話說(shuō)壓縮空氣的露點(diǎn)
時(shí)間：2020-10-11 22:58 點(diǎn)擊次數(shù)：
露點(diǎn)的定義
露點(diǎn)是指氣體（如空氣）在常壓下必須冷卻到的溫度，以便水蒸氣開始冷凝為液態(tài)水。換句話說(shuō)，當(dāng)達(dá)到露點(diǎn)溫度時(shí)，氣體被水蒸氣完全飽和。術(shù)語(yǔ)“壓力露點(diǎn)”是指氣體在高于大氣壓的壓力下的露點(diǎn)溫度。在處理壓縮空氣中的露點(diǎn)時(shí)，正確的術(shù)語(yǔ)實(shí)際上是“壓力露點(diǎn)”，但在通常的用法中，通常簡(jiǎn)稱為“露點(diǎn)”。
為什么露點(diǎn)在藥物應(yīng)用中如此重要？
壓縮空氣可用于制藥工業(yè)的許多應(yīng)用，如原料運(yùn)輸、加工設(shè)備、氣動(dòng)電源和清潔。了解壓縮空氣管道中露點(diǎn)的重要性對(duì)于某些應(yīng)用可能是至關(guān)重要的，但對(duì)于其他應(yīng)用則不太相關(guān)。例如，用于運(yùn)輸產(chǎn)品的散裝固體和粉末輸送機(jī)依賴于充分干燥和過濾的壓縮空氣，以便正確地發(fā)揮其功能并防止產(chǎn)品污染。露點(diǎn)的連續(xù)監(jiān)測(cè)和控制通常是儀表空氣、干燥過程、包裝和驅(qū)動(dòng)過程控制閥的要求。與露點(diǎn)水平不受控制相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)包括設(shè)備故障、工藝管線和成品上的冷凝以及細(xì)菌形成的可能性。
為什么露點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中如此重要？
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的設(shè)計(jì)通常是為了保持受控的大氣，以消除空氣中的污染物和任何可能干擾測(cè)試的誤差源。露點(diǎn)是一個(gè)重要的控制參數(shù)。這通常是通過環(huán)境控制系統(tǒng)來(lái)完成的，與壓縮空氣幾乎沒有關(guān)系。一些實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，如手套箱，可能需要其原料氣達(dá)到既定的露點(diǎn)水平，以保持試驗(yàn)室的惰性氣氛。
大多數(shù)設(shè)施如何測(cè)量和監(jiān)測(cè)露點(diǎn)？
在討論典型設(shè)施的壓縮空氣系統(tǒng)時(shí)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)是有幫助的：供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)。供給側(cè)包括壓縮機(jī)和空氣處理設(shè)備，直至流量/壓力控制器。需求側(cè)包括分配和存儲(chǔ)系統(tǒng)或流量/壓力控制器之后的所有設(shè)備。在供給側(cè)，提供模擬信號(hào)的露點(diǎn)變送器可以內(nèi)置在干燥器控制系統(tǒng)中，也可以安裝在接收罐之前或之后。在需求側(cè)，提供本地顯示、報(bào)警繼電器和數(shù)據(jù)記錄功能的固定安裝儀表在整個(gè)配電網(wǎng)和關(guān)鍵終端應(yīng)用之前相當(dāng)普遍，以便操作員和電廠人員快速評(píng)估系統(tǒng)中特定點(diǎn)的露點(diǎn)狀況。這有助于確保干燥機(jī)產(chǎn)生的空氣露點(diǎn)水平在整個(gè)設(shè)施和最終使用點(diǎn)保持不變。便攜式露點(diǎn)儀和德爾格水檢測(cè)管是檢驗(yàn)干燥器性能、進(jìn)行質(zhì)量審核和檢查固定安裝儀器校準(zhǔn)的極好工具。
如在冷凍空氣干燥器測(cè)量露點(diǎn)？
冷凍式干燥機(jī)使用制冷劑通過熱交換器冷卻供應(yīng)空氣（通常在35ºF至40ºF之間），并冷凝出水蒸氣，以便通過汽水分離器排出并排放。由于其相對(duì)較低的初始成本、長(zhǎng)期可靠性和最低的維護(hù)要求，冷凍式干燥機(jī)通常不會(huì)將露點(diǎn)變送器集成到其設(shè)計(jì)中以進(jìn)行監(jiān)控。
干燥劑空氣干燥器如何測(cè)量露點(diǎn)？
