Điểm sương (dew point) trong khí nén – Những câu hỏi thường gặp

1. Điểm sương (Dew point) là gì?

Nhiệt độ điểm sương (dew point) là nhiệt độ mà tại đó hình thành sự ngưng tụ hơi nước. Điểm sương là thước đo lượng hơi nước trong chất khí

Để hiểu hơn và điểm sương, ta cần tìm hiểu về định luật Dalton: Trong bất kỳ hỗn hợp khí nào, Áp suất toàn phần của hỗn hợp khí là tổng áp suất của các khí thành phần.

P tổng = P1 + P2 + P3 +…

Thành phần chính của khí quyển là Ni tơ, Oxy, hơi nước. Vì vậy, tổng áp suất khí quyển là tổng áp suất riêng phần của 3 khí này. Trong đó, Ni tơ và Oxy có nồng độ ổn định, nồng độ của hơi nước thường có sự thay đổi lớn và phải được đo để xác định.

Áp suất riêng của hơi nước là một hàm của nhiệt độ. Ví dụ, ở 20 oC (68 oF), áp suất riêng tốt đa của hơi nước là 23,5mbar. Giá trị 23,5 mbar được gọi là “Áp suất hơi bão hoà tại 20 oC (68 oF). Trong điều kiện này, việc thêm nhiều hơi nước sẽ dẫn đến việc hình thành ngưng tụ. Hiện tượng ngưng tụ này có thể được khai thác để đo hàm lượng hơi nước

Khí có nồng độ hơi nước không xác định được đi qua bề mặt được kiểm soát nhiệt độ. Bề mặt được làm lạnh cho đến khi xuất hiện sự ngưng tụ. Nhiệt độ mà tại đó hình thành sự ngưng tụ được gọi là “nhiệt độ điểm sương”.

Bởi vì có một mối tương quan duy nhất giữa nhiệt độ và áp suất hơi bão hòa (hãy nhớ, áp suất riêng phần tối đa của hơi nước, còn được gọi là là áp suất hơi bão hòa, là một hàm của nhiệt độ), đo nhiệt độ điểm sương của một chất khí là phép đo trực tiếp áp suất riêng phần của hơi nước.

Biết nhiệt độ điểm sương, áp suất hơi bão hòa tương ứng có thể tính toán hoặc tra cứu. Bảng sau đây cho thấy một số giá trị nhiệt độ và áp suất hơi bão hoà tương ứng:

2. Sự khác nhau giữa điểm sương (Dew point) và điểm sương áp suất (Pressure dew point)

Thuật ngữ “điểm sương áp suất” được sử dụng khi đo nhiệt độ điểm sương của khí ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển. Nó đề cập đến nhiệt độ điểm sương của một chất khí dưới áp suất.
Điều này rất quan trọng bởi vì việc thay đổi áp suất của một chất khí sẽ làm thay đổi nhiệt độ điểm sương của chất khí đó

3. Áp suất ảnh hưởng gì đến điểm sương?

Tăng áp suất của một chất khí làm tăng nhiệt độ đọng sương của chất khí.
Hãy xem xét một ví dụ về không khí ở áp suất khí quyển 1013,3 mbar với một nhiệt độ điểm sương -10 ° C (14 ° F).

Từ bảng trên, áp suất riêng phần của hơi nước là 2,8 mbar. Nếu không khí này được nén và tổng áp suất tăng gấp đôi lên 2026,6 mbar, sau đó theo theo định luật Dalton, áp suất riêng phần của hơi nước cũng được tăng gấp đôi lên giá trị 5,6 mbar. Điểm sương nhiệt độ tương ứng với 5,6 mbar là khoảng -1 ° C (30 ° F), vì vậy rõ ràng là tăng áp suất của không khí cũng đã làm tăng nhiệt độ điểm sương của không khí.

Ngược lại, giãn nở một khí nén thành áp suất khí quyển làm giảm áp suất riêng phần của tất cả các khí thành phần, bao gồm cả hơi nước, và do đó làm giảm nhiệt độ điểm sương của khí. Mối quan hệ của áp suất toàn phần với áp suất riêng phần của hơi nước (ký hiệu là “e”) có thể được biểu thị như sau:

P1/P2 = e1/e2

Bằng cách chuyển đổi nhiệt độ điểm sương sang áp suất hơi bão hòa tương ứng, có thể dễ dàng tính được ảnh hưởng của việc thay đổi áp suất tổng lên áp suất hơi bão hòa. Giá trị áp suất hơi bão hòa mới sau đó có thể được chuyển đổi trở lại nhiệt độ điểm sương tương ứng. Những tính toán này có thể được thực hiện thủ công bằng cách sử dụng bảng tra, hoặc thực hiện bằng nhiều loại phần mềm khác nhau.

4. Tại sao kiến thức về điểm sương trong khí nén là quan trọng?

Tầm quan trọng của nhiệt độ điểm sương trong khí nén phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Trong nhiều trường hợp điểm sương không quan trọng (máy nén khí di động cho các dụng cụ khí nén, hệ thống bơm hơi, v.v.).

