RU2186374C2 - Method of measurement and control of wet gas dew-point temperature - Google Patents
Method of measurement and control of wet gas dew-point temperature Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186374C2 RU2186374C2 RU2000120262/28A RU2000120262A RU2186374C2 RU 2186374 C2 RU2186374 C2 RU 2186374C2 RU 2000120262/28 A RU2000120262/28 A RU 2000120262/28A RU 2000120262 A RU2000120262 A RU 2000120262A RU 2186374 C2 RU2186374 C2 RU 2186374C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- moisture content
- parameters
- temperature
- pressure
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 50
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разряду исследования физических свойств материалов, в частности к измерению температуры точки росы влажного газа при различных давлениях. The invention relates to the category of studies of the physical properties of materials, in particular to measuring the dew point temperature of a wet gas at various pressures.
Известен способ непосредственного измерения температуры точки росы (ТТР) влажного газа приборами (пирометрами), основанными на определении температуры начала конденсации влаги, т.е. их ТТР. Для этого влажный газ пропускают через сосуд с зеркальцем, охлажденным, например, жидким азотом. В момент появления на зеркальце сконденсированных капелек влаги фиксируют температуру начала конденсации. После замера зеркальце размораживают. Контролируемый газ обычно находится под повышенным давлением, а замеры по ТТР производят после снижения давления, как правило, до атмосферного. Действительную ТТР в условиях повышенного давления находят с помощью I-d диаграмм или номограмм (Н.В. Кельцов. Основы адсорбционной техники, М. , "Химия", 1984г., с.296-300, 312-313). A known method for directly measuring the temperature of the dew point (TTR) of a wet gas with devices (pyrometers) based on determining the temperature of the onset of moisture condensation, i.e. their TTR. For this, the moist gas is passed through a vessel with a mirror cooled, for example, with liquid nitrogen. When condensed droplets of moisture appear on the mirror, the temperature of the onset of condensation is recorded. After measuring, the mirror is thawed. The controlled gas is usually under elevated pressure, and measurements on the TTR are made after the pressure is reduced, usually to atmospheric pressure. The actual TTR under conditions of high pressure is found using I-d diagrams or nomograms (N. V. Keltsov. Fundamentals of adsorption technology, M., "Chemistry", 1984, p. 296-300, 312-313).
Недостатком известного способа является периодичность замеров, необходимость наличия жидкого азота или баллонов с газами высокого давления, низкая точность, пересчеты ТТР при различных давлениях влажного газа по номограммам. The disadvantage of this method is the frequency of measurements, the need for liquid nitrogen or cylinders with high pressure gases, low accuracy, recalculations of TTR at different pressures of the wet gas according to nomograms.
Известен способ измерения и контроля температуры точки росы влажного газа, принятый за прототип, который заключается в том, что измеряют с помощью датчиков (приборов) параметры газа, которые можно привести к влагосодержанию, например абсолютную влажность, выраженную, например, в объемных пропромиллях. There is a method of measuring and monitoring the temperature of the dew point of a wet gas, adopted as a prototype, which consists in measuring gas parameters with sensors (devices) that can lead to moisture content, for example, absolute humidity, expressed, for example, in volumetric propromills.
Влажность газа регистрируют преимущественно после снижения давления до атмосферного. Действительное давление газа измеряют в месте, исследуемом по температуре точки росы, или задают (если оно известно и постоянно). Информацию о замеряемых параметрах направляют в электронное устройство, где пересчитывают эти параметры в информацию по его влагосодержанию. The humidity of the gas is recorded mainly after a decrease in pressure to atmospheric. The actual gas pressure is measured at the place studied by the dew point temperature, or set (if it is known and constant). Information about the measured parameters is sent to an electronic device, where these parameters are converted into information on its moisture content.
Далее специалисты пересчитывают значения, характеризующие влагосодержание и давление, с помощью таблиц, номограмм или I-d диаграмм в значения температуры точки росы в условиях действительного повышенного (или пониженного) давления (Н. В. Кельцев. Основы адсорбционной техники, М. "Химия", 1984 г., с.296-300, 312-313). Further, specialists recalculate the values characterizing the moisture content and pressure, using tables, nomograms or Id diagrams, into the dew point temperature under the conditions of the actual increased (or reduced) pressure (N. V. Keltsev. Fundamentals of adsorption technology, M. "Chemistry", 1984 g., s. 296-300, 312-313).
Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает непосредственного выходного сигнала по обычно задаваемому в технике контрольному параметру - температуре точки росы газа. Для получения этого параметра необходим интеллектуальный труд человека, что затрудняет использование способа, например, в системах автоматического измерения, контроля и регулирования ТТР влажных газов с непостоянными давлением и температурой. The disadvantage of this method is that it does not provide a direct output signal according to the control parameter that is usually set in the technique — the temperature of the gas dew point. To obtain this parameter, human intellectual labor is required, which complicates the use of the method, for example, in systems for the automatic measurement, control and regulation of TTR of wet gases with variable pressure and temperature.
Техническим результатом изобретения является создание автоматического непрерывного способа замера и контроля температуры точки росы влажного газа путем пересчета выходных параметров по влагосодержанию (влажности) и давлению газа при различных давлениях газа. The technical result of the invention is the creation of an automatic continuous method for measuring and monitoring the temperature of the dew point of a wet gas by recalculating the output parameters for moisture content (humidity) and gas pressure at various gas pressures.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения и контроля температуры точки росы влажного газа, заключающемся в том, что измеряют с помощью датчиков приборов его параметры, которые можно привести к влагосодержанию газа, и давление газа в месте, исследуемом по температуре точки росы, направляют информацию о замеряемых параметрах на электронное устройство, пересчитывают эти параметры в информацию по его влагосодержанию, параметры, характеризующие влагосодержание и давление газа, пересчитывают в температуру точки росы по следующей зависимости:
где Трос - абсолютная температура точки росы влажного газа, К;
р - абсолютное давление в исследуемой точке газовой системы, МПа;
d - влагосодержание газа, кг/кг сухого газа;
μп, μr- молекулярная масса воды (пара) и газа соответственно;
C1 - постоянная, численно равная 1;
С2 - постоянная численно равная 1,999*1018;
С3 - постоянная, численно равная 0,1329;
С4 - постоянная, численно равная 174,15;
С5 - постоянная, численно равная 0,4;
На чертеже изображена схематично автоматическая установка измерения и контроля температуры точки росы влажного газа для реализации предлагаемого способа.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of measuring and monitoring the temperature of the dew point of a wet gas, which consists in measuring its parameters with the help of sensors, which can lead to moisture content of the gas, and the gas pressure in the place studied by the dew point temperature, send information about the measured parameters to the electronic device, recalculate these parameters into information on its moisture content, parameters characterizing the moisture content and gas pressure, recalculate to the temperature and dew following relationship:
where T grew - the absolute temperature of the dew point of the wet gas, K;
p is the absolute pressure at the studied point of the gas system, MPa;
d is the moisture content of gas, kg / kg of dry gas;
μ p , μ r - molecular weight of water (steam) and gas, respectively;
C 1 is a constant numerically equal to 1;
C 2 is a constant numerically equal to 1.999 * 10 18 ;
C 3 - constant, numerically equal to 0.1329;
C 4 is a constant numerically equal to 174.15;
C 5 is a constant numerically equal to 0.4;
The drawing shows a schematic automatic installation of measuring and monitoring the temperature of the dew point of a wet gas to implement the proposed method.
Установка состоит из средства 1 компрессии газа (например, компрессора), которое связано с источником 2 газа (например, с атмосферным воздухом) и его потребителем 3 через газовую арматуру 4, газосборника 5 и устройства 6 осушки газа. После устройства 6 осушки газа на трубопроводе 7 установлены: датчик (прибор) 8 измерения относительной или абсолютной влажности, датчик 9 измерения температуры, который устанавливается только при измерении относительной влажности, датчик 10 измерения давления. The installation consists of a gas compression means 1 (for example, a compressor), which is connected to a gas source 2 (for example, atmospheric air) and its consumer 3 through gas valves 4, a gas collector 5 and a gas dehydration device 6. After the device 6 for drying gas on the pipeline 7 are installed: a sensor (device) 8 for measuring relative or absolute humidity, a temperature measuring sensor 9, which is installed only when measuring relative humidity, a pressure measuring sensor 10.
