什么是露點以及影響露點的因素
什么是露點以及影響露點的因素:
一、什么是露點?
露點溫度用于衡量氣體中的水氣含量。水具備這樣一種特性:能夠在多種條件下以液體、固體或氣體的形式存在。為了解水蒸氣的性質,首先要知道氣體的一般性質。
對于任何氣體混合物而言,總壓等于所有組分氣體的分壓之和。這就是道爾頓定律,其表示如下:
P總和=P1+P2+P3…
混合物中任何氣體的量都可以用壓力來表示??諝獾闹饕煞质堑獨狻⒀鯕夂退畾?,因此大氣總壓由這三種氣體的分壓組成。雖然氮氣和氧氣的濃度較為穩(wěn)定,但水氣的濃度變化很大,須通過測量來確定。
水氣的大分壓隨溫度變化而變化。例如,溫度為20°C時,水氣的大分壓為23.5 mbar。23.5 mbar被稱為20°C時的“飽和水氣壓力”。在20°C的“飽和”環(huán)境下,添加更多水氣會發(fā)生冷凝。這種冷凝現(xiàn)象可用來測量水氣含量。
水氣濃度未知的氣體經(jīng)過一個溫度受控的表面。將表面冷卻,直至形成冷凝。冷凝形成時的溫度稱為“露點溫度”。因為溫度與飽和水氣壓力之間存在獨特的相關性(請注意,水氣的大分壓,又稱“飽和水氣壓力”,隨溫度變化而變化),所以測量氣體的露點溫度就可以直接測量水氣的分壓。知道露點溫度,就可以計算出或查到對應的飽和水氣壓力。下表顯示了一些溫度值及其對應的飽和水氣壓力值:
二、露點與霜點有何區(qū)別?
露點(Td)是含水氣的氣體在恒壓下達到飽和時的溫度。這是相對于冰點以上的溫度而言的,此時表面冷凝物是液態(tài)水。霜點(Td/f)指低于冰點時的飽和溫度,對應的表面為冰。實際上,在冷凍條件下,霜往往比露珠更早形成。
這種差異是由于水氣在水面或冰面上方時,其分壓發(fā)生輕微變化造成的。這種變化被用來計算代表高于和低于冰點溫度的飽和點的值。低于冰點溫度時的飽和點越低,Td與Td/f之間的差異就越大(請參見圖表)。
理解這種差異的一個簡單方法是,當露點低于0°C時,霜點將被用來表達此時的狀態(tài)。維薩拉儀表默認使用相應的Td/f,并且可以計算和輸出您的應用所需的任一變量。
三、露點與“壓力露點”有何區(qū)別?
在高于大氣壓的壓力條件下測量氣體的露點溫度時,我們會用到“壓力露點”這一術語。它是指氣體在壓力環(huán)境下的露點溫度。這一點非常重要,因為改變氣體壓力會改變該氣體的露點溫度。
四、壓力對露點有什么影響?
大氣體壓力會使該氣體的露點溫度升高。例如,大氣壓力為1013.3 mbar,此時露點溫度為-10°C。由上表可知,水氣的分壓(用符號“e”表示)為2.8 mbar。如果將空氣壓縮,使總壓力加倍到2026.6 mbar,那么根據(jù)道爾頓定律,水氣的分壓e也將加倍到5.6 mbar。5.6 mbar對應的露點溫度約為-1°C,因此很明顯,大空氣壓力也會使空氣的露點溫度升高。相反,將壓縮空氣膨脹到大氣壓力會降低所有氣體組分(包括水氣)的分壓,從而降低氣體的露點溫度??倝毫εc水氣分壓e的關系可表示為:P1/P2=e1/e2。
通過將露點溫度換算為對應的飽和水氣壓力,可以輕松地計算出總壓力變化對飽和水氣壓力的影響。然后可以將新的飽和水氣壓力值轉換回對應的露點溫度。這些計算可以使用表格手動完成,也可以借助各種軟件進行。提供多種采樣單元硬件(包括快速斷路器、冷卻線圈和焊接的壓縮配件),使露點傳感器可以在任何工藝過程中輕松安裝。
提供多種采樣單元硬件(包括快速斷路器、冷卻線圈和焊接的壓縮配件),使露點傳感器可以在任何工藝過程中輕松安裝。
什么是露點以及影響露點的因素:
五、為什么了解壓縮空氣中的露點很重要?
壓縮空氣中露點溫度的重要性取決于空氣的預期用途。在很多情況下,露點并非關鍵(氣動工具的便攜式壓縮機、加氣站輪胎充氣系統(tǒng)等)。
有些情況下,露點很重要,因為輸送空氣的管路暴露在冰凍溫度下,高露點可能導致管路凍結和堵塞。許多現(xiàn)代工廠利用壓縮空氣來操作各種設備,如果內(nèi)部部件上發(fā)生冷凝,有些設備可能會出現(xiàn)故障。有些需要壓縮空氣的水敏工藝(例如噴漆)可能有特定的干燥規(guī)范。另外,醫(yī)療和制藥工藝可能會將水氣和其他氣體視為污染物,要求達到非常高的純度。
六、壓縮空氣中露點溫度通常的范圍是多少?
壓縮空氣中的露點溫度范圍上限為環(huán)境溫度,低可達-80°C,有時在特殊情況下會更低。沒有空氣干燥能力的壓縮機系統(tǒng)往往會產(chǎn)生在環(huán)境溫度下飽和的壓縮空氣。裝有冷干機的系統(tǒng)中的壓縮空氣會流經(jīng)某種冷卻式熱交換器,從而使氣流中的水冷凝析出。這些系統(tǒng)通常會產(chǎn)生露點不低于5°C的空氣。吸干機系統(tǒng)中的干燥劑吸收氣流中的水氣,可產(chǎn)生露點為-40°C的空氣,必要時可進一步干燥。適用于儀表空氣的ANSI/ISA-7.0.01-1996。

