维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第１期 川 化 ２１ 仪表空气压力露点的计算 第二化肥厂 戴 伟 叶庆辉 摘要从湿空气的性质人手，推导出了压力露点和常压露点的换算公式，并比较了换算公式计算 值与ＧＩＭ８３０－－８４换算图查得值的差值，指出ＧＩＭ８３０中水蒸气的饱和蒸汽压力与露点的换算存在一定 的误差。采用Ｅｘｃｅｌ编制了压力露点和常压露点换算的计算程序，应用结果表明，程序计算精度高、速度 快，方法简单直观，适用范围广。 关键词压力露点；常压露点；换算；仪表空气 １概述 ＨｌＡ＝０．６２２×— ＰｌＡ。。ＰＩＡＷ （１） 仪表空气的露点通常采用压力露点来表示， 因为它可以直观地表示仪表空气的含湿量，便于 式中ｐ队——仪表空气的压力（绝压），ＭＰａ； Ｐ。 ｗ——仪表空气在温度￡。 下的饱和水蒸 气压力，Ｐａ； 对仪表空气干燥机的干燥效果进行考察。但实际 工作过程中测量到的结果却常常是仪表空气在大 气压下的露点（常压露点），需要进行压力露点和 常压露点的换算。目前普遍采用查图法来进行它 们的换算工作，图１为ＧＢ４８３０－－８４《工业自动化 仪表气源压力范围和质量》中压力露点和常压露 点的换算图，但查图法换算存在一定的误差，准确 度和可信度不够高。 ｚ／Ｚ ＂，／， ／ ／ ／ ／ ： ／ ／ ／ ／ 日。 ——仪表空气在压力Ｐ。Ａ、温度￡ 下的 饱和湿度， （水汽）／ｋｇ（绝干气）。 当ｐ。 下降到Ｐ。（标准大气压）时，仪表空气 中的湿度保持不变，则仪表空气的饱和湿度为： ＨＩＡ＝０．６２２×旦 （２） Ｐｏ。。Ｐｏｗ 式中Ｐｏｗ——压力为Ｐ。 温度为ｔ。 、湿度为日。 的仪表空气，在压力下降到Ｐ。（标准大气压）时的 ｌ ｌ ． 水蒸气分压，Ｐａ。 由式（１）和式（２）可以得出 ＰｌＡＷ＝Ｐｏｗ Ｘ 一 ｐ０ ／／ ／ ／ ／ ，， ／ ／ ／ ５４， ／ ／ ／ ／／ ／ ／ ／／ 。／ ／ ／ ， （３）【ｊ ／，／ ７ ／，ｌ／ ／， 、／ ／ ，／ ／ ．／／ ／ ／ ／，／ ／ ／ ／ ／ ，／ ／ ／ －３ 压力露点的计算公式 通常的饱和蒸汽压方程是以压力为显函数， 在已知饱和蒸汽压力计算饱和温度（露点温度） —２０ —１０ ０ １０ ２０ ７０ —６０ —５０ —４０ —３０ 常 露点／￣ｃ 时，须进行迭代计算。如由露点温度计算饱和蒸 汽压力可采用ＡＳＨＲＡＥ手册中Ｒ．Ｈ．Ｈｙｌａｎｄ和 Ａ．Ｗｅｘｌｅｒ的计算式（适用温度范围一１００～０￣Ｃ）： ｌｎｐ＝Ａ＋Ｂ／Ｔ＋ＣｌｎＴ＋ＤＴ＋Ｅ ＋Ｆ ＋ＧＴ＇ （４） 图１ ＧＢ４８３０．８４中压力露点和常压露点换算图 ２ 仪表空气饱和水蒸气压的计算公式 式中ｐ——饱和蒸汽压（绝压），Ｐａ； 卜露点温度，Ｋ； 当仪表空气可视为理想混合气体时，在一定 压力（Ｐ ）和温度（ｔ ，即压力露点）条件下，仪表 Ａ、 、ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ——系数，数值见表１。 西安石油大学机械工程学院刘晖在式（４）的 空气的饱和湿度可用下式表达： 基础上，经对比分析用ｌｎ（ｐ）的５次多项式拟合 维普资讯 http://www.cqvip.com 川 化 ２００８年第１期 从表２、表３、表４可以看出，随着压力和温度 了反算饱和温度（露点）的计算公式（适用压力范 围为０．００１ ４０５ １—６ｌ１．