压力露点及相关术语解释

二:“压力露点”及测量
1) 什么叫露点?它有什么有关?
未饱和空气在保持水蒸气分压力不变(即保持绝对含水量不变)情况下降低温度,使之达到饱和状态时的温度叫“露点”。温度降至露点时,湿空气中便有凝结水滴析出。
湿空气的露点不仅与温度有关,而且与湿空气中水分含量的多少有关,含水量大的露点高,含水量少的露点低。
2) 什么是“压力露点”?
湿空气被压缩后,水蒸气密度增加,温度也不过升,压缩空气冷却时,相对湿度便增加,当温度继续下降到相对湿度达100%时,便有水滴从压缩空气中析出,这时的湿度就是压缩空气的“压力露点”。
3) 水稻脱粒机“压力露点”与“常压露点”有什么关系?
“压力露点”与常压露点之间的对应关系与“压缩比”有关,一般用图表来表示。在“压力露点”相
同的情况下,“压缩”比越大,所对应的常压露点越低。例如:0.7MPa的压缩空气压力露点为2时,相当于常压露点为-23℃。当压力提高到1.0MPa时,同样的压力露点为2℃时,对应的常压露点降至-28℃(见下图表)
4) 压缩空气露点用什么仪器来测量?
  压力露点单位虽然是℃,但它的内涵是压缩空气的含水量。因此测量露点实际上就是测空气的含水量。测量压缩空气露点的仪器很多,有用氮气、乙醚等作冷源的“镜面露点仪”,有用五氧化二磷、氯化锂等作电解质的“电解湿度计”等等。目前工业上普遍使用专用的气体露点计来测量压缩空气的露点,如英国的SHAW露点仪,该仪器的测量范围可达-80℃。另外还有德国TESTO(德图)露点仪
5) 用露点仪测量压缩空气露点时应注意什么?
用露点仪测量空气露点,特别是在被测空气含水量极低时,操作要十分仔细和耐心。气体采样设备及连接管路必须是干燥的(至少要比被测气体干燥),管路连接应是完全密封的,气体流速应按规定选取,而且要求有足够长的预处理时间,稍一不慎,就会带来很大
误差。实际证明用五氧化二磷作电解质“微水分测定仪”来测量经冷干机处理的压缩空气的“压力露点”时,误差很大。据厂家解释,这是由于在测试过程中压缩空气会产生“二次电解”,使读数值比实际高。并且冷干机处理后的压缩空气含水量约在1000PPM左右,已超出了该仪器的测量范围。所以在测量经冷干机处理的压缩空气露点时,不应当使用这类仪器。
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6) 压缩空气的“压力露点”应在干燥机的哪个部位测量?
  用露点仪测量压缩空气的“压力露点”,取样点应放在干燥机的排气管道内,且样气中不能含有液态水滴。其他采样点测出的露点都有误差。
7) 可以用蒸发温度来代替“压力露点”吗?
在冷干机里,蒸发温度(蒸发压力)的读数是不能用来代替压缩空气的“压力露点”的。这是由于在换热面积有限的蒸发器里,压缩空气与冷媒蒸发温度在热交换过程中存在不可忽略的温差(有时可达4~6℃);压缩空气所能冷却到的温度总比冷媒蒸发温度高。另外处于蒸发器与预冷器之间的“气水分离器”的分离效率也不可能是100%,总有一部分分离不尽
的细小水滴会随气流进入预冷器,并在那里“二次蒸发”还原成水蒸气,使压缩空气含水量增加,露点上升。因此在这种情况下,所测得的冷媒蒸发温度总比压缩空气的实际“压力露点”来得低。
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8) 在什么情况下可以用测量温度的办法来代替“压力露点”?
工业现场用SHAW露点计间歇取样测量空气“压力露点”步骤相当麻烦,往往因测试条件不完备而影响测试结果。因此在要求不十分严格的场合,往往用温度计来近似测量压缩空气的“压力露点”。
  用温度计测量压缩空气“压力露点”的理论依据是:如果被蒸发器强制冷却后通过“气水分离器”进入预冷器的压缩空气,其中所带的凝结水在“气水分离器”的分离效率不可能达到100%,但在预冷器与蒸发器凝结水排出良好的情况下,进入“气水分离器”并需通过“气水分离器”排除的凝结水只占全部凝结水量的很少一部分。因此用这种方法测“压力露点”误差并不很大。
  用这种方法测量压缩空气“压力露点”时,温度测点应选择在冷干机蒸发器末端或“气水分离器”内。因为这点压缩空气温度最低。
    在国外原装进口的冷干机中也有这种方法来测量成品气“露点温度”的。
相关术语解释:
水蒸汽分压力 partial pressure of water vapour由大气中的水蒸汽组分所产生的压强。
导热系数是表示一种材料传导热量能力的一个物理量。如两块同样厚的材料,一块是铜块,一块是软木块,把它们放在比本身温度高的环境中,可立即感觉到铜块温度升高,而对软木块则在短时间内感受不到。这说明两种材料对热量传导的能力不同,把这种材料对热量的不同传导能力以数字表示就称为导热系数,其数值等于:当材料层的厚度为 l m,两边温度差为1 ℃,在 1 h内通过 l m2表面积所传导的热量,以符号l 表示,单位是 kcal/mh℃,国家法定单位是 W/mK或用 J/mhK表示,它们之间的换算关系是:1W/mK = 0.860 kcal/mh℃。 不同材料有不同导热系数,它与材料的成份、密度、分子结构等因素有关。 同一种材料,影响其导热系数的主要因素是密度和湿度。密度大则导热系数大,湿度大则导热系数亦大。 
  放热系数 
  当冻结一种物质时,如在表面吹风则它的冻结速度比不吹风时快。表示这种不同物质之间在不同状态下换热能力的物理量称为放热系数,其数值等于每小时、每平方米面积上,当流体和固体壁之间的温度差为 l ℃时所传递的热量。以符号a表示,其单位为 kcal/(m2h℃),国际单位制是 W/(m2 k)或 J/(m2h℃)、两者之间换算关系为:1W/(m2K)=0.860kcal/(m2h℃) 
  传热系数 
分级授权  热量从高温侧流体透过平壁转移到低温侧流体。 这种热量传递的能力除与两侧温差、传热面积的大小有关外,还与平壁的导热系数,平壁的厚度及壁面两侧的放热系数有关。 把所有因素列成一个方程式,即: Q=KFD t (kJ/h) 式中:Q:传递的热量(kJ/h);F:平壁的表面积(m2);D t :温差 D t=t1-t2(℃);K:传热系数 kJ/(m2h℃) K为传热系数,它数值上等于当两侧温差 l℃时、l h通过 l m2传热面积,从一侧热流体传到另一侧冷流体所传递的热量。单位是kJ/(m2h℃)或 W/(m2k)。 
  比容和密度 
  单位容积的湿空气所具有的质量称为密度。用符号r 表示,即: 而单位质量的湿空气所占有的容积称为比容,用符号 V表示,即: 式中: m:湿空气的质量,单位为 kg; v:湿空气占有的容积,单位为 m3。 两者互为倒数,因此,只能视为一个状态参数。 
  湿度 
  湿度是表示湿空气中含有水蒸汽量多少的物理量,有三种表示方法。 
  a.绝对湿度 
  l立方米湿空气中含水蒸汽的质量。符号为Z,单位为 kg/m3,即: 式中:mq:水蒸汽质量,单位为kg; V:水蒸汽占有的容积,即湿空气的容积,单位为 m3。 绝对湿度使用起来不方便。它不能直接反映出湿空气的干湿程度。 
  b. 含湿量  
  每公斤干空气所含有水蒸汽量称为含湿量,符号为d,单位为 kg/kg(干),即: 式中:mq:湿空气中水蒸汽质量,单位为kg; mg:湿空气中干空气质量,单位为kg。
  c.相对湿度  
  湿空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸汽分压力之比,称为相对湿度。用符号j 表示,即:式中:Pq:水蒸汽分压力 Pqb;同温度下饱和水蒸汽分压力 从式中可知,j 值小,表示空气较干燥,反之,空气较潮湿。当j =0时,为干空气;j =100%时,为饱和空气。从j 值大小可直接看出空气的干湿程度。 j 和d都是表示空气的湿度参数,含意却不同,d表示水蒸汽的含量多少,却不能表示空气接近饱和的程度;而j 能表示空气接近饱和程度,却不能表示水蒸汽的含量多少。 
  露点温度  
  在一定大气压力下,含湿量不变时空气中的水蒸汽凝结为水(凝露)的温度。在d不变时,空气温度下降,由未饱和状态变为饱和状态,此时空气的相对湿度j = 1O0%。在空调技术中,把空气降温至露点温度,达到除湿干燥空气的目的。 、
  焓  
  焓是湿空气的一个重要参数。是一个内能与压力位能之和的复合状态参数。 在空调过程
中,湿空气的状态经常发生变化,焓可以很方便确定该状态变化过程中的热交换量。湿空气的变化过程是定压过程,焓差等于热交换量,即: t D h=D Q=cmD t 式中:D h:焓差 kJ/kg(干) D Q:热交换量 kJ/kg m:湿空气的质量 kg c:湿空气的定压比热 kJ/(kg℃)
  静压、动压、全压 
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  在选择空调或风机时,常常会遇到静压、动压、全压这三个概念。根据流体力学知识,流体作用在单位面积上所垂直力称为压力。当空气沿风管内壁流动时,其压力可分为静压、动压和全压,单位是 mmHg或 kg/m2或 Pa,我国的法定单位是 Pa。 
  a. 静压(Pi) 
  由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。计算时,以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。静压高于大气压时为正值,低于大气压时为负值。 
  b. 动压(Pb) 
  指空气流动时产生的压力,只要风管内空气流动就具有一定的动压,其值永远是正的。 
  c. 全压(Pq)  
  全压是静压和动压的代数和: Pq=Pi十Pb 全压代表 l m3气体所具有的总能量。若以大气压为计算的起点,它可以是正值,亦可以是负值。

本文发布于:2024-09-22 04:03:34,感谢您对本站的认可!

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