Переносной
Гигрометр ИВА‑10М
- Точка росы (инея)
- −60…+43 °C
- Избыточное давление
- 0…1 МПа
- Пересчёт
- на 1 и 8 бар абс.
Точка росы газа и сжатого воздуха
Пересчёт %RH, точки росы и инея, г/м³ и ppmv в одном расчёте — и сразу на другое давление, например с рабочего давления компрессора на атмосферное. Ниже 0 °C различаем точку росы и точку инея.
При температуре газа.
При давлении газа — как показывает гигрометр.
При температуре и давлении газа.
Миллионные доли объёма.
Относительно чего
Относительная влажность — относительно воды при температуре газа, в том числе ниже 0 °C: так принято в WMO-No. 8.
Что это
Масса пара в 1 м³ газа при его температуре и давлении. Влагосодержание при 20 °C и 101,325 кПа — в «Все величины».
Нужна для %RH и г/м³. Точку росы, ppmv и пересчёт по давлению не меняет.
0 — атмосферное давление.
Пересчёт на другое давлениена атмосферное · бар изб.
0 — атмосферное: так меряет гигрометр на сбросе.
Поправка f(p) учитывает, что пар смешан с газом. WMO рекомендует её для давления около 1000 гПа.
Точка росы при давлении газа
—°C
Точка инея при атмосферном давлении
—°C
Все величины (6)
- Относительная влажность при 20 °C
- —
- Абсолютная влажность при 20 °C
- —
- Парциальное давление пара
- —
- Объёмная доля, к влажному газу
- —
- Объёмная доля, к сухому газу
- —
- Влагосодержание при 20 °C и 101,325 кПа
- —
Частые случаи
- Для газов
- воздух, азот, аргон, гелий
- Не для
- природного газа под давлением
- Формулы
- WMO-No. 8, ч. I, гл. 4, прил. 4.B
Что значит точка росы сжатого воздуха на объекте
Одну и ту же влагу записывают по-разному: климат — в %RH, сжатый воздух — точкой росы под давлением, технические газы — в ppmv. Важно одно: на какой стенке она выпадет.
Точка росы +3,0 °C при 8 бар изб. — где выпадет влага
Точка росы — температура стенки, на которой пар из газа начинает выпадать: выше 0 °C водой, ниже — инеем. Сравнивайте её с самым холодным местом, где газ идёт под тем же давлением: трасса по улице, клапан у ворот, прибор в неотапливаемом шкафу. Ниже — три типичные стенки для текущего расчёта.
- Под давлением
- Точку росы при рабочем давлении задают в паспорте осушителя и в требованиях к сжатому воздуху; её меряет гигрометр с камерой под давлением.
- На сбросе
- Та же влага после редуктора даёт точку росы ниже: давление пара падает вместе с общим. Насколько ниже, зависит от перепада давления — считает «Пересчёт на другое давление» в карточке.
- Точка инея
- Ниже 0 °C пар оседает льдом, и точка инея выше точки росы над водой на 2–4 °C при −20…−40 °C. Гигрометры для сухих газов ниже нуля обычно показывают её — сверьтесь с паспортом прибора.
- ppmv
- Объёмная доля пара: при сжатии и сбросе давления не меняется, поэтому газ удобно сверять с паспортом в ppmv.
Пример: адсорбционный осушитель на −40 °C при 7 бар изб. на сбросе в атмосферу покажет −56,8 °C точки инея; азот с 10 ppmv влаги при атмосферном давлении — это точка инея −60,5 °C.
+20°C
Тёплый цех
Сухо: стенка теплее точки росы на 17,0 °C.
+5°C
Холодное помещение, приямок
Сухо: стенка теплее точки росы на 2,0 °C.
−25°C
Трасса на улице зимой
Нарастёт иней: стенка холоднее точки росы на 28,0 °C.
Гигрометры для точки росы сжатого воздуха и газов
Для сжатого воздуха и технических газов нужен гигрометр точки росы с камерой под давлением или с отбором пробы — перед ним ставят систему пробоподготовки газов. Относительную влажность в помещении меряет термогигрометр.
- Точка росы
- −80…0 °C
- Погрешность
- ±2 °C
- Единицы
- пересчёт по давлению
- Газ
- сжатый воздух, неагрессивные газы
- Меряет
- при рабочем давлении, до 10 бар
- Коррекция
- по давлению газа
Стационарный датчик
Измеритель микровлажности газов ИВГ‑1 Н‑Д2‑5/8 UNF
- Точка росы
- −80…0 °C
- Погрешность
- ±2,0 °C
- Давление газа
- до 2533 кПа
Как рассчитать точку росы и пересчитать её на другое давление
Расчёт можно повторить на бумаге: формулы, константы и границы метода — ниже.
Формулы WMO для точки росы и инея
Расчёт идёт через парциальное давление пара e′: из того, что известно, находим e′, а из него — все остальные величины. При сжатии и сбросе давления объёмная доля влаги не меняется, а e′ меняется вместе с общим давлением — отсюда пересчёт точки росы на другое давление. Ниже 0 °C главным результатом показываем точку инея, точку росы над переохлаждённой водой — рядом.
ew(t) = 6,112 · exp 17,62 · t243,12 + tei(t) = 6,112 · exp 22,46 · t272,62 + tf(p) = 1,0016 + 3,15·10⁻⁶ · p − 0,074pe′ = f(p) · ew(td) или f(p) · ei(tf)L = ln e′6,112 · f(p)td = 243,12 · L17,62 − Ltf = 272,62 · L22,46 − LRH = 100 · e′f(p) · ew(t)a = 216,7 · e′Tppmv = e′p · 10⁶ppmvсух = e′p − e′ · 10⁶e′2 = e′ · p2p
- e′
- парциальное давление водяного пара в газе, гПа
- ew, ei
- давление насыщенного пара над водой (−45…60 °C) и надо льдом (−65…0 °C), гПа
- f(p)
- поправка на то, что пар смешан с газом, а не чистый; p — абсолютное давление газа, гПа
- td, tf
- точка росы (над водой) и точка инея (надо льдом), °C
- t, T
- температура газа, °C и К (T = t + 273,15)
- a
- абсолютная влажность, г/м³; 216,7 = 100 · M / R, M воды 18,015 г/моль
- p2
- давление, на которое пересчитываем; объёмная доля влаги при этом не меняется
- ppmvсух
- объёмная доля влаги, отнесённая к сухому газу
WMO-No. 8, часть I, гл. 4, приложение 4.B, с. I.4-29; абсолютная влажность — уравнение идеального газа.
Точка росы и инея в ppmv при атмосферном давлении
Посчитано по тем же формулам при 101,325 кПа. Ниже 0 °C — точка инея. Влагосодержание — при 20 °C и 101,325 кПа.
Точка росы или инея и объёмная доля влаги при 101,325 кПа
| Температура | Точка | e′, гПа | ppmv | г/м³ при 20 °C |
|---|---|---|---|---|
| −60 °C | инея | 0,0109 | 10,7 | 0,00802 |
| −50 °C | инея | 0,0396 | 39,1 | 0,0293 |
| −40 °C | инея | 0,129 | 127 | 0,0954 |
| −30 °C | инея | 0,382 | 377 | 0,282 |
| −20 °C | инея | 1,04 | 1 024 | 0,767 |
| −10 °C | инея | 2,61 | 2 577 | 1,93 |
| 0 °C | инея | 6,14 | 6 061 | 4,54 |
| +3 °C | росы | 7,61 | 7 513 | 5,63 |
| +10 °C | росы | 12,3 | 12 157 | 9,11 |
| +20 °C | росы | 23,4 | 23 130 | 17,3 |
Источник и границы метода
- Формулы давления насыщенного пара, поправки f(p), точки росы и инея, относительной влажности — WMO-No. 8 «Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation», издание 2008 г., часть I, глава 4, приложение 4.B, с. I.4-29. PDF руководства (откроется в новой вкладке).
- Диапазоны формул: над водой −45…60 °C, надо льдом −65…0 °C. За их пределами инструмент считает, но предупреждает, что это экстраполяция.
- Газы: воздух, азот, аргон, гелий и другие газы, близкие к идеальному. Относительная влажность ниже 0 °C — относительно воды, как принято в WMO-No. 8 (приложение 4.A, п. 17).
- Фактор усиления для сжатого воздуха — Greenspan L. «Functional equations for the enhancement factors for CO₂-free moist air», J. Res. NBS 80A (1976), с. 41, уравнения для воздуха 0,1–2 МПа PDF на nist.gov (откроется в новой вкладке); коэффициенты для ITS-90 — Hardy B., 1998, разд. 5 PDF (откроется в новой вкладке). По ним оценена ошибка экстраполяции f(p).