干燥劑空氣干燥器可受益于露點(diǎn)傳感器，用于監(jiān)測(cè)干燥器性能，控制干燥劑塔再生，或兩者兼而有之。大多數(shù)再生干燥劑型干燥器（加熱或無(wú)熱）產(chǎn)生的露點(diǎn)約為-40ºC/ºF。安裝帶有顯示器或內(nèi)置報(bào)警繼電器的露點(diǎn)儀來(lái)測(cè)量干燥器的出口空氣是確保良好干燥器性能的明智方法。然而，通過使用露點(diǎn)裝置來(lái)控制再生循環(huán)（即露點(diǎn)需求切換（DDS））可以顯著提高干燥器的效率。干燥劑干燥器使用兩個(gè)單獨(dú)的含有干燥劑的塔來(lái)運(yùn)行，一個(gè)塔始終在運(yùn)行，而另一個(gè)塔則使用一部分干燥的排氣進(jìn)行再生或凈化。有些塔的開關(guān)基于定時(shí)器，而不管干燥劑是否已完全飽和。通過將露點(diǎn)傳感器與干燥器控制系統(tǒng)集成，在露點(diǎn)變送器檢測(cè)到露點(diǎn)溫度降低之前，塔不會(huì)切換，從而確保每個(gè)干燥劑塔的充分利用，并最大限度地減少凈化空氣的浪費(fèi)。
如何在使用點(diǎn)應(yīng)用中測(cè)量露點(diǎn)？
直接進(jìn)樣點(diǎn)或露點(diǎn)測(cè)量一般有兩種選擇。每種方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，應(yīng)該仔細(xì)考慮。直接插入包括通過螺紋連接或管路中的“T”安裝探頭。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是易于安裝，無(wú)需配件，無(wú)需排氣或壓縮空氣損失。然而，管路壓力波動(dòng)和傳感器的拆卸也會(huì)帶來(lái)缺點(diǎn)。露點(diǎn)儀的最佳安裝方式是使用不銹鋼采樣線和采樣池將傳感器與主線隔離。這種設(shè)置允許從主管道“關(guān)閉閥門”和調(diào)節(jié)壓力的能力，這對(duì)露點(diǎn)讀數(shù)有相當(dāng)大的影響。易于安裝和拆卸傳感器也是一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。
測(cè)量露點(diǎn)的常用技術(shù)有哪些？
由于目前市場(chǎng)上有大量不同的濕度計(jì)技術(shù)可用于測(cè)量適用于不同應(yīng)用和行業(yè)的各種露點(diǎn)，因此很難在這里詳細(xì)介紹所有這些技術(shù)。我將限制討論的范圍，僅簡(jiǎn)要介紹壓縮空氣檢測(cè)中使用的最常見的傳感器類型。
冷凝濕度計(jì)，通常被稱為“冷鏡”，其工作原理是以受控方式冷卻表面，直到開始形成冷凝；該溫度被記錄為空氣的露點(diǎn)溫度。確定液態(tài)水何時(shí)開始形成的最常見的檢測(cè)方法是光學(xué)反射，它使用光源來(lái)測(cè)量從表面反射的光的量。這些設(shè)備以其高精度（通常/-0.2℃露點(diǎn)）而聞名，但通常需要更多的維護(hù)來(lái)保持其反射表面的清潔。對(duì)于測(cè)量非常低的露點(diǎn)溫度，它們變得非常昂貴。
氧化鋁、氧化硅和其他各種電容式傳感器有一些共同的特性。在所有情況下，電容器都是在兩個(gè)電極之間形成的，其中一個(gè)吸濕材料用作電容器的電介質(zhì)。吸濕材料吸收或解吸水蒸氣與傳感器周圍的水蒸氣量成比例。這會(huì)改變材料的介電常數(shù)，從而改變傳感器的電容。介質(zhì)材料的選擇是傳感器性能的關(guān)鍵。氧化鋁對(duì)非常低的露點(diǎn)很敏感，但在大氣濕度水平下，它的形成就不那么好了。與冷鏡相比，這些傳感器在低露點(diǎn)下更經(jīng)濟(jì)。
薄膜聚合物電容傳感器的工作原理與氧化鋁傳感器相同，但使用聚合物而不是金屬氧化物作為介電材料。許多聚合物傳感器優(yōu)化用于大氣濕度水平，不適用于露點(diǎn)溫度低于-20°C的氣體的測(cè)量。但是，一些聚合物傳感器設(shè)計(jì)用于低露點(diǎn)測(cè)量，它們通常通過實(shí)施主動(dòng)的自動(dòng)自校準(zhǔn)方案來(lái)區(qū)分自己監(jiān)測(cè)和調(diào)整傳感器的性能。這些傳感器在成本上與氧化鋁器件相比具有競(jìng)爭(zhēng)力，并具有增強(qiáng)長(zhǎng)期穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
建議測(cè)量和監(jiān)測(cè)露點(diǎn)的方法是什么？
在為特定應(yīng)用選擇露點(diǎn)儀時(shí)，重要的是要考慮以下有關(guān)安裝的事項(xiàng)：
•預(yù)期測(cè)量位置的預(yù)期露點(diǎn)水平是多少？
•壓力范圍是多少？
•溫度范圍是多少？
•探頭將直接安裝在管線上，還是將取樣管線用于外部測(cè)量？
•儀器應(yīng)為便攜式還是固定式？
•需要什么類型的信號(hào)輸出-本地顯示、模擬、串行通信？
•感興趣的其他功能是什么？電源、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警繼電器？
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