水露点及温度及压力的关系
冷凝水露点形成原理
冷凝水露点形成原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:冷凝水露点形成原理冷凝水露点是指在一定条件下,空气中的水蒸气通过冷却而凝结成水滴或霜的温度。
冷凝水露点形成的原理主要与环境温度、相对湿度、空气压力以及表面的材质和温度有关。
下面将详细介绍冷凝水露点形成的原理。
冷凝水露点的形成与环境温度密切相关。
当空气中的水蒸气遇冷凝结成水滴或霜时,它的温度会逐渐降低,直至达到其饱和状态。
这就是冷凝水露点的形成过程。
在温度较高的环境中,水蒸气的饱和点较高,需要更低的温度才能发生冷凝现象。
而在温度较低的环境中,水蒸气的饱和点较低,只需要相对较高的温度就能出现冷凝现象。
冷凝水露点的形成还与空气中的相对湿度有关。
相对湿度是指空气中所含水汽的实际水汽压与该温度下空气饱和所需的水汽压之比。
当相对湿度达到100%时,空气中的水汽会凝结成为水滴或霜。
当空气中的相对湿度较高时,冷凝水露点就更容易形成。
冷凝水露点的形成还受到空气的压力影响。
空气的压力越大,水蒸气的压力也会更大,因此需要更低的温度才能发生冷凝现象。
反之,当空气的压力较低时,水蒸气的压力也会减小,需要更高的温度才能发生冷凝现象。
冷凝水露点的形成还与表面的材质和温度有关。
当空气中的水蒸气遇到冷却表面时,会附着在表面上形成水滴或霜。
表面的材质和温度会影响水蒸气的冷凝速度和量。
金属表面的导热性较好,容易吸收和散热,因此更容易形成冷凝水露点。
而在温度较低的环境中,冷凝水露点也更容易形成。
冷凝水露点的形成是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。
了解冷凝水露点的形成原理有助于我们更好地调节环境条件,避免冷凝水露点的产生,保护设备和环境。
希望以上内容对大家有所帮助。
第二篇示例:冷凝水露点形成原理在日常生活中,我们经常会见到一些冷凝水露点的现象,比如水壶外部的水滴、冷藏室内的结露等。
那么,冷凝水露点是如何形成的呢?这背后隐藏着一些科学原理和物理规律。
本文将详细探讨冷凝水露点的形成原理。
压力露点的知识
关于露点的知识什么叫露点?它有什么有关?未饱和空气在保持水蒸气分压力不变(即保持绝对含水量不变)情况下降低温度,使之达到饱和状态时的温度叫“露点”。
温度降至露点时,湿空气中便有凝结水滴析出。
湿空气的露点不仅与温度有关,而且与湿空气中水分含量的多少有关,含水量大的露点高,含水量少的露点低。
什么是“压力露点”?湿空气被压缩后,水蒸气密度增加,温度也不过升,压缩空气冷却时,相对湿度便增加,当温度继续下降到相对湿度达100%时,便有水滴从压缩空气中析出,这时的湿度就是压缩空气的“压力露点”。
“压力露点”与“常压露点”有什么关系?“压力露点”与常压露点之间的对应关系与“压缩比”有关,一般用图表来表示。
在“压力露点”相同的情况下,“压缩”比越大,所对应的常压露点越低。
例如:0.7MPa的压缩空气压力露点为2时,相当于常压露点为-23℃。
当压力提高到1.0MPa时,同样的压力露点为2℃时,对应的常压露点降至-28℃。
压缩空气露点用什么仪器来测量?压力露点单位虽然是℃,但它的内涵是压缩空气的含水量。
因此测量露点实际上就是测空气的含水量。
测量压缩空气露点的仪器很多,有用氮气、乙醚等作冷源的“镜面露点仪”,有用五氧化二磷、氯化锂等作电解质的“电解湿度计”等等。
目前工业上普遍使用专用的气体露点计来测量压缩空气的露点,如英国的SHAW露点仪,该仪器的测量范围可达-80℃。
另外还有德国TESTO(德图)露点仪用露点仪测量压缩空气露点时应注意什么?用露点仪测量空气露点,特别是在被测空气含水量极低时,操作要十分仔细和耐心。
气体采样设备及连接管路必须是干燥的(至少要比被测气体干燥),管路连接应是完全密封的,气体流速应按规定选取,而且要求有足够长的预处理时间,稍一不慎,就会带来很大误差。
实际证明用五氧化二磷作电解质“微水分测定仪”来测量经冷干机处理的压缩空气的“压力露点”时,误差很大。
据厂家解释,这是由于在测试过程中压缩空气会产生“二次电解”,使读数值比实际高。
露点温度等概念
湿度:湿度就是指空气中湿气的含量.物理定义:空气湿度是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。
相对湿度:实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。
单位:%相对湿度过(RH)= Ma/Mg * 100% / tMa = 空气中水的含量Mg = 该空气可含水的最大容量t = 温度同样体积空气的含水饱和度随着温度的变化而变化。
温度越高,空气含水饱和度越高。
绝对湿度:空气中的水蒸气质量与湿空气的总体积之比。
露点温度:在给定的压力下,混合比为γ的湿空气被水饱和时的温度。
在该温度下水的饱和蒸气压等于混合比为γ的湿空气的水蒸气分压。
露点:指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度,在100%的相对湿度时,周围环境的温度就是露点温度。
露点温度越小于周围环境的温度,结露的可能性就越小,也就意味着空气越干燥,露点不受温度影响,但受压力影响。
饱和水汽压:饱和空气下产生的压力,饱和水汽压间接反映大气中的水汽压力,是温度的系数,温度越高,空气中所容量水分子数量越多;反之,越少。
饱和差:在一定温度条件下,饱和水汽压与当时的实际水汽压之差,间接表示空气中的水汽含量,单位hPa。