Trong một số trường hợp, điểm sương chỉ quan trọng vì các đường ống dẫn không khí bị đóng băng nhiệt độ, nơi điểm sương cao có thể dẫn đến đóng băng và tắc nghẽn đường ống.

Trong nhiều nhà máy hiện đại, khí nén được sử dụng để hoạt động nhiều loại thiết bị, một số trong số đó có thể hoạt động sai nếu hình thành ngưng tụ trên các bộ phận bên trong. Một số công đoạn sản xuất nhạy cảm với nước (ví dụ: phun sơn) yêu cầu khí nén có thể có các thông số kỹ thuật về độ khô cụ thể. Cuối cùng, các quy trình y tế và dược phẩm, hơi nước và các chất khí khác là nguyên nhân gây nhiễm khuẩn, yêu cầu mức độ tinh khiết rất cao.

5. Phạm vi thông dụng của nhiệt độ điểm sương trong khí nén là gì?

Nhiệt độ điểm sương trong khí nén nằm trong khoảng từ nhiệt độ môi trường xuống -80 ° C (-112 ° F), đôi khi thấp hơn trong những trường hợp đặc biệt.

Hệ thống máy nén không có khả năng làm khô không khí có xu hướng tạo ra khí nén bão hòa ở nhiệt độ môi trường.

Các hệ thống có bộ sấy bằng môi chất lạnh truyền không khí nén qua một số loại bộ trao đổi nhiệt được làm lạnh, làm cho nước ngưng tụ ra khỏi dòng khí. Các hệ thống này thường sản xuất không khí có điểm sương không thấp hơn 5 ° C (41 ° F).

Hệ thống làm khô hút ẩm hấp thụ hơi nước từ luồng không khí và có thể tạo ra không khí có điểm sương -40 ° C (-40 ° F) và khô hơn nếu được yêu cầu.

6. Các tiêu chuẩn về chất lượng của khí nén là gì?

SO8573.1 là tiêu chuẩn quốc tế quy định chất lượng của khí nén. Tiêu chuẩn xác định các giới hạn cho ba loại chất lượng không khí:

  1. Kích thước hạt tối đa cho bất kỳ hạt nào còn lại
  2. Nhiệt độ điểm sương tối đa cho phép
  3. Hàm lượng dầu còn lại tối đa

Mỗi loại được đánh số chất lượng từ 1 và 6 theo các giá trị tham chiếu được hiển thị trong bảng phía dưới.

Ví dụ: một hệ thống phù hợp với ISO8573.1 và được đánh giá cho lớp 1.1.1 sẽ cung cấp không khí có điểm sương không cao hơn -70 ° C (-94 ° F), tất cả các hạt còn lại trong không khí sẽ là 0,1 µm hoặc nhỏ hơn, và dầu tối đa hàm lượng sẽ là 0,01 mg / m3.

Có các tiêu chuẩn khác cho chất lượng khí nén, chẳng hạn như ANSI / ISA- 7.0.01-1996 cho khí dụng cụ (instrument air)

Mời bạn đọc thêm: 6 điểm cần lưu ý khi áp dụng tiêu chuẩn ISO8573-1 trong cơ sở sản xuất

7. Làm thế nào để đo điểm sương trong khí nén một cách đáng tin cậy?

Một số nguyên tắc đo điểm sương áp dụng cho tất cả các loại dụng cụ, bất kể nhà sản xuất:

  • Chọn một thiết bị có dải đo chính xác: Một số dụng cụ thích hợp để đo điểm sương cao, nhưng không áp dụng được cho điểm sương thấp. Tương tự, một số dụng cụ thích hợp cho điểm sương rất thấp nhưng bị hư hỏng khi tiếp xúc với điểm sương cao.
  • Hiểu các đặc tính áp suất của dụng cụ đo điểm sương: Một số dụng cụ không phù hợp để sử dụng ở áp suất quá trình. Chúng có thể được lắp đặt để đo không khí nén sau khi nó được mở rộng thành áp suất khí quyển, nhưng giá trị điểm sương đo được sẽ phải được hiệu chỉnh nếu điểm sương áp suất là tham số đo lường mong muốn.
  • Cài đặt cảm biến đúng cách: Làm theo hướng dẫn từ nhà sản xuất. Không lắp đặt cảm biến điểm sương tại đoạn cuối của đoạn ống hoặc các đoạn “cụt” khác của đường ống nơi không có luồng không khí

Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ

Chúc Bạn thành công !

Tâm Mr. – Admin

Bài viết cùng chuyên mục:

  1. Hiệu suất khí nén là gì? Tại sao cần quan tâm đến
  2. Đồng hồ đo lưu lượng khí nén giúp giảm chi phí năng lượng như thế nào?
  3. Hướng Dẫn Chọn Đồng Hồ Đo Lưu Lượng Khí Nén
  4. 6 điểm cần lưu ý khi áp dụng tiêu chuẩn ISO8573-1 trong cơ sở sản xuất

Thư viện bài viết:

Chia sẻ cho Bạn của Bạn!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *