WarmFires.ru

Если на горячей поверхности располагается вода, то над поверхностью образуется воздушная среда, полностью насыщенная парами воды. Такой воздух является сырым и неблагоприятным для человека. В хам-мамах с мокрыми каменными полами сырой воздух (как более лёгкий) всплывает вверх (см. рис. 187), разбавляется более сухим воздухом и как следствие может «осушиться» в том смысле, что может снижать свою относительную влажность. При этом необходимо, чтобы более высокорасположенные слои воздуха были достаточно прогреты, но такое в хамма-мах обеспечивается далеко не всегда (ввиду отсутствия иных подогревателей, кроме полов), вследствие чего для хаммамов характерны туманы («тяжёлый пар»). Для устранения туманов и получения «лёгкого пара» практикуется способ подвода тёплого сухого воздуха через пол или в область над полом, чаще всего подогретого вентиляционного (приточного) воздуха (ирландские бани).

Рис. 187. Плотность абсолютно сухого воздуха (кривая 1) и максимально увлажнённого (сырого) воздуха со 100%-ной относительной влажностью (кривая 2). Рисунок на графике показывает, что образующийся над каплей воды 3 лёгкий влажный воздух 4 всплывает вверх, а вместо него подсасывается тяжёлый сухой воздух 5 (схема образования циклона над морской поверхностью).

В русских банях для создания горячего осушенного воздуха («лёгкого пара») используется гигроскопический потолок (деревянный или оштукатуренный), который поглощает часть влаги из воздуха при поддачах либо сразу в виде паров, либо сначала конденсирует воду на поверхности (например, при сильных поддачах), а затем и впитывает. Основными недостатками такого потолка являются низкая влагоёмкость древесины и низкая площадь контакта воздуха с древесиной.

Говоря о низкой влагоёмкости надо в первую очередь иметь ввиду, что быстро увлажняется и насыщается поверхностный слой древесины, после чего относительно медленно влага распределяется по глубинным слоям древесины. Кроме того, для работоспособности древесины как осушителя необходимо обеспечить хорошую просушку потолка, что, например, в белых банях с кирпичными печами бывает затруднительно. Поэтому совершенствование потолков бань как парогенераторов мыслится в нескольких направлениях.

Во-первых, имеется возможность улучшения гигроскопических свойств древесины. Это достигается обработкой досок (брёвен) потолка веществами, вымывающими лигнин (например, горячими сульфитами серной кислоты, щёлочью), вследствие чего вскрываются дополнительные субмикронные поры. Можно термообработать древесину при высоких температурах, при которых начинается выход летучих в виде белого дыма. Можно обжечь древесину, увеличив тем самым её удельную поверхность, в том числе и за счёт образующихся следов сажи. Но наибольшую роль может сыграть пропитка древесины водными растворами солей, которые к тому же обеспечивают пожарную и биологическую защиту древесины. Дело в том, что растворы солей обладают свойствами гигроскопичности в том смысле, что давление водяных паров над ними меньше давления водяных паров над поверхностью чистой воды. Это объясняется тем, что при растворении соли (или иного вещества) молекулы соли заменяют собой часть молекул воды, и молекул воды в растворе становится меньше. Значит, и молекул воды, способных «улететь» с поверхности воды (испариться, газифицироваться), становится меньше. Так, если поставить рядом в эксикаторе (закрытой кастрюле) два стаканчика - один с чистой водой, а другой с водным раствором соли, то вода из стаканчика с чистой водой постепенно испарится и сконденсируется в стаканчике с раствором соли.

Равновесные относительные влажности воздуха над насыщенными растворами солей при 20°С составляют (СП23-101-2000):

При этом вязкость водяных растворов незначительно отличается от вязкости чистой воды. Так, если принять относительную вязкость чистой воды за единицу, то относительная вязкость водных растворов с концентрацией 1 моль/литр (примерно 60 г/л) при 25°С составит для 1,1 для №01 и 0,99 для КС1.