d=E-e , d=0, r=100%。
在讨论水面蒸发强度时,多用饱和差,因饱和差的大小表示水分的蒸发能力,气温越高,饱和差越大,则蒸发进行的越强烈;气温越低,饱和差越小,蒸发进行缓慢。
混合比:湿空气中所含的确定气体质量与它共存的干空气质量之比。
比湿:湿空气中水蒸气的分体积与干空气的分体积之比。
体积比:水蒸气摩尔数与总摩尔数之比水蒸气摩尔分数:水蒸气摩尔数与总摩尔数之比水蒸气分压:湿气(体积为V,温度为T)中的水蒸气相同V、T条件下单独存在时的压力。
ppm是水蒸气与干气或总的(湿)气之比。
有时用在表示低湿度,用质量/体积或质量/重量。
露点温度(Td)是指空气中饱和水汽开始凝结的温度,也就是结露的温度。
在100%的相对湿度时,周围环境温度等于露点温度。
水露点
气温愈低,饱和水气压就愈小。
所以对于含有一定量水汽的空气,在气压不变的情况下降低温度,使饱和水汽压降至与当时实际的水汽压相等时的温度,称为露点。
而在温度一定的情况下,开始从气相中分离出第一批液滴的压力,或在压力一定的情况下,开始从气相中分离出第一批液滴的温度,就叫做水露点。
天然气水露点温度指天然气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。
是用来测湿度的参数。
露点温度越低,空气的干燥程度越高。
由于我国管输天然气仅规定进入大管网的净化气不含游离水即可(SY7514-88)。
此外,加上有些地方沿长输管道各站点有大量未经脱水的无硫气及低硫气输入,即使有些净化厂配有三甘醇(TEG)脱水装置,整个天然气管网,除个别地段外水蒸气也基本是饱和的。
在相当长的时间内,我国原料天然气的含水量达到国际管输标准(0.12g/m3)是困难的。
根据《汽车用压缩天然气》(SY/T7546-1996)的规定,压缩天然气在贮存和向汽车充气过程中,在最高储存压力下,气体中水露点应低于当地最低环境温度5℃以下,如果达不到该要求,压缩天然气可能会析出液态水。
液态水的存在将会对汽车及加气站的安全产生如下严重损害。
①系统冰堵。
这是因为天然气的焦耳-汤姆逊效应较一般气体更为强烈,如压缩空气压力每下降1bar,其温度降低约0.1℃,而压缩天然气压力每下降1bar,温度降低约0.4℃,其焦耳-汤姆逊效应是压缩空气的4倍。
加气站和汽车内部管道、阀门多处在节流小孔,极易形成大压降、大温差,导致管内气体温度骤降至零下几十度,远低于当地最低环境温度,因此,CNG系统所要求的水分含量也远低于输送管网所要求的气体水分含量。
根据经验,中国大陆南方当气体露点温度高于-35℃,北方地区露点温度高于-45℃,东北、新疆等寒冷地区露点温度高于-55℃,就有可能发生冰堵现象,导致加气站不能实现正常加气,汽车无法启动和运行;②在高压状态下,液态水的存在会在贮气容器中生成水合物。
水露点
p=dP/(0.622+d)p:露点时水的饱和蒸汽压P:空气的总压d:空气湿度(湿空气中水蒸气的质量/湿空气中干空气的质量) 由p可查水的饱和蒸汽压所对应的温度, 就是露点温度.将(7-3)干燥空气露点/℃含水量/%-40 0.5-30 1.0-15 2.0自然大气条件12.0第一节概述7-1 去湿方法在化学工业中,有些固体原料、半成品和成品中含有水分和或其它溶剂(统称为湿分)需要除去,简称去湿。
去湿润方法有三类:1.机械去湿法即通过过滤、压榨、抽吸和离心分离等方法除去湿分,这些方法应用于溶剂无需完全除尽的情况,已在前面讲述。
2.物理化学去湿法用吸湿性物料如石灰、无水氯化钙等吸收水分。
因这种方法费用高,操作麻烦,故只适用于小批量固体物料的去湿,或用于除去气体中的水分。
3.热能去湿法即借热能使溶剂从物料中溶化,并排除所生成的蒸气来除去湿分。
用加热的方法使水分或其它溶剂汽化,藉此来除去固体物料中湿分的操作,称为固体的干燥。
机械去湿法消耗能量较少,但是只能除去物料中的一部分水分。
在化工生产中,为了使去湿的操作经济而有效,往往先用机械去湿法除去物料中的大部分水分后再进行干燥,所以干燥操作往往紧跟在结晶,过滤,离心分离等操作过程之后进行,最后得到合格的产品。
干燥的目的是为了使物料便于运输、加工处理,贮藏和使用。
例如,聚氯乙烯的含水量须低于0.2%,否则在其制品中将有气泡生成;抗菌素的含水量太高则会影响其使用期限等等。
干燥在其它农业部门中也得到普遍的应用,如副产品的加工、造纸、纺织、制革、木材加工和食品工业中,干燥都是必不可少的操作。
7-2 干燥过程的分类按操作的压力不同,干燥可分为常压干燥和真空干燥。
真空干燥温度较低,适合对于热敏性、易氧化或要求产品含水量极低的物料干燥。
按操作方式来分,干燥操作又可分为连续干式和间歇式。
连续式的优点是生产能力大,热效率高、劳动条件比间歇式好又能得到较均匀的产品。
间歇式的优点是基建费用较低,操作控制方便,能适应多品种物料,但干燥时间较长,生产能力较少。
[汇总]露点温度
[汇总]露点温度露点(或霜点)温度。
露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。
形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。
露点温度本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢,这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。
所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
湿球温度湿球温度表所提示的温度。
湿球温度难以用简短的文字给出严谨确切的定义。
湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段,其涵义是,某一状态的空气,同湿球温度表的湿润温包接触,发生绝热热湿交换,使其达到饱和状态时的温度。
该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表,在流速大于2.5m/s且不受直接辐射的空气中,所测得的纱布表面温度,以此作为空气接近饱和程度的一种度量。
周围空气的饱和差愈大,湿球温度表上发生的蒸发愈强,而其示度也就愈低。
根据干、湿球温度的差值,可以确定空气的相对湿度。
干球温度暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值。
干球温度计温度是温度计空气测量的温度自由地被暴露在空气,但是被保护从辐射和湿气。
干球温度计温度是通常被重视当气温的温度,并且它是真实的热力学温度。
它是一个规则温度计测量的温度被暴露在气流。
不同于湿球温度,干球温度计温度在天空中不表明相当数量湿气。
在建筑,当设计某一气候的时,一个大厦它是重要考虑。
湿球温度表所提示的温度湿球温度难以用简短的文字给出严谨确切的定义。
湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段,其涵义是,某一状态的空气,同湿球温度表的湿润温包接触,发生绝热热湿交换,使其达到饱和状态时的温度。
该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表,在流速大于2.5m/s且不受直接辐射的空气中,所测得的纱布表面温度,以此作为空气接近饱和程度的一种度量。
周围空气的饱和差愈大,湿球温度表上发生的蒸发愈强,而其示度也就愈低。
根据干、湿球温度的差值,可以确定空气的相对湿度。
露点定义
露点(Dew point)或露點溫度是在固定氣壓之下,空氣中所含的氣態水(也就是水蒸氣)會凝結成液態水而從空氣中析出的溫度。
當氣溫降低到這溫度時,凝結的水如果沾染在固體上就會變成露,如果是飄浮在空中則稱為霧,因而得名露點。
影響露點高低的因素除了氣壓外,空氣中的飽和度(水蒸氣壓力佔大氣壓力的比例)也是影響露點高低的關鍵因素,飽和溼度和氣溫間的關係請參考附圖。
在氣象學中,相對溼度(Relative Humidity)是用露點溫度來定義的,將露點溫度時水蒸氣的壓力定義為100%,然後再以大氣在同樣溫度時水蒸氣的壓力與其比較,求取出相對百分比,稱為相對濕度。
有時,在特定壓力特定溼度下,露点溫度會降到冰点以下,此時空氣中析出的水氣並不會結成液態的露,反而會直接凝固成固態的水(也就是冰),微細的冰粒沾在其他物體的表面上型成霜,因此有時這種低於冰點溫度以下的露點,也會被稱為「霜點」(Frost point)。
湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度,在气象观测中常用水汽压、相对湿度和露点温度三种物理量表示。
1)水汽压(e):是水汽在大气总压力中的分压力。
它表示了空气中水汽的绝对含量的大小,以毫巴为单位。
空气吸收水汽有一定限量,达到了限量就不再吸收,这个限量叫“饱和点”。
空气中水汽达到饱和点时的水汽压,称为饱和水汽压(或称最大水汽张力)。
饱和水汽压是温度的函数,随温度升高而增大。
在同一温度下,纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。
2)相对湿度(rh):湿空气中实际水汽压e与同温度下饱和水汽压E 的百分比,即rh =(e/E)* 100%相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。
空气完全干燥时,相对湿度为零。
相对湿度越小,表示当时空气越干燥。
当相对湿度接近于100%时,表示空气很潮湿,越接近于饱和。
3)露点(或霜点)温度:指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。
形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。
2024年天然气水露点水含量测定方法总结范本
2024年天然气水露点水含量测定方法总结范本随着天然气在能源行业的重要地位的日益提升,对其质量的监测和分析也变得尤为重要。
其中一个关键参数是天然气中的水含量。
水含量的测定对于天然气产业的安全生产、管道输送和储存具有重要的意义。
本文将总结2024年天然气水露点水含量测定方法的主要内容和方法。
一、背景介绍天然气中的水含量对于其使用和应用具有重要的影响。
水蒸汽存在于天然气中会引起多种问题,如腐蚀、结露、水合物形成等。
因此,准确地测定天然气中的水含量对于保证天然气的质量和安全使用具有重要意义。
二、测定原理目前常用的天然气中水含量的测定方法主要有电导法、隔热法、露点法等。
其中电导法和隔热法适用于大范围的水含量测定,而露点法则适用于较低水含量的测定。
露点法是一种基于气体中饱和水蒸汽压力与温度的关系进行测定的方法,可以准确地确定天然气中的水含量。
三、测定方法1. 实验装置:露点仪、压力计、温度计等。
2. 实验步骤:a. 将待测天然气样品送入露点仪中,在一定压力和温度条件下测定样品的露点温度。
b. 根据露点温度与饱和水蒸汽压力的关系,确定样品中水的含量。
3. 结果分析:a. 根据测得的露点温度和压力计算样品中水的含量。
b. 比较测定结果与标准要求,评价天然气质量是否合格。
四、注意事项1. 实验仪器的选择要符合相关的标准和要求,并定期进行校准和维护。
2. 注重实验操作的准确性和精度,避免实验误差的产生。
3. 遵循安全操作规范,确保实验过程的安全性。
4. 根据天然气样品的不同特性,选择适合的测定方法和条件。
五、总结和展望天然气水含量测定方法的研究和应用具有重要的意义。
本文总结了2024年天然气水露点水含量测定方法的主要内容和方法,并提出了相应的注意事项。
随着技术的不断发展,测定方法的精度和准确性将进一步提高,为天然气产业的发展提供更好的技术支持。
水露点及温度及压力的关系
天然气得水露点,指得就是在特殊环境下,当含水量达到饱与状态时候得实际温度。
在特殊环境条件下,影响含水量得主要因素有:温度、强压,当含水量突破最大值得时候,为了预防水化物或者液态水得产生,从而堵塞、污染或者腐蚀管道,所以需要充分减小管道里天然气中得实际含水量;一般来说,天然气在开发气田得时候,就会完成脱水作用,天然气得管道传输就是一个压力逐渐降低得过程,可以简化为等温降压或升温降压过程,在上述条件下,不会产生液态水,因此不需要添加排水设备。
相关概念(1)、天然气绝对湿度绝对湿度,指得就是在每立方米得天然气里,含有得水汽总质量,使用字母e 进行表达;(2)、天然气得相对湿度相对湿度,指得就是在特殊温度、压强环境条件下,天然气里水汽得总质量e,与在相同环境中得饱与水汽得总质量得比值;(3)、天然气得水露点水露点,指得就是天然气在特殊压强条件下,水汽达到最大饱与值时得温度,也被称之为露点;可以采用天然气得露点分布图,查阅可知;气体水合物产生作用线就是一条临界线,代表在特殊环境条件下,气体与水合物之间得相互平衡作用。
在下图里,水合物产生作用区,位于气体水合物产生作用线得下方,达标气体与水合物得达到相互平衡得状态;由图可知,在纯水接触作用下,绘制出实际密度就是0、6得水合物产生作用线;假如天然气得实际密度高于或低于0、6,又或就是接触水就是含盐水得时候,需要根据图中得修正系数进行调整;中性得天然气中,饱与水含量通常根据下列公式完成运算:(4—2)式中W一一非酸性天然气饱与水含量,mg/m3Wd一一由图查得得含水量,Ing/m3;Crd一一相对密度校正系数Cs一一含盐量校正系数当系统压力小于2100kPa(绝对压力)时,针对含有H2S或CO2得酸性天然气,不需要进行修正调整;当环境压强超过2100kPa得时候,则必须进行修正;天然气水露点图酸性天然气饱与水含量可按下式进行计算:二氧化碳得含水量硫化氢得含水量5、2水露点与温度与压力得关系1、水含量数学模型分析由于水含量只与标况下得水露点有关,与工况压力无关,因此水含量g得拟合可以直接使用一维拟合得形式进行.水露点与水含量得关系因为在所有计算范围之内,选用同一种拟合方程式得时候,在水含量较小得区间,计算误差较小,按照t得取值范围,完成分段拟合得到:当得时候a1=3、986e+0、04b1=61、8c1=41、67当—40≤t<-20时a1=2、503e+0、05b1=93、45c1=47、86当-70≤t<-40时a1=1、145e+0、06b1=125、9c1=54、87那么按照拟合所得得水含量得大小与直接从软件传输获得得水含量得大小,对比如下图所示从上图里分析可知,从拟合运算公式里,获得得水含量得数值与从软件传输获得得数据对比,其走势基本保持一致,没有非常明显得偏差,为了进一步得分析偏差,校核绝对误差以及相对误差,分析可知:绝对误差相对误差从图4—_5中可以瞧出该拟合结果在标况下水露点实际温度,由0℃一70℃得范围区间之内,绝对误差小于6PPM,相对误差小于2%,而且水含量在PPM〉100范围之内,相对误差在1%之内,所以,可以获得相对比较准确得实际水含量。
气体露点与压力的关系
气体露点与压力的关系气体的露点与压力之间存在一定的关系。
露点是指在恒定压力下,气体中的饱和水汽开始凝结成水或其他形式的液体的温度。
露点温度取决于气体的组成和压力。
一般来说,随着压力的增加,气体的露点温度也会增加。
当气体的压力升高,气体分子的平均相对运动速度增大,可能需要更高的温度才能使饱和水汽开始凝结。
因此,在相同的组成条件下,气体的露点温度会随着压力的增加而升高。
不同的气体有不同的露点与压力的关系。
一般来说,水蒸气的露点温度与压力呈正相关关系,即随着压力的增加,水蒸气的露点温度也会增加。
而其他气体如氮气、氧气等,其露点温度与压力的关系并不是线性的,而是取决于该气体的物理性质和气体混合物的组成。
总之,气体的露点与压力之间存在一定的关系,一般来说,随着压力的增加,气体的露点温度也会增加。
在特定条件下,气体的饱和水汽开始凝结成液体时的温度,被称为露点温度。
露点温度取决于气体的组成、压力和温度。
压力对气体露点的影响可以通过沿着饱和水汽线进行推导。
当气体的压力升高时,压力差会增加气体分子之间的相互作用力。
这使得气体分子更容易聚集在一起并形成液体,从而降低了露点温度。
因此,随着压力的增加,气体的露点温度会降低。
这种关系可以通过饱和水汽的相对湿度(与压力有关)来理解。
相对湿度是指气体中饱和水汽的实际含量与在特定温度下该气体所能持有的最大水汽含量相比的比值。
当压力增加时,水汽含量不变,但气体所能持有的最大水汽含量增加。
因此,相对湿度降低,水汽更容易凝结成液体。
需要注意的是,气体露点与压力之间的关系也受到其他因素的影响,如气体的化学性质、参与反应的其他物质等。
因此,在实际应用中,准确预测气体露点与压力之间的关系需要考虑多种因素,并进行相应的实验或计算。
当气体的温度和压力处于某一特定条件下,达到了相对湿度100%,即饱和状态。