Датчики 8, 9, 10 связаны с электронным устройством 11, например компьютером, который предназначен для обработки параметров, характеризующих влагосодержание, с этих датчиков и пересчета показаний датчиков в информацию по влагосодержанию и в температуру точки росы. Sensors 8, 9, 10 are connected to an electronic device 11, for example, a computer, which is designed to process parameters characterizing moisture content from these sensors and to convert the sensor readings into information on moisture content and at the dew point temperature.
Датчики 8, 9, 10 могут быть установлены в любом месте газовой системы, интересующей по температуре точки росы, на чертеже они условно установлены после устройства 6 осушки газа. На практике в качестве датчиков 8, 9, 10 могут быть использованы различные приборы, характеризующие влагосодержание, например кулонометрические, сорбционно-частотные, спектральные. Sensors 8, 9, 10 can be installed anywhere in the gas system of interest for the dew point temperature, in the drawing they are conventionally installed after the gas drying device 6. In practice, various instruments characterizing the moisture content, for example coulometric, sorption-frequency, spectral, can be used as sensors 8, 9, 10.
Способ осуществляется следующим образом. Измеряют или задают (если они известны и постоянны) параметры газа, которые можно привести к влагосодержанию, например, с помощью датчиков (приборов) 8, 9, 10 относительную влажность, температуру и давление или с помощью датчиков (приборов) 8 и 10 абсолютную влажность и давление газа в месте, исследуемом по температуре точки росы, направляют информацию о замеренных параметрах от датчиков 8, 9, 10 при замере относительной влажности, и 8 и 10 при замере абсолютной влажности на электронное устройство 11, где замеренные параметры газа пересчитывают в информацию по влагосодержанию, параметры, характеризующие влагосодержание и давление газа, пересчитывают в температуру точки росы по следующей зависимости:
где Трос - абсолютная температура точки росы влажного газа, К;
р - абсолютное давление в исследуемой точке газовой системы, МПа;
d - влагосодержание газа, кг/кг сухого газа;
μп, μr- молекулярная масса воды (пара) и газа соответственно;
C1 - постоянная, численно равная 1;
С2 - постоянная, численно равная 1,999•1018;
С3 - постоянная, численно равная 0,1329;
С4 - постоянная, численно равная 174,15;
С5 - постоянная, численно равная 0,4;
Значения переменных - Трос; р; d в зависимости указаны в международной системе единиц "Си", в других системах единиц измерения в зависимость вводят соответствующие переводные коэффициенты.The method is as follows. Measure or set (if they are known and constant) gas parameters that can lead to moisture content, for example, using sensors (devices) 8, 9, 10 relative humidity, temperature and pressure, or using sensors (devices) 8 and 10 absolute humidity and gas pressure at the place studied by dew point temperature, send information about the measured parameters from sensors 8, 9, 10 when measuring relative humidity, and 8 and 10 when measuring absolute humidity to an electronic device 11, where the measured gas parameters are converted into info moisture content, parameters characterizing the moisture content and gas pressure are converted to dew point temperature according to the following relationship:
where T grew - the absolute temperature of the dew point of the wet gas, K;
p is the absolute pressure at the studied point of the gas system, MPa;
d is the moisture content of gas, kg / kg of dry gas;
μ p , μ r - molecular weight of water (steam) and gas, respectively;
C 1 is a constant numerically equal to 1;
C 2 is a constant numerically equal to 1.999 • 10 18 ;
C 3 - constant, numerically equal to 0.1329;
C 4 is a constant numerically equal to 174.15;
C 5 is a constant numerically equal to 0.4;
Values of variables - T grew ; R; d depending on are indicated in the international system of units "C", in other systems of units of measurement, the corresponding conversion factors are introduced into the dependence.
