Точка росы воздуха при содержании влаги в газе ≤ 300 ppm

Основные понятия о содержании влаги в газе и точке росы по давлению

В сфере переработки промышленных газов и очистки сжатого воздуха основными показателями, характеризующими степень осушки газа, являются, в частности,Влажность газаИТочка росы под давлениемВлажность газа обычно используется для характеристики абсолютного или относительного содержания водяного пара в газе, тогда как точка росы по давлению — это температура, при которой водяной пар, содержащийся в газе, при заданном давлении системы начинает конденсироваться в жидкую воду. Понимание взаимосвязи между этими двумя параметрами имеет решающее значение для проектирования и эксплуатации систем обработки газа.

Физический смысл содержания влаги 300 ppm

Когда говорят, что содержание влаги в газе не превышает 300 ppm, как правило, имеется в виду объёмная доля (ppmv). Это означает, что на каждый миллион объёмных единиц газа приходится не более 300 единиц водяного пара. Такой способ выражения наглядно отражает мольную долю водяного пара в смеси газов. В стандартных условиях содержание влаги 300 ppmv является относительно низким значением и обычно соответствует уровню сжатого воздуха, прошедшего предварительную осушку или обработку холодильным осушителем.

Принцип пересчёта между точкой росы под давлением и содержанием влаги

Чтобы преобразовать содержание влаги в ppm в конкретную температуру точки росы, необходимо воспользоватьсяПересчёт параметровДля определения парциального давления водяного пара, согласно закону Дальтона о парциальных давлениях, парциальное давление водяного пара равно полному абсолютному давлению газовой смеси, умноженному на объёмную долю водяного пара (значение в ppm, делённое на миллион).

• Расчёт парциального давления водяного пара: Умножив абсолютное давление в системе на 300/1 000 000, можно получить парциальное давление водяного пара при текущем содержании влаги.
• Определение точки росы по таблице или расчетомПосле определения парциального давления водяного пара, путём обращения к таблицам насыщённого давления водяного пара или с использованием эмпирических формул можно вычислить соответствующую температуру насыщения, которая и будет точкой росы при данном давлении.

Закономерности изменения точки росы при различных давлениях в системе

Следует особо отметить, чтоТочка росы под давлениемЭто непосредственно связано с рабочим давлением системы. При неизменном содержании влаги в газе (в ppm) чем выше абсолютное давление в системе, тем больше парциальное давление водяного пара и тем выше соответствующая температура точки росы по давлению.

• Состояние атмосферного давленияПри стандартном атмосферном давлении (около 0,1 МПа абсолютного давления) содержание влаги 300 ppm соответствует парциальному давлению водяного пара примерно 30 Па, а точка росы при атмосферном давлении составляет около −32 °C.
• Состояние давления: Если абсолютное давление в системе повысится до 0. 7MPa (около 7 бар), парциальное давление водяного пара соответственно возрастёт, при этом точка росы по давлению значительно повысится и окажется в интервале примерно от −10 °C до −15 °C.

Следовательно, при оценке эффективности осушки газа необходимо чётко уточнять, относится ли показатель точки росы к атмосферному или к давлению; это позволит избежать ошибочных выводов, обусловленных различными условиями давления.

Меры предосторожности при фактических измерениях и пересчёте параметров

В практике проектирования и эксплуатации систем газоочистки при выполнении пересчётов параметров и измерений необходимо учитывать следующие ключевые аспекты:

• Уточнение эталона давленияПри проверке параметров оборудования или выполнении пересчётов необходимо уточнять, относятся ли данные к избыточному или абсолютному давлению; при пересчётах следует использовать абсолютное давление.
• Влияние температуры на измеренияТочность измерений точки росы зависит от температуры газа, его скорости течения и содержания примесей. Следует максимально сократить длину пробоотборного трубопровода и избегать использования материалов, легко поглощающих воду, чтобы предотвратить влияние влаги окружающей среды на результаты измерений.
• Переход от рабочих условий к нормальным условиям: ППМ как отношение объёмов мало зависит от температуры и давления, однако при расчёте массового расхода или абсолютной влажности необходимо строго вводить поправочные коэффициенты на температуру и давление.