这时气体的露点温度等于当前的温度。
如果温度继续下降,超过了露点温度,饱和水汽会开始凝结形成液体。
水蒸汽在不同压力下的露点温度
水蒸汽在不同压力下的露点温度水蒸汽是水在高温下转化为气体状态的形式,是大气中最常见的气体之一。
当水蒸汽饱和时,即不能再容纳更多的水蒸汽时,会发生凝结现象,形成水滴或冰晶。
而水蒸汽饱和的温度称为露点温度。
不同的压力会影响水蒸汽的露点温度,本文将对水蒸汽在不同压力下的露点温度进行探讨。
露点温度是指在一定压力下,水蒸汽开始凝结成为液体的温度。
一般来说,随着压力的增加,水蒸汽的露点温度也会增加。
这是因为压力的增加会导致水蒸汽分子之间的距离变短,分子之间的相互作用增强,凝结的能力增强。
因此,相同的水蒸汽在高压下需要更高的温度才能达到饱和状态。
以常见的大气压力为例,大气压力下的露点温度约为100℃。
这意味着当环境温度降低到100℃以下时,水蒸汽会开始凝结成为水滴。
而当环境温度超过100℃时,水蒸汽不会凝结,因为此时水蒸汽的温度高于其露点温度。
然而,当压力下降时,水蒸汽的露点温度也会随之降低。
这是因为压力的降低会使水蒸汽分子之间的相互作用减弱,凝结的能力减弱。
因此,在低压环境下,相同的水蒸汽会在较低的温度下达到饱和状态。
举个例子,当将水蒸汽置于真空环境中时,压力非常低,此时水蒸汽的露点温度会大大降低。
在极低的压力下,露点温度甚至可以低于0℃,此时水蒸汽会直接凝结成冰晶。
需要注意的是,露点温度并不只受压力的影响,还受到空气中水分含量的影响。
相同的压力下,当空气中的水分含量增加时,水蒸汽的露点温度也会相应增加。
这是因为水分子之间的相互作用会增强,凝结的能力增强。
因此,在潮湿的环境下,相同的水蒸汽需要更高的温度才能达到饱和状态。
总结起来,水蒸汽在不同压力下的露点温度会有所变化。
随着压力的增加,露点温度也会增加;而压力的降低则会导致露点温度降低。
此外,空气中的水分含量也会影响露点温度。
对于工业生产和气象研究等领域来说,了解水蒸汽在不同压力下的露点温度是十分重要的。
这有助于预测天气变化、控制湿度、进行气象观测等相关工作。
干球温度、露点温度和湿球温度
1. 干球温度、露点温度和湿球温度dry bulb temperature, dew temperature, and wet-bulb temperature摘要:未饱和湿空气中水蒸汽处于过热状态;而在饱和空气中的水蒸汽处于饱和蒸汽状态——平衡状态。
未饱和空气达到饱和可以经历不同的途径:在温度不变的情况下,水分向空气中蒸发,增加蒸汽分压力,而蒸汽分压力达到该温度相应的饱和压力时,即可达到饱和空气状态;在保持湿空气中蒸汽分压力不变的情况下,降低湿空气温度,当温度降到与相应的水蒸汽的饱和温度时,空气也达到饱和状态。
此时湿空气的温度称为露点温度,用符号表示。
1.1. 露点(或霜点)温度露点(或霜点)温度:dew temperature。
露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。
形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。
露点温度本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢?这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。
所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
1.1.1. 解释一在一定的空气压力下,逐渐降低空气的温度,当空气中所含水蒸气达到饱和状态,开始凝结形成水滴时的温度叫做该空气在空气压力下的露点温度。
即当温度降至露点温度以下,湿空气中便有水滴析出。
降温法清除湿空气中的水分,就是利用此原理。
1.1.2. 解释二在日常生活中我们可以看到,到夜间空气温度降低时,空气中的水分会有一部分析出,形成露水或霜。
这说明在水蒸气含量不变的情况下,由于温度的降低,能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气,多余的水分就会析出。
使水蒸气达到饱和时的温度就叫作“露点”。
测得露点温度,就可以从水蒸气的饱和含量表中查得其水蒸气含量。
由于温度降低过程中水蒸气含量并没有改变,因此,测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度。
压力露点与常压露点关系及测量方法
压力露点与常压露点关系及测量方法未饱和空气在保持水蒸气分压不变(即保持绝对含水量不变)情况下降低温度,使之达到饱和状态时的温度叫“露点”。
温度降至露点时,湿空气中便有凝结水滴析出。
湿空气的露点不仅与温度有关,而且与湿空气中水分含量的多少有关。
含水量大的露点高,含水量少的露点低。
湿空气被压缩后,水蒸气密度增加,温度也上升。
压缩空气冷却时,相对湿度便增加,当温度继续下降到相对湿度达100%时,便有水滴从压缩空气中析出,这时的温度就是压缩空气的“压力露点”。
“压力露点”与常压露点之间的对应关系与“压缩比”有关,一般用图表来表示。
在“压力露点”相同情况下,“压缩比”越大,所对应的常压露点越低。
例如:O.7MPa 的压缩空气压力露点为2℃时,相当于常压露点为一23℃。
当压力提高到1.0MPa时,同样压力露点为2℃时.对应的常压露点降到一28℃(见附表)压力露点单位虽然是℃,但它的内涵是压缩空气的含水量。
因此测量露点实际上就是测空气的含水量。
测量压缩空气露点的仪器很多,有用氮气、乙醚等作冷源的“镜面露点仪”,有用五氧化二磷、氯化锂等作电解质的“电解湿度计”等等。
目前工业上普遍使用专用的气体露点计来测量压缩空气的露点,如英国的SHAW露点仪,该仪器的测量范围可达一80℃。
用露点仪测量空气露点,特别是在被测空气含水量极低时,操作要十分仔细和耐心。
气体采样[wiki]设备[/wiki]及连接管路必须是干燥的(至少要比被测气体干燥),管路连接应是完全密封的,气体流速应按规定选取,而且要求有足够长的预处理时间,稍一不慎,就会带来很大误差。
实际证明用五氧化二磷作电解质的“微水分测定仪”来测量经冷干机处理的压缩空气的“压力露点”时,误差很大。
据厂家解释,这是由于在[wiki]测试[/wiki]过程中压缩空气会产生“二次电解”,使读数值比实际高。
并且冷干机处理后的压缩空气含水量约在1000ppm左右,已超出了该仪器的测量范围。
压力露点与温度的关系
压力露点与温度的关系压力露点是指在一定的温度下,气体饱和所需的压力。
压力露点与温度之间存在着密切的关系,温度的变化会直接影响到压力露点的数值。
要了解压力露点与温度的关系,我们需要知道什么是压力露点。
在气体中,存在着一定数量的水蒸气,当气体中的温度降低到一定程度时,水蒸气会开始凝结成液态水。
这个温度就是压力露点。
换句话说,压力露点是气体中水蒸气变为液态水的温度。
压力露点与温度之间的关系可以通过查阅压力露点表来得知。
压力露点表是根据实验数据编制而成的,它记录了不同温度下的压力露点数值。
通过观察压力露点表,我们可以发现,随着温度的升高,压力露点也会相应地升高。
这是因为温度的升高会使气体中的分子运动更加激烈,水蒸气分子的动能增大,从而减少了水蒸气向液态水的凝结趋势。
相反,当温度降低时,气体中的分子运动减慢,水蒸气分子的动能减小,使得水蒸气更容易凝结成液态水,压力露点也会相应地降低。
压力露点与温度的关系在工业生产和实验室中有着广泛的应用。
在空气压缩系统中,通过控制温度和压力,可以达到控制水分含量的目的。
当温度降低到压力露点以下时,水蒸气会凝结成水,从而防止水分对设备和产品的损害。
在实验室中,通过控制温度和湿度,可以调节气体中的水分含量,使实验条件更加稳定和准确。
压力露点与温度的关系也与天气现象密切相关。
当空气中的温度下降到压力露点以下时,水蒸气会凝结成小水滴或冰晶,形成云雾、露水、雨、雪等天气现象。
因此,通过观察压力露点的变化,可以预测天气的变化趋势。
总结起来,压力露点与温度之间存在着紧密的关系。
随着温度的升高,压力露点也会相应地升高;而温度的降低则会导致压力露点的降低。
掌握压力露点与温度的关系,对于工业生产、实验室操作以及天气预测都具有重要的意义。
我们可以通过压力露点表或相关仪器来测量和控制压力露点,以满足不同场合的需求。
水露点及温度及压力的关系
自然气的水露点,指的是在特别情况下,当含水量达到饱和状况时刻的现实温度.在特别情况前提下,影响含水量的重要身分有:温度.强压,当含水量冲破最大值的时刻,为了预防水化物或者液态水的产生,从而堵塞.污染或者腐化管道,所以须要充分减小管道里自然气中的现实含水量;一般来说,自然气在开辟气田的时刻,就会完成脱水感化,自然气的管道传输是一个压力逐渐降低的进程,可以简化为等温降压或升温降压进程,在上述前提下,不会产生液态水,是以不须要添加排水装备.相干概念(1).自然断气对湿度绝对湿度,指的是在每立方米的自然气里,含有的水汽总质量,应用字母e进行表达;(2).自然气的相对湿度相对湿度,指的是在特别温度.压强情况前提下,自然气里水汽的总质量e,和在雷同情况中的饱和水汽的总质量的比值;(3).自然气的水露点水露点,指的是自然气在特别压强前提下,水汽达到最大饱和值时的温度,也被称之为露点;可以采取自然气的露点散布图,查阅可知;气体水合物产生感化线是一条临界限,代表在特别情况前提下,气体和水合物之间的互相均衡感化.鄙人图里,水合物产生感化区,位于气体水合物产生感化线的下方,达标气体和水合物的达到互相均衡的状况;由图可知,在纯水接触感化下,绘制出现实密度是的水合物产生感化线;假如自然气的现实密度高于或低于,又或是接触水是含盐水的时刻,须要依据图中的修改系数进行调剂;中性的自然气中,饱和水含量平日依据下列公式完成运算:(4-2)W0.983WdCrdCs式中W一一非酸性自然气饱和水含量,mg/m3Wd一一由图查得的含水量,Ing/m3;Crd一一相对密度校订系数Cs一一含盐量校订系数当体系压力小于2100kPa(绝对压力)时,针对含有H2S或CO2的酸性自然气,不须要进行修改调剂;当情况压强超出2100kPa的时刻,则必须进行修改;自然气水露点图酸性自然气饱和水含量可按下式进行盘算:二氧化碳的含水量硫化氢的含水量水露点与温度和压力的关系1.水含量数学模子剖析因为水含量只与标况下的水露点有关,与工况压力无关,是以水含量g的拟合可以直接应用一维拟合的情势进行.水露点和水含量的关系因为在所有盘算规模之内,选用统一种拟合方程式的时刻,在水含量较小的区间,盘算误差较小,按照t的取值规模,完成分段拟合得到:当70t40<的时刻-≤-当-40≤t<-20时当-70≤t<-40时那么按照拟合所得的水含量的大小和直接从软件传输获得的水含量的大小,比较方下图所示从上图里剖析可知,从拟合运算公式里,获得的水含量的数值和从软件传输获得的数据比较,其走势根本保持一致,没有异常显著的误差,为了进一步的剖析误差,校核绝对误差以及相对误差,剖析可知:绝对误差相对误差从图4-_5中可以看出该拟合成果在标况下水露点现实温度,由0℃一70℃的规模区间之内,绝对误差小于6PPM,相对误差小于2%,并且水含量在PPM>100规模之内,相对误差在1%之内,所以,可以获得相比较较精确的现实水含量.下表是在尺度前提下,水露点转化为工况前提的水露点现实值自然气压力与水露点图本章小结据气候材料显示,某市的地区极端最低温度为一℃,极端最高温度为42 ℃;经由运算剖析可知,在上表里,红色区域在高压撙节的前提下,因为上游气源的及时温度在冬天也比较低,所以撙节处理之后的气体的现实温度,很有可能降低到零下14℃;在上述前提下,异常轻易凝析出液态水,进而为水合物的形成供给了优越的反响前提.第6章 清除水合物在紧缩自然气(CNG)的应用进程中,自然气经由阻力器件(例如闸阀.计量器.过滤器)的时刻,尤其是在压力降低很高的前提下,气体的现实温度会骤然减小;温度的骤然减小会造成管道.计量器.闸阀以及过滤器的概况冻结成霜;湿自然气在管道里会形成水化物,从而在减压阀地位产生冰块堵塞问题.鄙人文中,笔者针对自然气撙节感化下,水化物的产生和去除方法睁开评论辩论剖析.撙节降温的道理气体在等焓反响进程里,温度转变和压力转变的比值,被称之为微分撙节感化指数:针对幻想气体剖析,焓是温度函数, 在撙节感化进程里,不会造成温度的转变;但是,紧缩自然气其实不是幻想气体, 在撙节感化进程中,老是会跟着温度的转变而转变;自然气从高压撙节反响到常压进程,老是具有微分撙节感化指数,也等于冷μJ =( T )h = μ(h ,p)p感化.依据热力学反响方程式,可以推导出微分撙节感化指数μJ和撙节感化之前的气体状况指数(p , v , T )之间的互相关系,选用盘算方程式如下:.由上式剖析可知,μJ 的大小是由情况温度与压强决议;在现实项目运算进程里,μJ 可以采取经验方程获得,也可以经由过程试验测量.按照焓与微分撙节感化指数的概念,采取热力学方程式可得由上式可知,撙节感化可以划分为热力学能与流淌做功两部分构成;在μJ 为正值的时刻,形成冷效应;在μJ 是负值的时刻,形成热效应;μJ 为零的时刻,温度保持不变.因为自然气在绝热膨胀的时刻,比体积快速晋升,压力敏捷减小,导致分子之间的相对距离变大;因为外界没有为气体供给能量,分子之间的位能晋升,会造成分子动能的降低,是以气体温度会敏捷减小.。
干球温度、露点温度和湿球温度
假设有一个理想的绝热加湿器,它的器壁与外界环境是完全绝热的。加湿器内装有温度恒定的纯水。若加入加湿器的湿空气状态参数为 , , ,i。湿空气在绝热加湿器内,在定压条件下以纯水进行绝热加湿。假设绝热加湿器足够长,空气与水有足够的时间接触,并且有足够充分的接触面积,使空气在离开加湿器时能够达到饱和状态,器参数为 s, s, 。这时,出空气温度与水温相同,水分蒸发所需要的热量全部取自空气,如果在整个过程中,不断地向加湿器水池中补充压力为 ,温度为 s的纯水,以维持加湿器内水量的不变,则世界气象组织定义 s为具有参数 , , ,i的湿空气的热力学湿球温度,也称绝热饱和温度。
1.1.3.
它是指气体中的水份从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的温度,当未饱和水蒸气变成饱和水蒸气时,有极细的露珠出现,出现露珠时的温度叫做“露点”,它表示气体中的含水量,露点越低,表示气体中的含水量越少,气体越干燥。露点和压力有关,因此又有大气压露点(常压露点)和压力下露点之分。大气压露点是指在大气压力下水份的凝结温度,而压力下露点是指该压力下的水份凝结温度,两者有换算关系(可查换算表),如压力0.7MPa时压力露点为5℃,则相应的大气压(0.101MPa)露点则为-20℃。在气体行业中,若无特殊说明,所指的露点均为大气压露点。
上式说明,空气焓的增加量等于蒸发水量(即为补充水量)的液体热。式中, 为水的质量比热, =4.19kJ/(kg*K)。上式是一直线方程,所以热力学湿球温度等值线是一直线。在 - 图中,如果已知 s,可画出等温线交饱和线于b点,由b点可查出 s,及 s。其终状态点b即为已定;如设初状态为a点是 =0的干空气,则 = s-c× s× s由此 值画等焓线与纵坐标轴相交,可决定a点,连接ab直线,即是热力学湿球温度线。
气体露点与压力的关系
气体露点与压力的关系
气体露点是指在一定条件下,气体中所含水汽的饱和度达到100%时,气体开始凝结为液体的温度。
气体露点与压力有着密切的关系,下面将详细阐述这一关系。
压力是指物体受到的力在单位面积上的分布情况。
在气体中,压力与分子的撞击次数和撞击力度有关。
当压力增大时,分子之间的撞击次数增加,撞击力度也增大,从而使气体分子更难逃离液体相,气体中的水汽凝结为液体的温度也会相应增大。
根据气体露点与压力的关系,可以得出以下几个结论:
1. 压力增大,气体露点升高:当压力增大时,气体分子之间的撞击次数和撞击力度增加,水汽分子更难逃离液体相,因此气体中的水汽凝结为液体的温度也会升高。
这就是为什么在高压气体系统中,气体露点相对较高的原因。
2. 压力减小,气体露点降低:相反地,当压力减小时,气体分子之间的撞击次数和撞击力度减小,水汽分子更容易逃离液体相,因此气体中的水汽凝结为液体的温度也会降低。
这就是为什么在低压气体系统中,气体露点相对较低的原因。
3. 压力对气体露点的影响取决于气体的组成:不同气体的分子间相互作用力不同,因此压力对气体露点的影响也会有所不同。
一般来
说,分子间相互作用力较强的气体,如水蒸气、氨气等,其露点受压力影响较大。
而分子间相互作用力较弱的气体,如氢气、氧气等,其露点受压力影响较小。
气体露点与压力之间存在着密切的关系。
压力增大时,气体露点升高;压力减小时,气体露点降低。
不同气体的分子间相互作用力也会影响压力对气体露点的影响程度。
