利用A u t o C A D 自制温度一湿度( t - - x ) 图 杨大成 ( 中国化工报社广告部中华干燥网北京1 0 0 0 1 1 ) 众所周知，含水较高的物料在对流干燥中，由于其表面有液态水存在，在稳定的干燥条 件下，其温度近似等于热风的湿球温度t w ，亦即，在对流干燥的恒速段，物料水分实际上是 在热风的湿球温度下蒸发的，为此，干燥工艺的热工计算，离不开求取热风的湿球温度但 目前湿球温度的计算尚无适用公式，一般使用桐荣“干燥装置手册”所载的t - x 图，在图线上 直接查取然而，该图的温度湿度上限分别为t = 1 2 0 ℃，x = 0 ．1 6 ，当求取超出这个范围的湿球 温度时，甚感不便另外，该图表幅面较小，在低温端众多线条挤在一起，加上视觉误差， 读数非常困难，数据精度难以保证 为解决这些问题，笔者利用A u t o C A D 设计了一幅t - x 图，直接在C A D 窗口中利用其基本 功能读取数据，非常方便，读数精度不再受线条是否拥挤和视觉误差的任何影响，温度范围 没有限制，比较好使好用该图制作过程不复杂，任何会使用C A D 的人都可自行设计，本文 将设计方法简介如下，以期与大家共享并起到抛砖引玉的作用。
1 基本公式和作图依据 我们知道，某一温度下的空气，在总压不变时，其湿含量的数值x 随温度t ( 因饱和蒸气 压P 是温度t 的函数) 和相对湿度由而变，服从下式l l J ： x = 0 ．6 2 2 q b P s ／( P —d p P ) ( 1 ) 在相对湿度巾达1 0 0 ％时的湿度即为饱和湿度，因此，我们可据上式绘出温度和相对湿度 1 0 0 ％的饱和湿度的曲线，然后，按照已知的温度、湿度和湿球温度等数据，绘出绝热冷却线， 这样就可由饱和曲线、温度、湿度和绝热冷却线求出湿球温度 2 作图程序 1 ．数据表准备 为了作出相对湿度1 0 0 ％的曲线，首先按式( 1 ) 作出一组t 和X 的对应数据表，为了简便， 我们直接选用了“干燥装置手册”【2 l 中附录1 的相关数据 这里省略了该数据表，读者可自 行查阅) 2 ．在C A D 新打开的窗口中，设定横坐标为温度t 轴，且I m m = 1 ℃，温度范围0 - 2 0 0 ℃ 纵坐标为湿度x 轴，1 r a m = 0 ．0 1 ，湿度范围0 - - ! ．0 这里取湿度1 m m - - - 0 ．0 1 ，主要是为了将来读 取数据方便，也可设定为其他值。
3 ．利用C A D 的做平行线的功能，沿横坐标每隔2 m m 做一条纵轴平行线- 等温线( 既每 隔2 " C ) ，在“干燥装置手册”附录l 表格中分别查出其对应的饱和湿度，按1 r a m = 0 ．0 1 换算出 其图形上的数值，以该数值做横坐标的平行线．等湿线，该平行线与纵坐标平行线的交点就是 相对湿度1 0 0 ％曲线上的一点，以该点为圆心作小圆现举例如下：( 小圆主要是为了查找交 点方便) 1 ) 设t 1 = 2 " C ，利用“偏移”命令，以2 r a m 为平移距离，在水平坐标上作等温线L l ( 1 m m = l ℃) 2 ) 查表得知，tI = 2 ℃时，x l = 0 ．0 0 4 3 6 3 ，因I r a m = 0 ．0 1 ，所以x l 在纵坐标上的数值应是 3 1 4 0 ．0 0 4 3 6 3 ／0 ．0 1 = 0 ．4 3 6 3 m m ，以0 ．4 3 4 6 为平移距离，利用“偏移”命令，作横坐标的平行线，即等 湿线L 2 3 ) 以L l 和L 2 的交点为圆心作小圆，该交点就是相对湿度l o o ％曲线上的一点 4 ) 依次类推，可作出若干点，如图l 所示。
