении температуры влагоемкость воздуха резко возрастает.
Отношение абсолютной влажности воздуха к его влагоемкости при определенной температуре называется относительной влажностью воздуха. Эта величина характеризует степень насыщения воздуха влагой, т. е. показывает, какая часть влаги в воздухе содержится по отношению к максимально возможному ее содержанию при данной температуре. Так как с повышением температуры влагоемкость воздуха возрастает, относительная влажность воздуха будет уменьшаться, значение ее может меняться от 0 до 1.
В сушильной технике значение ср определяют отношением парциального давления пара в воздухе к давлению его насыщения и называют степенью насыщения воздуха паром или кратко степенью насыщения. Кстати, очистные сооружения ливневой канализации очень важны, поэтому об этом нужно позаботиться заранее.
Влагосодержанием воздуха называют массу находящегося в нем водяного пара в граммах, приходящегося на 1 кг сухой части воздуха. Теплосодержанием (энтальпией) воздуха называют полное количество тепла в смеси воздуха и пара, отнесенное к массе сухой части воздуха. При нагревании или охлаждении воздуха в теплообменном устройстве путем соприкосновения воздуха с горячей или холодной поверхностью влагосодержание его не меняется. Теплосодержание воздуха при нагревании увеличивается, а относительная влажность уменьшается; при охлаждении, наоборот, относительная влажность увеличивается, т. е. стремится к 1. Температура, при которой воздух (при данном неизменном влагосодержании) достигнет состояния насыщения влагой, называется температурой росы. При охлаждении воздуха ниже температуры росы влага в нем из парообразного состояния переходит в капельножидкое состояние (туман), т. е. конденсируется.
При соприкосновении воздуха, относительная влажность которого ниже единицы, с поверхностью воды или влажного тела начинается испарение влаги в воздух, т. е. переход (без кипения) воды в парообразное состояние. На испарение влаги расходуется тепло. Если тепло не будет подводиться извне, при испарении воздухом влаги температура его будет понижаться, а относительная влажность увеличиваться. Температура, при которой воздух, испаряя влагу, достигает состояния насыщения, т. е. относительной влажности, равной единице, называется температурой предела охлаждения.
Температура предела охлажденияизмеряют смоченным термометром, т. е. термометром, измерительный конец которого обернут влажной тканью. В этом случае при установившемся процессе на границе раздела воздух — влажная ткань создается зона воздуха, влажность которого будет постепенно переходить от значений воздуха в помещении до 1 у самой ткани, а температура — от значения температуры воздуха помещения до температуры предела охлаждения у самой ткани.
Таким образом, смоченный термометр будет показывать всегда температуру несколько меньшую, чем обычный, сухой, и тем ниже, чем меньше относительная влажность воздуха. На этом принципе построен прибор психрометр, предназначенный для измерения влажности воздуха, состоящий из двух (сухого и смоченного) термометров.
Перепад температуры между граничным слоем воздуха и жидкостью (или мокрой поверхностью) является причиной того, что с течением времени в процессе теплообмена между граничным слоем и жидкостью температура жидкости сравняется с температурой граничного слоя и достигнет температуры предела охлаждения. Процесс испарения, происходящий при температуре жидкости равной пределу охлаждения, называется установившимся процессом охлаждения.