了解和掌握气体露点与压力的关系,对于工业生产、气象预报等领域具有重要意义,可以帮助人们更好地理解和应用气体的物理性质。
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天然气的水露点,指的是在特殊环境下,当含水量达到饱和状态时候的实际温度。
在特殊环境条件下,影响含水量的主要因素有:温度、强压,当含水量突破最大值的时候,为了预防水化物或者液态水的产生,从而堵塞、污染或者腐蚀管道,所以需要充分减小管道里天然气中的实际含水量;一般来说,天然气在开发气田的时候,就会完成脱水作用,天然气的管道传输是一个压力逐渐降低的过程,可以简化为等温降压或升温降压过程,在上述条件下,不会产生液态水,因此不需要添加排水设备。
相关概念
(1).天然气绝对湿度
绝对湿度,指的是在每立方米的天然气里,含有的水汽总质量,使用字母e 进行表达;
(2)。
天然气的相对湿度
相对湿度,指的是在特殊温度、压强环境条件下,天然气里水汽的总质量e,和在相同环境中的饱和水汽的总质量的比值;
(3)。
天然气的水露点
水露点,指的是天然气在特殊压强条件下,水汽达到最大饱和值时的温度,也被称之为露点;可以采用天然气的露点分布图,查阅可知;气体水合物产生作用线是一条临界线,代表在特殊环境条件下,气体和水合物之间的相互平衡作用。
在下图里,水合物产生作用区,位于气体水合物产生作用线的下方,达标气体和水合物的达到相互平衡的状态;由图可知,在纯水接触作用下,绘制出实际密度是0.6的水合物产生作用线;假如天然气的实际密度高于或低于0.6,又或是接触水是含盐水的时候,需要根据图中的修正系数进行调整;中性的天然气中,饱和水含量通常根据下列公式完成运算:
(4—2)
W0.983WdCrdCs
式中W一一非酸性天然气饱和水含量,mg/m3
Wd一一由图查得的含水量,Ing/m3;
Crd一一相对密度校正系数
Cs一一含盐量校正系数
当系统压力小于2100kPa(绝对压力)时,针对含有H2S或CO2的酸性天然气,不需要进行修正调整;当环境压强超过2100kPa的时候,则必须进行修正;
天然气水露点图
酸性天然气饱和水含量可按下式进行计算:
二氧化碳的含水量
硫化氢的含水量
5。
2水露点与温度和压力的关系
1.水含量数学模型分析
由于水含量只与标况下的水露点有关,与工况压力无关,因此水含量g的拟合可以直接使用一维拟合的形式进行。
水露点和水含量的关系
因为在所有计算范围之内,选用同一种拟合方程式的时候,在水含量较小的区间,计算误差较小,按照t的取值范围,完成分段拟合得到:
当70t40
<的时候a1=3.986e+0。
04 -≤-
b1=61.8
c1=41.67
当—40≤t〈-20时a1=2.503e+0.05
b1=93.45
c1=47.86
当-70≤t<-40时a1=1.145e+0.06
b1=125。
9
c1=54.87
那么按照拟合所得的水含量的大小和直接从软件传输获得的水含量的大小,对比如下图所示
从上图里分析可知,从拟合运算公式里,获得的水含量的数值和从软件传输获得的数据对比,其走势基本保持一致,没有非常明显的偏差,为了进一步的分析偏差,校核绝对误差以及相对误差,分析可知:
绝对误差相对误差
从图4-_5中可以看出该拟合结果在标况下水露点实际温度,由0℃一70℃的范围区间之内,绝对误差小于6PPM,相对误差小于2%,而且水含量在PPM>100范围之内,相对误差在1%之内,所以,可以获得相对比较准确的实际水含量。
下表是在标准条件下,水露点转化为工况条件的水露点实际值
天然气压力与水露点图
5。
3本章小结
据气象资料显示,某市的地区极端最低温度为一27.4℃,极端最高温度为42 ℃;经过运算分析可知,在上表里,红色区域在高压节流的条件下,因为上游气源的实时温度在冬天也比较低,所以节流处理之后的气体的实际温度,很有可能降低到零下14℃;在上述条件下,非常容易凝析出液态水,进而为水合物的形成供应了良好的反应条件。
第6章消除水合物
在压缩天然气(CNG)的使用过程中,天然气经过阻力器件(例如闸阀、计量器、过滤器)的时候,尤其是在压力下降很高的条件下,气体的实际温度会骤然减小;温度的骤然减小会造成管道、计量器、闸阀以及过滤器的表面冻结成霜;湿天然气在管道里会形成水化物,从而在减压阀位置产生冰块堵塞问题。
在下文中,
笔者针对天然气节流作用下,水化物的产生和去除方式展开讨论分析。
6。
1节流降温的原理
气体在等焓反应过程里,温度改变和压力改变的比值,被称之为微分节流作用指数:
针对理想气体分析,焓是温度函数, 在节流作用过程里,不会造成温度的改变;但是,压缩天然气并不是理想气体, 在节流作用过程中,总是会随着温度的改变而改变;天然气从高压节流反应到常压过程,总是具有微分节流作用指数,也即是冷作用。
根据热力学反应方程式,可以推导出微分节流作用指数μJ和节流作用之前的气体状态指数(p , v , T )之间的相互关系,选用计算方程式如下: 、
由上式分析可知,μJ 的大小是由环境温度与压强决定;在实际项目运算过程里, μJ 可以采用经验方程获得,也可以通过实验测量。
按照焓与微分节流作用指数的概念,采用热力学方程式可得
由上式可知,节流作用可以划分为热力学能与流动做功两部分组成;在μJ 为正值的时候,形成冷效应 ;在μJ 是负值的时候,形成热效应;μJ 为零的时候,温度保持不变。
因为天然气在绝热膨胀的时候,比体积快速提升,压力迅速减小,导致分子之间的相对距离变大;因为外界没有为气体提供能量,分子之间的位能提升,会造成分子动能的降低,因此气体温度会迅速减小.
μJ =( T )h = μ(h ,p )
p。