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如何計算壓縮空氣含水量和相關知識
作者:sfe 來源: 日期:2016-8-4 15:00:49 人氣:3


一、關于壓縮空氣中含水量的計算與比較:

1.在大氣溫度為30℃,相對濕度70%的條件下,空壓機的容積流量為:14.3m3/min,求工作 24小時后吸入的水量Q1是多少?


由大氣壓力露點/水份含量表查出30℃下含水量g1為30.38g/ m3
Q1=g1ψVt
=30.38×70%×14.3×60×24
=437910g
  =437.91kg。


2.通過冷凍式干燥機后的壓力露點為15℃,在壓力0.7MPa下,通過冷干機后24小時含水量Q2是多少?


在此溫度下大氣露點為-13℃,由大氣露點/水份含量表查出g2為1.8764g/ m3。
Q2= g2Vt
=1.876×14.3×60×24
=38630g
   =38.63kg 。


3.通過吸附式干燥機后壓力露點為-35℃,在壓力0.7 MPa下,

通過吸干機后24小時含水量Q3是多少?

在此壓力露點下大氣露點為-53℃,由大氣露點/水份含量表查出g3為0.04g/m3。
Q3=g3Vt
=0.04×14.3×60×24
=824g
     =0.824kg 。


以上計算的是壓縮空氣中的飽和含水量,除了以上38.63Kg的水通過冷凍式干燥機進入后壓縮空氣管道外,其余的水中除了一部分被過濾器、冷干機、貯氣罐的排水閥排除外,還有相當一部分也進入了后壓縮空氣管道,經過溫差的不斷變化,冷凍式干燥機后除了潮濕的壓縮空氣以外,還有大量的液態水出現,對設備及生產帶來了極大的危害。因此只有通過吸附式干燥機才能從根本上將壓縮空氣中的水份吸附排除,從而從根本上解決壓縮空氣中的水份對設備及生產的危害。


二、關于露點的知識

1.什么叫露點?它與什么有關?


未飽和空氣在保持水蒸汽分壓力不變(即保持絕對含水量變)情況下降低溫度,使之達到飽和狀態時的溫度叫露點,溫度降至露點時,濕空氣中便有凝結水滴析出。
濕空氣的露點不僅與溫度有關,而且與濕空氣中水分含量的多少有關,含水量大的露點高,含水量少的露點低。


2.什么是壓力露點?

濕空氣被壓縮后,水蒸汽密度增加,壓縮空氣冷卻時,相對濕度便增加,當溫度繼續下降到相對濕度100%時,便有水滴從壓縮空氣中析出,這時的溫度就是壓縮空氣的壓力露點。

3.壓力露點與常壓露點有什么關系?

壓力露點與常壓露點之間對應關系與壓縮比有關,一般用圖表來表示。在壓力露點相同的情況下,壓縮比越大,所對應的常壓露點越低。例如:0.7MPa的壓縮空氣壓力露點為2℃時,相當于常壓露點為-23℃。當壓力提高到1.0MPa時,同樣的壓力露點為2℃時,對應的常壓露點為-28℃。

4.壓縮空氣露點用什么儀器來測量?

壓力露點單位雖然是℃,但它的內涵是壓縮空氣的含水量。因此測量露點實際上就是測量空氣的含水量。測量壓縮空氣露點的儀器很多,有用氮氣、乙醚等作冷源的“鏡面露點儀”,有用五氧化二磷、氯化鋰等用電解質的“電解濕度計”等等。目前工業上普遍使用專用的氣體露點計來測量壓縮空氣的露點,如英國的SHAW露點儀,該儀器的測量范圍可達-80℃。另外還有德國ESTO露點儀。

5.用露點儀測量壓縮空氣露點時應注意什么?

用露點儀測量空氣露點,特別是在被測量空氣含水量極低時,操作要十分仔細和耐心。氣體采樣設備及連接管路心須是干燥的(至少要比被測氣體一點干燥),管路連接應是完全密封的,氣體流速應按規定選取,而且要求有足夠長的預處理時間,稍一不慎,就會帶來很大誤差。實際證明用五氧化二磷作電解質“微水測量儀”來測量經冷干機處理的壓縮空氣的壓力露點時,誤差很大。據廠家解釋,這是由于在測試過程中壓縮空氣會產生二次電解,使讀數值比實際高。并且冷干機處理后的壓縮空氣含水量約在1000ppm左右,已超出了該儀器的測量范圍。所以在測量冷干機處理的壓縮空氣露點時,不應當使用這類儀器。

6.壓縮空氣的壓力露點應在干燥機的哪個部位測量?

用露點儀測量壓縮空氣的壓力露點,取樣點應放在干燥機的排氣管道 內,且樣氣中不能含有液態水滴。其他采樣點測出的露點都有誤差。

7.可以用蒸發溫度來代替壓力露點嗎?

在冷干機里,蒸發溫度(蒸發壓力)的讀數是不能用來代替壓縮空氣的壓力露點的。這是由于在換熱面積有限的蒸發器里,壓縮空氣與冷媒蒸發溫度在熱交換過程中存在不可忽略的溫差(有時可達4~6℃),壓縮空氣所能冷卻到溫度總比冷媒蒸發溫度高。另外處于蒸發器與預冷器之間的氣水分離器的分離效率也不可能是100%,總有一部分分離不盡的細小水滴會隨氣流進入預冷器,并在那里二次蒸發還原成水蒸汽,使壓縮空氣含水量增加,露點上升。因此,在這種情況下,所測的冷媒蒸發溫度總比空氣的實際壓力露點來得低。

8.在什么情況下可以用測量溫度的辦法來代替壓力露點?

工業現場用SHAW露點計間歇取樣測量空氣壓力露點步聚相當麻煩,往往因測試條件不完備而影響測試結果。因此在要求不十分嚴格的場合,往往用溫度計來近似測量壓縮空氣的壓力露點。

用溫度計測量壓縮空氣壓力露點的理論依據是:如果被蒸發器強制冷卻后通過氣水分離器進入預冷器的壓縮空氣,其中所帶的凝結水在氣水分離器的分離效率不可能達到100%,但在預冷器與蒸發器凝結水排出良好的情況下,進入氣水分離器并需通過氣水分離排除的凝結水只占全部凝結水的很少一部分。因此,用這種方法測量壓力露點誤差并不很大。

用這種方法測量壓縮空氣壓力露點時,溫度測點應選擇在冷干機蒸發器末端或氣水分離器內。因為這點壓縮空氣溫度最低。在國外原裝進口的冷干機也有這種方法來測量成品氣露點溫度的。

附:大氣露點-水份含量關系表


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