- Классы сжатого воздуха по влажности — ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016 (идентичен ISO 8573-1:2010), п. 5.3, таблица 2. PDF на meganorm.ru (откроется в новой вкладке).
Классы сжатого воздуха по влажности, ISO 8573-16 классов
Классы сжатого воздуха по влажности: ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016 (ISO 8573-1:2010), п. 5.3, табл. 2
| Класс по влажности | Точка росы под давлением, не выше |
|---|---|
| 1 | −70 °C |
| 2 | −40 °C |
| 3 | −20 °C |
| 4 | +3 °C |
| 5 | +7 °C |
| 6 | +10 °C |
WMO рекомендует формулу f(p) для давления около 1000 гПа, для сжатого воздуха 7–10 бар это экстраполяция. По уравнениям фактора усиления Greenspan (NBS, 1976, для воздуха 0,1–2 МПа) результат отличается не больше чем на 0,2 °C — меньше погрешности гигрометра. Сама поправка f(p) сдвигает результат сильнее: для +3 °C при 8 бар после сброса до атмосферного — на 0,26 °C.
Природный газ под давлением так не считается: точку росы по воде для него определяют по ГОСТ Р 53763-2009 «Газы горючие природные. Определение температуры точки росы по воде» (ISO 18453 — связь влагосодержания и точки росы), действует с 01.01.2011. Текст стандарта (откроется в новой вкладке).
Частые вопросы о точке росы газа
Чем точка росы отличается от точки инея?
Выше 0 °C пар выпадает водой — это точка росы. Ниже 0 °C пар оседает сразу льдом, и температура, при которой это происходит, называется точкой инея. Над льдом давление насыщенного пара ниже, чем над переохлаждённой водой, поэтому для одного и того же газа точка инея выше точки росы: 0,877 гПа пара — это точка инея −21,7 °C и точка росы −24,2 °C. Гигрометры для сухих газов ниже нуля обычно показывают точку инея — смотрите паспорт прибора.
Как перевести точку росы под давлением в точку росы при атмосферном давлении?
Объёмная доля влаги при сжатии и сбросе давления не меняется, а парциальное давление пара меняется пропорционально общему. Поэтому считают так: по точке росы найти давление пара, умножить на отношение давлений и найти новую точку росы. Сжатый воздух с точкой росы +3 °C при 8 бар изб. после сброса до атмосферного давления имеет точку инея −21,7 °C.
Как перевести точку росы в ppm?
Найдите давление насыщенного пара при точке росы (ниже 0 °C — надо льдом), умножьте на поправку f(p) и разделите на давление газа: ppmv = e′ / p × 10⁶. Точка инея −40 °C при атмосферном давлении — это 0,129 гПа пара, или 127 ppmv.
Как найти точку росы по относительной влажности и температуре?
Давление пара равно RH / 100, умноженному на давление насыщенного пара при температуре газа. По нему обратной формулой находят точку росы. При 20 °C и 50 % это 11,72 гПа и точка росы 9,3 °C: трубы и стенки холоднее 9,3 °C начнут запотевать.
Можно ли так считать влажность природного газа под давлением?
Нет. Формулы WMO описывают воду в воздухе и близких к идеальному газах: азоте, аргоне, гелии. Природный газ под давлением заметно отличается от идеального газа, для него точку росы по воде и влагосодержание считают по отдельной методике для горючих природных газов. Для такой задачи пришлите состав газа и давление — подберём прибор и методику.
Проверим расчёт и подберём гигрометр под давление и газ
Пришлите газ, давление и нужную точку росы — расчёт со страницы придёт вместе с заявкой. Инженер подберёт гигрометр и пробоподготовку и ответит на почту.
- 1Описываете задачуОбъект, газ, диапазон и что уже посчитали здесь — расчёт со страницы придёт вместе с заявкой
- 2Инженер проверяетСверяем расчёт с нормативом и подбираем прибор утверждённого типа под условия
- 3Отвечаем на почтуС подбором, ценами и сроками — в рабочий день
info@geekprom.ru
Отдел продаж ООО «ГП»: +7 495 647-95-36, 8 800 600-95-36 — бесплатный по России
Проверка расчёта и подбор прибораОтветим на почту в рабочий день