我们的博客文章《好的、坏的和湿的》讲过,(压缩)空气中的水分和冷凝水含量增加是一个实际存在的问题。它会影响基础设施的安全性、性能、效率和寿命,以及最终产品的质量等等。
所以,这篇文章探讨了能让水“消失”的常见方法之一。您会发现,这不是魔术,而是真正的科学。
2020年4月2日
相对湿度:这是一切的起点
谈到如何从等式以及您的系统空气中除去水,一切都取决于空气的初始湿度、您想要达到的干燥程度以及想要的干燥速度。
首先,我们来谈谈空气中本就存在的水分。这通常以“相对湿度”表示。
相对湿度 (RH%) 是指(在给定温度和压力下)空气在发生冷凝之前可以容纳的含水率上限。这就好比是玻璃杯在开始溢水之前能装多少水。不过,相对湿度不仅能表明空气含有多少水,还能表明空气中仍能吸收多少水,也就是空气可用来干燥的能力!举例来说,如果您的工厂中环境空气的相对湿度为 20%,这意味着仍有 80% 的空气可在您不希望存在水分的地方用来吸收水分。所以从我们的角度看,玻璃杯从来不是装了半杯水,而是还有一半能装水的空杯!或者就本例而言,还有 4/5 的空间。假设我们能够产生连续的空气流,那么就能利用这 4/5 的空间将水从等式或者您的系统中吸走。
露点:这是您想要达到的目标
您希望达到的干燥程度通常以露点表示,也就是特定空气中的水开始发生冷凝时的温度 - 比如早晨草坪上的露珠、浴室玻璃窗上雾气或冰箱壁上的结冰都是冷凝现象。
空气越湿,结露的温度越高。反之,空气越干燥,就需要将温度降得更低才能结露。您一定要记住这一点,因为,如果您想要达到某个目标露点,则您注入的用于干燥的空气其露点必须等于或(最好)低于该目标露点。
我们再举最后一个例子:冰箱解冻。通常,除霜(霜就是结冰的露水)的过程是先让结霜融化,然后用海绵把水吸走,最后再用抹布擦干。然而,虽然您认为冷箱已经非常干燥了,当您重新接通电源后,冰箱内又会开始不知不觉地形成新的冰层。为什么呢?因为我们“注入”到冷箱中的空气的露点高于冰箱的工作温度。一旦温度降至该露点以下,空气中的水分就会冷凝结冰 - 哪怕只有很少的水分。这种情况在家里只会造成些许麻烦,而在生产管道环境中就可能导致危险!这就是在阿特拉斯·科普柯租赁公司的标准做法中,要使用露点可达到 -40°C 甚至更低温度的工业干燥机的原因所在。
温度:它可以加快干燥过程
说到哪些因素会影响达到所需干燥程度的速度,我们的武器库中最重要的武器就是温度。
如果您曾经好奇为什么电吹风要吹出热风,这就是原因!通过提高空气温度,电吹风可借助增加空气吸水能力来降低相对湿度。同时,它为系统注入能量,使得更多的水被蒸发。
不过,这里存在一个难以克服的难题:加热可以加快干燥过程,但它不能帮助您达到更高的干燥水平。不管空气温度有多高,它所能达到的露点永远不会低于您要干燥的空气的露点。
纯度:这是一个隐秘因素
我们前面讨论了您所使用的干燥空气的干湿和冷热程度。然而,这个等式中还有一个更重要的因素,它就是空气的清洁程度!
研究表明,空气中存在的颗粒物或气溶胶可起到催化剂的作用并导致水分饱和,使得空气会在远高于正常露点的温度下发生冷凝。换句话说,不洁净或不纯净空气对水的容纳能力要低得多。就像更清洁的柴油发动机能减少排烟量一样,空气越清洁,其吸收水分的能力就越强。这正是阿特拉斯·科普柯生产“Class 0”无油鼓风机和压缩机的原因所在 - 这些鼓风机和压缩机能够清除干燥空气中几乎所有的灰尘、悬浮油滴和油蒸汽,从而实现非常高效的干燥过程。
所以说,您在下次使用空气干燥过程来除去系统和设备中的水分或水时,一定要记住,您能达到的干燥程度将取决于您所用空气的露点,整个操作所需的时间则取决于所用空气的温度和纯度。相信不需要我们提醒您也知道,时间就是金钱。