文章详情

什么是露点以及影响露点的因素

日期:2025-06-15 14:31
浏览次数:106
摘要:什么是露点以及影响露点的因素:露点是指空气中的水蒸气在气压不变的情况下,冷却至饱和状态(相对湿度达到100%)并开始凝结成液态水时的温度。简单来说,它是空气中水蒸气含量达到*大容纳能力的临界温度。


什么是露点以及影响露点的因素:

一、什么是露点?


露点温度用于衡量气体中的水气含量。水具备这样一种特性:能够在多种条件下以液体、固体或气体的形式存在。为了解水蒸气的性质,首先要知道气体的一般性质。

对于任何气体混合物而言,总压等于所有组分气体的分压之和。这就是道尔顿定律,其表示如下:

P总和=P1+P2+P3…

混合物中任何气体的量都可以用压力来表示。空气的主要成分是氮气、氧气和水气,因此大气总压由这三种气体的分压组成。虽然氮气和氧气的浓度较为稳定,但水气的浓度变化很大,须通过测量来确定。

水气的大分压随温度变化而变化。例如,温度为20°C时,水气的大分压为23.5 mbar。23.5 mbar被称为20°C时的“饱和水气压力”。在20°C的“饱和”环境下,添加更多水气会发生冷凝。这种冷凝现象可用来测量水气含量。

水气浓度未知的气体经过一个温度受控的表面。将表面冷却,直至形成冷凝。冷凝形成时的温度称为“露点温度”。因为温度与饱和水气压力之间存在独特的相关性(请注意,水气的大分压,又称“饱和水气压力”,随温度变化而变化),所以测量气体的露点温度就可以直接测量水气的分压。知道露点温度,就可以计算出或查到对应的饱和水气压力。下表显示了一些温度值及其对应的饱和水气压力值:

二、露点与霜点有何区别?

露点(Td)是含水气的气体在恒压下达到饱和时的温度。这是相对于冰点以上的温度而言的,此时表面冷凝物是液态水。霜点(Td/f)指低于冰点时的饱和温度,对应的表面为冰。实际上,在冷冻条件下,霜往往比露珠更早形成。

这种差异是由于水气在水面或冰面上方时,其分压发生轻微变化造成的。这种变化被用来计算代表高于和低于冰点温度的饱和点的值。低于冰点温度时的饱和点越低,Td与Td/f之间的差异就越大(请参见图表)。

理解这种差异的一个简单方法是,当露点低于0°C时,霜点将被用来表达此时的状态。维萨拉仪表默认使用相应的Td/f,并且可以计算和输出您的应用所需的任一变量。

三、露点与“压力露点”有何区别?

在高于大气压的压力条件下测量气体的露点温度时,我们会用到“压力露点”这一术语。它是指气体在压力环境下的露点温度。这一点非常重要,因为改变气体压力会改变该气体的露点温度。

四、压力对露点有什么影响?

大气体压力会使该气体的露点温度升高。例如,大气压力为1013.3 mbar,此时露点温度为-10°C。由上表可知,水气的分压(用符号“e”表示)为2.8 mbar。如果将空气压缩,使总压力加倍到2026.6 mbar,那么根据道尔顿定律,水气的分压e也将加倍到5.6 mbar。5.6 mbar对应的露点温度约为-1°C,因此很明显,大空气压力也会使空气的露点温度升高。相反,将压缩空气膨胀到大气压力会降低所有气体组分(包括水气)的分压,从而降低气体的露点温度。总压力与水气分压e的关系可表示为:P1/P2=e1/e2。

通过将露点温度换算为对应的饱和水气压力,可以轻松地计算出总压力变化对饱和水气压力的影响。然后可以将新的饱和水气压力值转换回对应的露点温度。这些计算可以使用表格手动完成,也可以借助各种软件进行。提供多种采样单元硬件(包括快速断路器、冷却线圈和焊接的压缩配件),使露点传感器可以在任何工艺过程中轻松安装。

提供多种采样单元硬件(包括快速断路器、冷却线圈和焊接的压缩配件),使露点传感器可以在任何工艺过程中轻松安装。


什么是露点以及影响露点的因素:

五、为什么了解压缩空气中的露点很重要?


压缩空气中露点温度的重要性取决于空气的预期用途。在很多情况下,露点并非关键(气动工具的便携式压缩机、加气站轮胎充气系统等)。

有些情况下,露点很重要,因为输送空气的管路暴露在冰冻温度下,高露点可能导致管路冻结和堵塞。许多现代工厂利用压缩空气来操作各种设备,如果内部部件上发生冷凝,有些设备可能会出现故障。有些需要压缩空气的水敏工艺(例如喷漆)可能有特定的干燥规范。另外,医疗和制药工艺可能会将水气和其他气体视为污染物,要求达到非常高的纯度。

六、压缩空气中露点温度通常的范围是多少?

压缩空气中的露点温度范围上限为环境温度,低可达-80°C,有时在特殊情况下会更低。没有空气干燥能力的压缩机系统往往会产生在环境温度下饱和的压缩空气。装有冷干机的系统中的压缩空气会流经某种冷却式热交换器,从而使气流中的水冷凝析出。这些系统通常会产生露点不低于5°C的空气。吸干机系统中的干燥剂吸收气流中的水气,可产生露点为-40°C的空气,必要时可进一步干燥。适用于仪表空气的ANSI/ISA-7.0.01-1996。

沪公网安备 31011402005043号