Перевод параметров, характеризующих влажность, во влагосодержание осуществляется по известным (В.А. Кириллин и др. Техническая термодинамика, М. , "Энергоатомиздат", 1983, с.11-19) или очевидным аналитическим зависимостям. Так, например, при измерении абсолютной влажности в объемных пропромиллях (ppm), подставляя зависимость влагосодержания (кг/кг сух. газа) от абсолютной влажности, выраженной в объемных пропромиллях (ppm), зависимость температуры точки росы будет выражена:
где Сppm - концентрация, выраженная в объемных пропромилях, ppm;
При измерении относительной влажности, температуры и давления газа, подставляя зависимость влагосодержания (кг/кг сух.газа) от относительной влажности температуры и давления газа, зависимость температуры точки росы будет выражена:
где φ - относительная влажность газа в долях единицы;
рн - давление насыщенных паров воды при температуре газа в точке замера, определяется как функция температуры, МПа. (Гогричиани Г. В. Расчет значения "точки росы" при удалении влаги из пневматической системы. Журнал "Автоматизация и современные технологии", М., Машиностроение, 1996, 2, с. 17).The translation of the parameters characterizing humidity into moisture content is carried out according to well-known (V.A. Kirillin et al. Technical Thermodynamics, M., Energoatomizdat, 1983, pp. 11-19) or obvious analytical dependencies. So, for example, when measuring absolute humidity in volumetric pro-mills (ppm), substituting the dependence of moisture content (kg / kg dry gas) on the absolute humidity, expressed in volumetric pro-mills (ppm), the dependence of the dew point temperature will be expressed:
where C ppm is the concentration expressed in volumetric propromiles, ppm;
When measuring relative humidity, temperature and gas pressure, substituting the dependence of moisture content (kg / kg dry gas) on the relative humidity of temperature and gas pressure, the dependence of the dew point temperature will be expressed:
where φ is the relative humidity of the gas in fractions of a unit;
p n - pressure of saturated water vapor at the gas temperature at the measuring point, is determined as a function of temperature, MPa. (Gogriciani G.V. Calculation of the value of the "dew point" when removing moisture from the pneumatic system. Journal of Automation and Modern Technology, M., Mechanical Engineering, 1996, 2, p. 17).
Способ позволяет автоматически непрерывно, без участия человека, осуществлять замеры и контроль температуры точки росы влажного газа при различных давлениях нагнетания, например, в системах сжатия, транспортировки и осушки сжатого воздуха, азота, водорода и других газов, не образующих с водой стойких химических соединений. The method allows automatically continuously, without human intervention, to measure and control the temperature of the dew point of the wet gas at various discharge pressures, for example, in compression, transportation and drying systems of compressed air, nitrogen, hydrogen and other gases that do not form stable chemical compounds with water.
Claims (1)
где Трос - абсолютная температура точки росы влажного газа, К;
р - абсолютное давление в исследуемой точке газовой системы, МПа;
d - влагосодержание газа, кг/кг сухого газа;
μп, μr - молекулярная масса воды (пара) и газа соответственно;
C1 - постоянная, численно равная 1;
С2 - постоянная, численно равная 1,999•1018;
С3 - постоянная, численно равная 0,1329;
С4 - постоянная, численно равная 174,15;
С5 - постоянная, численно равная 0,4.A method of measuring and monitoring the temperature of the dew point of a wet gas, which consists in measuring with its sensors and instruments its parameters that can lead to moisture content of the gas, and the gas pressure in the place studied by the dew point temperature, sends information about the measured parameters to the electronic device, recalculate these parameters into information on its moisture content, characterized in that the parameters characterizing the moisture content and pressure of the gas are converted to dew point temperature according to the following relationship
where T grew - the absolute temperature of the dew point of the wet gas, K;
p is the absolute pressure at the studied point of the gas system, MPa;
d is the moisture content of gas, kg / kg of dry gas;
μ p , μ r - molecular weight of water (steam) and gas, respectively;
C 1 is a constant numerically equal to 1;
C 2 is a constant numerically equal to 1.999 • 10 18 ;
C 3 - constant, numerically equal to 0.1329;
C 4 is a constant numerically equal to 174.15;
