Рис. 5.3. Сжатие влажной губки

Воздух содержит влагу в виде пара. Воздух может быть относительно легко сжат, влага поддается сжатию в тысячи раз хуже. Поэтому, при сжатии воздуха влага выделяется в виде конденсата - т.е., в жидкой форме. Количество влаги, которое может содержаться в одном количестве воздуха без образования конденсата, зависит от его температуры и объема.

Атмосферный воздух можно сравнить с влажной губкой. Когда губка находится в свободном состоянии, она может впитать некоторое количество воды. Но если губку сдавить, часть влаги выльется из нее наружу. Но часть влаги все равно останется в губке, независимо от того, как сильно ее сжимать. Сжатый воздух ведет себя похожим образом.

Сколько вапоризованной влаги может содержаться в воздухе при определенной температуре, можно узнать из таблицы, приведенной в главе 5.2.3. «Содержание влаги в воздухе», где показано ее максимальное содержание при давлении 0 бар (изб). Для исчислений по приведенным ниже формулам, мы используем именно эти значения, с соответствующими поправками на фактически занимаемый воздухом, при определенном давлении, объем.

Рис. 5.4. Выделение конденсата при сжатии
p1 = 1 бар(а) V1 = 6,5 м³ T1 = 35 °C φ1 = 80% humax1 = 39,286 г/м³	p2 = 11 бар(а) V2 = 0,59 м³ T2 = 35 °C φ2 = 100% humax2 = 39,286 г/м³

В примере показано количество конденсата q_c, которое выделится при сжатии воздуха. Пример основан на условиях жаркого и влажного дня, когда температура составляет +35 °C, а относительная влажность атмосфреного воздуха - 80%. 6,5 м³ воздуха сжимается от давления 0 бар (изб) до давления 10 бар (изб).

Следует обратить внимание, что пример иллюстрирует изотермический процесс, при котором температура остается постоянной (в данном случае 35 °C). Следует помнить, что на практике температура при сжатии растет, и принимать ее изменения во внимание при практических вычислениях - впрочем, обычно, можно сразу же исчислять количество конденсата с учетом охлаждения сжатого воздуха в теплообменнике компрессора.

, где q_c - выделившийся конденсат
V₁ - объем до сжатия
V₂ - объем после сжатия
hu_max1 - максимальная влажность до сжатия (при определенной температуре)
hu_max2 - максимальная влажность после сжатия (при определенной температуре)
φ₁ - относительная влажность до сжатия
φ₂ - относительная влажность после сжатия

Т.к. та влага, которая выделяется из воздуха, является избыточной, относительная влажность φ₂ сжатого воздуха поднимается до 100%.

Таким образом, в приведенном выше примере видно, что при сжатии 6,5 м³ атмосферного воздуха с относительной влажностью 80% и температурой +35 °C до давления 10 бар (изб), в условиях изотермического процесса, выделится 181,108 г конденсата.

Другой, несколько более приближенный к реальным условиям пример: днем 1 сентября 2007 года, когда температура в Москве составляла +12 °C, а относительная влажность 72%, 1 м³ воздуха сжимается компрессором BOGE тип C9 до давления 8 бар (изб) = 9 бар (абс). Теплообменник компрессора чист, масла достаточно, термостат функционирует нормально, и разница между температурой сжатого воздуха и температурой всасываемого воздуха (т.н. температурный дифференциал) составляет 10 К, т.е. сжатый воздух на выходе компрессорной установки будет иметь температуру + 22 °C. Сколько выделится конденсата? Ответ ниже:

Итак, выделится примерно 5,5 г конденсата.