Le point de rosée à pression atmosphérique correspondant à une teneur en eau du gaz inférieure ou égale à 300 ppm

Notions fondamentales sur la teneur en eau des gaz et le point de rosée sous pression

Dans le domaine du traitement des gaz industriels et de la purification de l’air comprimé, les principaux indicateurs permettant d’évaluer le degré de séchage des gaz comprennent notammentTeneur en eau du gazEtPoint de rosée sous pressionLe taux d’humidité des gaz sert généralement à exprimer la teneur absolue ou relative en vapeur d’eau de l’air, tandis que le point de rosée sous pression correspond à la température à laquelle la vapeur d’eau contenue dans le gaz commence à se condenser en eau liquide, pour une pression de système donnée. La compréhension de la relation entre ces deux grandeurs est essentielle pour la conception et l’exploitation des systèmes de traitement des gaz.

Signification physique d’une teneur en eau de 300 ppm

Lorsqu’on indique que la teneur en eau d’un gaz est inférieure ou égale à 300 ppm, il s’agit généralement d’une concentration volumique (ppmv). Cela signifie que, pour un million de volumes de gaz, le volume de vapeur d’eau ne dépasse pas 300 unités. Cette notation traduit de manière intuitive la proportion molaire de la vapeur d’eau dans le mélange gazeux. Dans les conditions normales, une teneur de 300 ppmv constitue une valeur relativement faible, correspondant souvent au niveau de l’air comprimé après un premier étage de séchage ou après passage dans un sécheur frigorifique.

Principe de conversion entre le point de rosée sous pression et la teneur en eau

Pour convertir la teneur en eau en ppm en une température de point de rosée précise, il est nécessaire d’effectuer…Conversion des paramètresPour déterminer la pression partielle de la vapeur d’eau, on applique la loi des pressions partielles de Dalton: la pression partielle de la vapeur d’eau est égale à la pression absolue totale du mélange gazeux multipliée par la fraction volumique de la vapeur d’eau (le taux en ppm divisé par un million).

• Calcul de la pression partielle de la vapeur d’eau: En multipliant la pression absolue du système par 300/1 000 000, on obtient la pression partielle de la vapeur d’eau à l’humidité ambiante actuelle.
• Rechercher dans une table ou calculer le point de rosée: Après avoir déterminé la pression partielle de la vapeur d’eau, il suffit de consulter un tableau des pressions de saturation de la vapeur d’eau ou d’utiliser une formule empirique pour en déduire la température de saturation correspondante, qui constitue la température de rosée à cette pression.

Loi de variation du point de rosée sous différentes pressions systémiques

Il convient de noter tout particulièrement que,Point de rosée sous pressionCela est directement lié à la pression de service du système. À teneur en eau gazeuse (en ppm) constante, plus la pression absolue du système est élevée, plus la pression partielle de la vapeur d’eau augmente, et plus le point de rosée sous pression correspondant s’élève également.

• État de pression atmosphérique: À la pression atmosphérique standard (environ 0,1 MPa absolue), une teneur en eau de 300 ppm correspond à une pression partielle de vapeur d’eau d’environ 30 Pa, dont le point de rosée à pression atmosphérique est d’environ –32 °C.
• État de pressurisation: Si la pression absolue du système s’élève à 0. 7MPa (Environ 7 bar), la pression partielle de la vapeur d’eau augmente en conséquence, et le point de rosée sous pression s’élève alors sensiblement, se situant dans une plage d’environ –10 °C à –15 °C.

Par conséquent, lors de l’évaluation de l’efficacité du séchage des gaz, il est impératif de préciser si la valeur du point de rosée correspond au point de rosée à pression atmosphérique ou au point de rosée sous pression, afin d’éviter toute interprétation erronée due à des conditions de pression différentes.

Points d’attention concernant les mesures réelles et les conversions de paramètres

Dans les projets de traitement des gaz, lors des conversions et des mesures de paramètres, il convient de prêter attention aux points suivants:

• Définir la référence de pressionLors de la consultation des paramètres de l’appareil ou lors de conversions, veillez à vérifier si les données sont exprimées en pression manométrique ou en pression absolue; pour toute conversion, il est impératif d’utiliser la pression absolue.
• L’influence de la température sur les mesuresLa précision de mesure d’un capteur de point de rosée est influencée par la température du gaz, sa vitesse d’écoulement et la présence d’impuretés. La ligne d’échantillonnage doit être aussi courte que possible, et il convient d’éviter les matériaux de tuyauterie fortement hygroscopiques afin de prévenir toute interférence de l’humidité ambiante sur les résultats de mesure.
• Conversion entre conditions de fonctionnement et conditions normales: En tant que rapport volumique, le ppm est peu sensible aux variations de température et de pression; toutefois, lors du calcul du débit massique ou de l’humidité absolue, il convient d’introduire strictement des coefficients de correction pour la température et la pression.