C 5 is a constant numerically equal to 0.4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120262/28A RU2186374C2 (en) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | Method of measurement and control of wet gas dew-point temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120262/28A RU2186374C2 (en) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | Method of measurement and control of wet gas dew-point temperature |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2186374C2 true RU2186374C2 (en) | 2002-07-27 |
| RU2000120262A RU2000120262A (en) | 2002-08-20 |
Family
ID=20238578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000120262/28A RU2186374C2 (en) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | Method of measurement and control of wet gas dew-point temperature |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2186374C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450262C1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-05-10 | Закрытое акционерное общество "МЕРА" | Method of determining moisture content of gases and apparatus for realising said method |
| CN106290801A (en) * | 2016-10-27 | 2017-01-04 | 中南大学 | The Apparatus and method for that soil body saturation controls |
| CN108336651A (en) * | 2018-04-26 | 2018-07-27 | 广东电网有限责任公司 | Switchgear makes moist condensation mechanism study system |
| RU191918U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-08-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | NATURAL GAS DEW POINT TEMPERATURE CONVERTER FOR WATER |
| WO2022108469A1 (en) | 2020-11-17 | 2022-05-27 | Андрей Александрович КЛИМОВ | Method and device for measuring dew point |
-
2000
- 2000-08-01 RU RU2000120262/28A patent/RU2186374C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КЕЛЬЦОВ Н.В. Основы адсорбционной техники. - M.: Химия, 1984, с.296-300, 312-313. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450262C1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-05-10 | Закрытое акционерное общество "МЕРА" | Method of determining moisture content of gases and apparatus for realising said method |
| CN106290801A (en) * | 2016-10-27 | 2017-01-04 | 中南大学 | The Apparatus and method for that soil body saturation controls |
| CN108336651A (en) * | 2018-04-26 | 2018-07-27 | 广东电网有限责任公司 | Switchgear makes moist condensation mechanism study system |
| RU191918U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-08-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | NATURAL GAS DEW POINT TEMPERATURE CONVERTER FOR WATER |
| WO2022108469A1 (en) | 2020-11-17 | 2022-05-27 | Андрей Александрович КЛИМОВ | Method and device for measuring dew point |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204807413U (en) | Flue gas moisture measuring device based on condensation weighting method | |
| WO2002031469B1 (en) | Exhaust gas particulate mass measurement apparatus with real-time moisture monitor | |
| US4098650A (en) | Method and analyzer for determining moisture in a mixture of gases containing oxygen | |
| RU2186374C2 (en) | Method of measurement and control of wet gas dew-point temperature | |
| KR19990082146A (en) | Moisture analyzer | |
| CN100394169C (en) | Online resistance-capacitance type method and apparatus for analyzing water content in high temperature smoke | |
| US4169708A (en) | Method and apparatus for gas analysis | |
| CN103852439A (en) | Volatile organic compound monitoring equipment and method | |
| RU2450262C1 (en) | Method of determining moisture content of gases and apparatus for realising said method | |
| CN88211603U (en) | Dynamic Humidity Calibration Device | |
| RU2506574C1 (en) | Method to determine moisture content in gases and device for its realisation | |
| Wexler | Measurement of humidity in the free atmosphere near the surface of the earth | |
| RU2000120262A (en) | METHOD FOR MEASURING AND MONITORING THE TEMPERATURE OF THE WET GAS DEW POINT | |
| JP2799998B2 (en) | Check method of dehumidifier in gas analyzer | |
| RU2082157C1 (en) | Method of measurement of dew point of compressed gas-air medium | |
| Yi et al. | Experimental equilibrium moisture content of wood under vacuum | |
| JPS6042690A (en) | Gas analyzer in container for nuclear reactor | |
| RU2100799C1 (en) | Device calibrating and graduating sensors of gas humidity under pressure | |
| JPH0327845B2 (en) | ||
| RU2785521C1 (en) | Coulometric hygrometer | |
| JPH10132773A (en) | Smell measuring apparatus | |
| RU2255218C1 (en) | Method for express determining of moisture containment level in product of gas wells | |
| SU699303A1 (en) | Method and apparatus for automatic control of drying process | |
| RU2174226C2 (en) | Measurement cell of shf hygrometer | |
| RU103001U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE DEW POINT TEMPERATURE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050802 |