العلاقة الأساسية بين نقطة الندى ومحتوى الرطوبة
في نظام الهواء المضغوط، يُعدّ نقطة الندى مؤشراً أساسياً لقياس درجة جفاف الغاز. فكلما انخفضت درجة حرارة نقطة الندى، دلّ ذلك على انخفاض محتوى بخار الماء في الغاز. أما محتوى الرطوبة (الرطوبة المطلقة)، فهو يشير إلى كتلة بخار الماء الموجودة في وحدة الحجم أو وحدة الكتلة من الهواء المضغوط. ولا تُعدّ العلاقة بينهما علاقة خطية بسيطة، بل تعتمد اعتماداً كبيراً على طبيعة النظام.الضغط المطلقودرجة الحرارة.
الفرق بين نقطة الندى تحت الضغط ونقطة الندى عند الضغط الجوي العادي
قبل إجراء تحويل نقطة الندى إلى -40°، يجب التأكد من أن القيمة المذكورة هي «نقطة ندى الضغط» أم «نقطة ندى الضغط الجوي العادي».
- نقطة الندى عند الضغط الجوي العادي: يشير إلى الغاز عند الضغط الجوي القياسي (0.1 MPa درجة حرارة نقطة الندى تحت هذه الظروف. إن ضغط بخار الماء المقاس في هذه الحالة يعكس مباشرة محتوى الرطوبة عند الضغط الجوي العادي.
- نقطة الندى تحت الضغط: يشير إلى درجة حرارة نقطة الندى للغاز عند ضغط التشغيل الفعلي. عادةً ما تقيس أجهزة قياس نقطة الندى المستخدمة في المواقع الصناعية نقطة الندى تحت الضغط. وعندما يتم توسيع الهواء المضغوط حتى يصل إلى الضغط الجوي العادي، ترتفع درجة حرارة نقطة الندى بشكل ملحوظ.
لذلك، عند تحديد نقطة الندى بقيمة −40°، يجب أيضًا ذكر الضغط النظامي المقابل؛ وإلا فإن قيمة محتوى الرطوبة المحصَّلة بالتحويل ستفقد قيمتها المرجعية الهندسية.
مبدأ تحويل محتوى الرطوبة إلى نقطة الندى عند -40°
يكمن جوهر تحويل محتوى الرطوبة في حساب ضغط البخار المشبع المقابل عند درجة حرارة −40°.
- تحديد ضغط بخار الماءعند درجة حرارة -40°، يبلغ ضغط بخار الماء المشبع حوالي 12. 8 Pa (0.0128 kPa). لا يتغير هذا الثابت الفيزيائي بتغير الضغط الكلي للنظام.
- حساب محتوى الرطوبة عند الضغط الجوي العادي: إذا كان نقطة الندى عند الضغط الجوي العادي تساوي −40°، فيمكن حساب كثافة بخار الماء باستخدام معادلة حالة الغاز المثالي. وفي الحالة القياسية عند 0° مئوية، فإن محتوى الرطوبة المقابل لنقطة الندى عند الضغط الجوي العادي −40° يبلغ نحو0.10 g / m³(متر مكعب قياسي).
- حساب محتوى الرطوبة تحت الضغط: إذا كان نقطة الندى للضغط -40°، فإن ضغط بخار الماء يبقى 12. 8 Pa. ولكن نظرًا لانضغاط الغاز، يزداد عدد جزيئات بخار الماء في وحدة الحجم أثناء التشغيل. وتُحسب نسبة الرطوبة في حالة التشغيل بضرب نسبة الرطوبة عند الضغط الجوي العادي في نسبة الانضغاط (وهي نسبة الضغط المطلق إلى الضغط الجوي).
البيانات المرجعية في الظروف التشغيلية النموذجية
ضغط مخرج الضاغط الهوائي الشائع في الصناعة0.7 MPa (الضغط الجوي)على سبيل المثال، يبلغ ضغطه المطلق حوالي 0. 8 MPa (أي 8 ضغوط جوية قياسية). في ظل هذه الظروف التشغيلية، إذا كان نقطة الندى للضغط -40°:
- محتوى الرطوبة في حالة التشغيل: نظرًا لأن الحجم قد انضغط بنحو ثمانية أضعاف، فإن محتوى الرطوبة في حالة التشغيل يبلغ نحو ثمانية أضعاف ما هو عليه عند الضغط الجوي العادي، أي حوالي0.80 g / m³(متر مكعب من العمليات).
- محتوى الرطوبة في الحالة القياسية: إذا تم تحويله إلى الحالة القياسية (0℃，0.1 MPa)، ويبقى محتوى الرطوبة مطابقًا لما هو عليه عند نقطة الندى عند الضغط الجوي العادي وهي -40°، أي يقارب0.10 g /ن م³.
- نسبة الكتلة (جزء في مليون بالوزن): عند هذا الضغط، يبلغ نسبة كتلة بخار الماء المقابلة لنقطة الندى عند ضغط -40° حوالي110 جزء في المليون بالوزن(مليغرام/كيلوغرام).
انتبه: تستند البيانات أعلاه إلى نموذج الغاز المثالي والبارامترات الثرموديناميكية القياسية، إلا أن تكوين الغازات وتقلبات درجة الحرارة وخطأ القياس في التطبيقات الهندسية الفعلية قد تؤدي إلى انحرافات طفيفة.
الاحتياطات في التطبيق العملي
عند تقييم أنظمة تجفيف الهواء المضغوط، لا يكفي الاعتماد فقط على قيمة نقطة الندى؛ بل يجب أيضًا أخذ العوامل التالية بعين الاعتبار:
- تقلبات الضغط: يؤدي انخفاض ضغط النظام إلى انخفاض قراءة مقياس نقطة الندى، لكن ذلك لا يعني بالضرورة تقلّص كمية الرطوبة الفعلية. وعند إجراء التحويل، يجب اعتماد ضغط التشغيل الفعلي.
- تأثير درجة الحرارةعند تبريد الهواء المضغوط في الأنابيب، إذا كانت درجة حرارة جدار الأنبوب أدنى من نقطة الندى عند الضغط الحالي، فإن الرطوبة تتكثف وتترسب، مما يؤدي إلى أن يكون محتوى الرطوبة الفعلي في المجرى السفلي أقل من القيمة المحسوبة نظرياً.
- موقع القياسيجب تركيب جهاز قياس نقطة الندى في مقطع أنبوب مستقيم يقع بعد المُجفّف مباشرةً، حيث يكون تدفق الهواء مستقراً، وذلك لتجنب دخول الماء المتكثف مباشرةً إلى المستشعر، مما قد يؤدي إلى تلفه أو تشويه القراءات.
لا تعليق حتى الآن ، مرحبا بكم في الاستيلاء على الأريكة ~