運(yùn)用一:冷鏡式露點(diǎn)儀參與環(huán)境控制
在藥廠,電子廠,卷煙廠,紡織廠,軍工廠等許多受控環(huán)境下,大量的采用各種的相對(duì)濕度
傳感器對(duì)環(huán)境濕度參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。受環(huán)境因素的影響,以及傳感器本身的材料特性所決定,
電容式相對(duì)濕度傳感器都存在漂移的危險(xiǎn), 這使得某些關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)的濕度不是100百分比受控。
冷鏡原理是基本的濕度測(cè)量方法,對(duì)露點(diǎn)進(jìn)行直接測(cè)量。冷鏡式露點(diǎn)儀的優(yōu)點(diǎn)是精度高,
響應(yīng)快,反應(yīng)敏捷,重復(fù)性好,可以做到‘零’漂移; 通過冷鏡式露點(diǎn)儀參與環(huán)境控制,
可以有十足的信心確保關(guān)鍵環(huán)節(jié)的濕度參數(shù)盡在掌握之中。
運(yùn)用二:冷鏡式露點(diǎn)儀建立濕度標(biāo)準(zhǔn)
由于存在上述提到的濕度傳感器漂移的問題,使得許多大量使用溫濕度傳感器的企業(yè)(藥廠,
電子廠,卷煙廠,紡織廠),都面臨著對(duì)繁重而瑣碎的校驗(yàn)任務(wù); 建立一個(gè)完整,,可
靠的內(nèi)部濕度校驗(yàn)系統(tǒng)曾經(jīng)是許多企業(yè)的夢(mèng)想。現(xiàn)在,密析爾儀表現(xiàn)在已經(jīng)把這種過去看來
昂貴的夢(mèng)想變成了可能,使得企業(yè)在擁有一個(gè)高度自信的濕度標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),能夠隨時(shí)隨地的
對(duì)濕度傳感器進(jìn)行校驗(yàn)。
運(yùn)用三:控制轉(zhuǎn)輪式干燥機(jī)工作效率
鋰離子電池裝配車間,藥品干燥工藝等都使用轉(zhuǎn)輪式干燥機(jī),將空氣干燥至-40~-60 oC 露點(diǎn)以下。轉(zhuǎn)輪式干燥機(jī)通過加熱干燥空氣進(jìn)行再生,加熱溫度決定了干燥的效率,同時(shí)也是耗費(fèi)能源的環(huán)節(jié)。通過密切監(jiān)控干燥空氣的露點(diǎn)值,從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪式干燥機(jī)的再生溫度,可以在保證滿足濕度要求的前提下達(dá)到節(jié)能的目的。
運(yùn)用四:壓縮空氣干燥裝置
壓縮空氣經(jīng)過壓縮后,露點(diǎn)值會(huì)上升,導(dǎo)致水分容易凝露析出,對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)造成損害。
通過對(duì)壓縮空氣進(jìn)行干燥,可以降低壓縮空氣的露點(diǎn)。 通常的方法是通過雙柱干燥裝置進(jìn)
行干燥。雙柱干燥裝置包括兩個(gè)充滿干燥劑的干燥柱,當(dāng)其中一個(gè)工作的時(shí)候,另外一個(gè)通過加熱或
者降壓的方法對(duì)干燥劑進(jìn)行再生。通過監(jiān)控輸出的壓縮空氣的露點(diǎn),可以合理調(diào)整兩個(gè)干燥
柱之間的切換,使運(yùn)作達(dá)到節(jié)能的目的。
運(yùn)用五、天然氣凈化廠、加氣站、運(yùn)輸、干燥,LNG 接收 / 再汽化裝置



濕度露點(diǎn)知識(shí)補(bǔ)充:
濕度理論上聽起來很簡(jiǎn)單——畢竟,它只是對(duì)空氣中水汽含量的度量。然而,并非所有人都了解不同濕度參數(shù)之間的關(guān)系,或者濕度如何隨溫度和氣壓變化。本文旨在以通俗化的語(yǔ)言介紹幾個(gè)關(guān)鍵濕度參數(shù),同時(shí)闡述它們?cè)诓煌I(yè)應(yīng)用中的重要作用。
為什么了解濕度很重要?
大多數(shù)工程師都能測(cè)量濕度,但并非所有人都了解不同濕度參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系,以及這些參數(shù)如何隨溫度和氣壓變化。如果在這些方面犯錯(cuò)誤,即使是看似微小的錯(cuò)誤,都有可能導(dǎo)致重大工藝影響,例如產(chǎn)品質(zhì)量下降、能源浪費(fèi)或不合規(guī)。
濕度測(cè)量不準(zhǔn)確的后果會(huì)因應(yīng)用場(chǎng)景而異。下面是一些應(yīng)用示例,以及測(cè)量不準(zhǔn)確可能帶來的問題:
暖通空調(diào)與樓宇自動(dòng)化:舒適度降低、室內(nèi)空氣質(zhì)量下降、能效降低
潔凈室(醫(yī)藥、生物技術(shù)、半導(dǎo)體領(lǐng)域):監(jiān)管不合規(guī)、產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)
半導(dǎo)體制造:制造良率下降
電池生產(chǎn)及干燥室:安全風(fēng)險(xiǎn)、性能下降、制造良率降低
食品和飲料:產(chǎn)品一致性差、污染
壓縮空氣系統(tǒng):冷凝和腐蝕
每位工程師都應(yīng)了解的關(guān)鍵濕度概念
無論哪個(gè)行業(yè),對(duì)濕度水平的誤判都會(huì)導(dǎo)致控制決策失誤,包括過度干燥、增加能源成本、低估冷凝風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品變質(zhì)。那么,如何準(zhǔn)確測(cè)量濕度?下文便是您需要了解的簡(jiǎn)要說明。
相對(duì)濕度 (RH)
RH 是濕度單位,但仍常被誤解。RH 主要受溫度影響——“相對(duì)濕度"中的“相對(duì)"就是指的空氣中現(xiàn)有水汽量與當(dāng)前溫度下空氣所能容納的最大水汽量的比例。RH 以百分比表示,即水汽分壓與飽和壓力的比值。
Equation
pw = 水汽分壓
pws = 飽和水汽壓
當(dāng) RH 達(dá)到 100%,也就是空氣中能容納的最大水分含量時(shí),如果水分繼續(xù)增加,多余的水分就必須通過冷凝轉(zhuǎn)化為液態(tài)水或冰。當(dāng)空氣中沒有水汽時(shí),無論溫度如何,RH 都會(huì)是 0%。這是因?yàn)轱柡蜌鈮褐饕軠囟扔绊懀瑴囟壬撸柡蜌鈮阂矔?huì)上升。也就是說,即使?jié)穸缺3植蛔儯琑H 也會(huì)隨著溫度升高而下降。
真實(shí)環(huán)境中的 RH:室外溫度為 -14 °C,相對(duì)濕度為 60%。當(dāng)進(jìn)入辦公樓的空氣被加熱至 +21 °C,但空氣中的水分含量保持不變時(shí),正常的通風(fēng)系統(tǒng)都不會(huì)進(jìn)行加濕或除濕。這是因?yàn)榧訜釙r(shí)水汽的飽和氣壓上升,空氣中能容納的最大水汽含量也會(huì)增加。由于水汽分壓未發(fā)生變化,RH 會(huì)降至 5%,這通常意味著空氣過于干燥,容易引起不適。
為什么依賴 RH 可能會(huì)導(dǎo)致判斷失誤:RH 主要受溫度影響,即便是細(xì)微的溫度變化也會(huì)導(dǎo)致 RH 大幅波動(dòng),而濕度實(shí)際上并未改變。這是因?yàn)?RH 反映的是空氣在當(dāng)前溫度下接近飽和的程度,而不是實(shí)際的水分含量。故而,如果將 RH 作為獨(dú)立參數(shù)使用,就會(huì)具有誤導(dǎo)性。在極其干燥的加壓環(huán)境中(如壓縮空氣系統(tǒng)中),RH 幾乎沒有參考價(jià)值,因?yàn)樗邢嚓P(guān)數(shù)值都極低(通常低于 1 %RH),導(dǎo)致分辨率差,無法準(zhǔn)確區(qū)分壓縮空氣質(zhì)量。
露點(diǎn) (Td) 和霜點(diǎn) (Tf))
露點(diǎn)溫度是僅次于相對(duì)濕度的常用濕度參數(shù)。簡(jiǎn)而言之,露點(diǎn)溫度就是必須將空氣冷卻到水汽飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。在這一節(jié)點(diǎn)上,多余的水分會(huì)開始冷凝。不同于 RH 的是,露點(diǎn)溫度不受環(huán)境溫度影響,而是與空氣中的水分含量相關(guān),并且總是低于或等于實(shí)際溫度。
當(dāng)露點(diǎn)溫度低于 0 °C 時(shí),為了更精確地表述,我們會(huì)將其稱為霜點(diǎn) (Tf),此時(shí)水分將以冰的形式沉積,而不再是液態(tài)水。實(shí)踐中,這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)常會(huì)交叉使用,儀表通常會(huì)報(bào)告“露點(diǎn)/霜點(diǎn)"(Td/f) 的合并值。
露點(diǎn)溫度受氣壓影響,氣壓越高,露點(diǎn)溫度越高。在正常大氣條件下,露點(diǎn)溫度不會(huì)超過 100 °C,因?yàn)樵?100 °C 時(shí),空氣將由水汽組成。要進(jìn)一步增加水分含量,必須相應(yīng)增加水汽密度和氣壓。在半導(dǎo)體工藝等特殊應(yīng)用中,為了提高材料的干燥效果,會(huì)使用真空,此時(shí)露點(diǎn)可以低至 –80 °C,約相當(dāng)于 1 ppm 的水汽。
當(dāng)不同溫度下的飽和水汽壓是已知變量時(shí),可以根據(jù) RH 和溫度來計(jì)算露點(diǎn)。相反,如果已知露點(diǎn)和溫度/RH,也可以計(jì)算出缺少的變量。露點(diǎn)是低濕度水平下的測(cè)量指標(biāo)。測(cè)量中的不確定性會(huì)傳遞到所計(jì)算出的濕度參數(shù)中。因此,當(dāng)濕度水平非常低時(shí),直接測(cè)量露點(diǎn)通常更為準(zhǔn)確,因?yàn)橛?RH 和溫度計(jì)算得出的露點(diǎn)可能與精確值相去甚遠(yuǎn)。