图1 作出曲线的各点 4 ．利用C A D 的扑捉圆心功能，连接上述各点，所得到的曲线就是相对湿度1 0 0 ％曲线 去掉上述各平行线和小圆，写上标记和坐标名称，如图2 所示 图2 连接好的饱和曲线 3 1 5 图4 4 作好的t ．x i l i 3 1 6 3 温度一湿度图的使用 现举例说明该图的使用，见图5 ，设t = 1 4 4 " C ，x = 0 ．0 3 1 ，求t w = ? —／1 7～p i 0 2 03 04 0 辛o 6 07 08 09 01 0 0t 1 01 2 0 1 3 0 1 40 f 一4 9 舟I 图5t = 1 4 4 ℃x = 0 ．0 3 lt w = 4 9 ．8 I 1 作1 4 4 ℃等温线 单击“偏移”一命令行输入“1 4 4 ”_ 回车_ 选择纵坐标补助线_ 向右单击左键形成1 4 4 " C 等温线 2 作x = 0 ．0 3 l 等湿线 单击“偏移”_ 命令行输入“3 ．1 ( 0 ．0 3 I ／0 ．0 1 = 3 ．1 ) ”_ 回车一选择横坐标补足线_ 向上单 击左键，形成x = o ．0 3 1 等湿线 3 过等温线和等湿线交点A 作绝热冷却线的垂线，得交点B ，见图6 放大部分( 任选一 条绝热冷却线。
为了清楚起见，可选择距A 点较远的绝热冷却线) 4 作绝热冷却线的平行线，并使之过A 点单击“复制”- 选择上述绝热冷却线呻回车_ 单击复制基点B _ 单击位移点 A ，得新的绝热冷却线使用“延伸”命令将新的绝热冷却线 延伸到1 0 0 ％等m 线，得交点C 也可用“平移”命令来完成 这一步) 5 量取湿球温度t 、Ⅳ 单击“线性标注”_ 扑捉纵坐标补助线下端点和C 点得 尺寸4 9 ．8 1 ，就是所求的湿球温度，即t w = 4 9 ．8 1 ℃ 图6A ．B 间放大图 从上述例子可以看到，t w 的读取完全没有人为因素，只要作图正确结果与视觉误差不发 生任何关系由于读数是利用计算机的“点扑捉”功能，只要“点”找准了，线条再拥挤也 没问题，况且C A D 还有局部放大功能，几乎可以无限制的从视觉上加大线条间距离，这是读 取纸面上图形数据无论如何作不到的 这里须说明的是，第3 、4 步的目的是为了作出过A 点的绝热冷却线，是否还有其他更简 捷的方法，笔者没有考究，读者可以自行摸索 6 温度超出横坐标范围时( t > 2 0 0 " C ) 的用法 设x = 0 ．0 2 7t = 2 5 0 " C 求t w _ ? 见图7 ，仍按上述第三款介绍的方法作，分别作出x = 0 ．0 2 7 的等湿线和t = 2 5 0 ℃等温线， 两线交点D ，将任意一条绝热冷却线延长到t = 2 5 0 ℃等温线，得交点E ，过D 点并以D E 为距 离，作该绝热冷却线的平行线，交饱和曲线于F 点，利用C A D 线性标注命令，测量出纵坐标 图7 温度超出横坐标范围时( t > 2 0 0 " C ) 的用法 3 1 7 原点到F 点水平距离5 8 ．2 4 ，就是t w 的数值。
从这里可以看出，基本作法与前边完全相同，只 不过是由于温度超过了横坐标最大值，作出的t = 2 5 0 " C 等温线跑到了图形外边，这若是在纸面 上读数会非常困难，但对C A D 来说却没有任何问题，即使温度再高一些 7 使用中的注意点和功能的增加 图形作好并验证无误后，最好将该文件设置成“只读”，即勾选属性对话框中的“只读”选项 ( 见图8 ) ，这样，每次应用后不会因误动作而改变或毁坏原文件 图8设置“只读” 利用本文介绍的方法，还可以将相对湿度不是1 0 0 ％的其他曲线作出来，也可以将湿比容、 湿比热、蒸发潜热等参数作到同一图形中，在此就不一一详述，读者可以根据自己的专业特 点和需要，设计出自己独特的图形 参考文献： 【l 】化工设各设计编辑委员会．干燥设备设计．上海：上海科学技术出版社，1 9 8 3 1 2 ] 【日】桐荣良三主编，秦霁光等译．干燥装置手册．上海：上海科学技术出版社，1 9 8 3 【3 1 西安冶金建筑学院等编．热工测量与自动调节．北京：中国建筑工业出版社，1 9 8 3 3 1 8 。