１５４ Ｐａ，对应于一１１３０～０℃ 的饱和温度）： Ｔ＝Ａ＋Ｂｌｎｐ＋Ｃ（１ｎｐ） ＋Ｄ（１ｎＰ） ＋ Ｅ（１ｎｐ） ＋Ｆ（ｕｐ） 式中 卜露点温度，Ｋ； （５） 的增加，压力露点的查图值与计算值之差越来越 大。压力为０．９ ＭＰａ时，计算值与查图值的最大 差值为４．０℃；压力为０．５ ＭＰａ时，计算值与查图 值的最大差值为３．１℃；当压力为０．２ ＭＰａ时，计 算值与查图值的最大差值为１．５℃。这说明 ＧＢ４８３０－－８４中压力露点和常压露点换算图在水 蒸气饱和蒸汽压与露点温度的换算中存在一定的 ｐ——饱和蒸汽压（绝压），Ｐａ； Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ——系数，数值见表１。 表１公式（４）和公式（５）的系数 将式（３）计算得到的仪表空气饱和蒸汽压值 代人式（５），即可计算得到仪表空气的压力露点。 ４ 换算公式的比较、分析 笔者利用公式（３）、（４）、（５）通过Ｅｘｃｅｌ软件 编制了压力露点和常压露点换算的计算程序，通 过计算程序计算得到０．２ ＭＰａ、０．５ ＭＰａ和０．９ ＭＰａ条件下的压力露点（计算值），与查 ＧＢ４８３０－－８４图得到的压力露点（查图值）的比较 见表２、表３、表４。 表２ ０．９ ＭＰａ时压力露点计算值与查图值比较℃ 表３ ０．５ ＭＰａ时压力露点计算值与查图值比较℃ 表４ ０．２ ＭＰａ时压力露点计算值与查图值比较℃ 误差，并且压力、温度越高，误差越大。 ５ 结语 在仪表空气露点的考察或设计计算中经常需 要进行压力露点和常压露点的换算，查图法存在 着一定的误差。本文从湿空气的性质着手。推导 出了压力露点和常压露点的换算公式，并且采用 Ｅｘｃｅｌ软件编制了计算程序。应用结果显示，计算 程序的计算精度高、速度快，方法简单直观，适用 范围广，适用温度范围为一１００—０℃，适用压力 范围为０．００１ ４０５ １—６１１．１５４ Ｐａ。 参考文献 ［１］杭永俊，邹栋，等．压力露点与常压露点的换算［Ｊ］．工厂 动力，２００１（４）：３５－３７ ［２］布文峰，王世洪对露点温度计算的经验式的修理［Ｊ］．北京 工业大学学报，２００１，２７（３）：３６９－３７０ ［３］陈锦冠．露点温度计算公式和计算程序的介绍［Ｊ］．广东气 象，１９９３（２）：４６－４６ ［４］章霆芳，章伯其．湿空气饱和水蒸气压与温度关系式的选用 ［Ｊ］．制冷与空调，２００５，１９（３）：２３－２６ ［５］章霆芳，章伯其．湿空气饱和水蒸气压力与温度关系式的改 进与应用［Ｊ］．制冷空调与电力机械，２００５，２６（４）：４３－４５ ［６］田德允，翁志刚．湿空气含湿量的解析计算［Ｊ］．佳木斯大 学学报：自然科学版，１９９９，１７（２）：１４９—１５１ ［７］许圣华．湿空气热物理性质计算方程［Ｊ］．苏州大学学报： 自然科学版，１９９９，１５（３）：５４－５９ ［８］殷少有．湿空气热物理参数的计算机动态模拟［Ｊ］．武汉交 通科技大学学报，１９９９，２３（５）：５６０－５６４ ［９］纪威．湿空气热物理性质计算方程及其修正系数［Ｊ］．内 蒙古工业大学学报：自然科学版，１９９４，１３（３）：２２－２８ ［１Ｏ］伍沅，姚斌．湿空气性质的计算［Ｊ］．化工设计，１９９４， ４（２）：１９—２１ ［１１］刘晖．适用于０℃以下的水蒸气饱和温度的反算公式 ［Ｊ］．压缩机技术，２００６（２）：２３－２３ ［１２］王士杰．采用ＡＳＨＲＡＥ推荐公式的湿空气热力学性质的计 算程序［ｊ］．制冷技术，１９９７（２）：２０－２２ （收稿日期２００７—１１－０５）
