Калькулятор параметров влажности газов
Расчёт точки росы, абсолютной влажности, влагосодержания, энтальпии и других параметров (уравнение Сонтага, выбор газа)
💧 Применение в промышленности: расчёт влажности критичен для систем вентиляции, кондиционирования, сушильных установок, газоаналитического оборудования (САКВ, КПКВ). Используйте калькулятор для оптимизации процессов и соблюдения нормативов.
Относительная влажность (RH)—
Точка росы (вода)—
Точка инея (лёд)—
Абсолютная влажность—
Влагосодержание (смесевое отношение)—
Удельная влажность—
Парциальное давление водяного пара—
Давление насыщения (вода)—
Энтальпия влажного газа—
Температура мокрого термометра—
Объёмная доля водяного пара (ppm)—
Относительная влажность над льдом (при T<0°C)—
📘 Методика расчёта: используется уравнение Сонтага для давления насыщения (вода и лёд), действительное в диапазоне –100…+100°C. Температура мокрого термометра – итерационный расчёт (энтальпийный метод). Погрешность <0.05°C в диапазоне –50…+80°C.
Основные формулы для пересчёта влажности
- Давление насыщенного водяного пара (уравнение Сонтага):
Pws = exp( -6096.9385 / TK + 21.2409642 - 2.711193·10⁻²·TK + 1.673952·10⁻⁵·TK² + 2.433502·ln(TK) ), Па - Относительная влажность: RH = (Pw / Pws) · 100%
- Влагосодержание (смесевое отношение): x = (Mw / Mg) · (Pw / (P - Pw)) · 1000, г/кг сухого газа
- Абсолютная влажность: A = (Pw · Mw) / (R · TK), г/м³
- Энтальпия влажного газа: h = Cpg · T + (x/1000) · (2501 + 1.84 · T), кДж/кг
- Объёмная доля водяного пара (ppmv): ppm = (Pw / P) · 10⁶
Обозначения: TK – температура в Кельвинах, P – общее давление, Pw – парциальное давление водяного пара, Mw=18.0154 г/моль – молярная масса воды, Mg – молярная масса газа, R=8.3145 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная, Cpg – теплоёмкость газа при постоянном давлении (для воздуха 1.006 кДж/(кг·°C)).
Примеры расчёта для разных газов
| Газ | Давление (кПа) | T (°C) | Известный параметр | Значение | Точка росы (°C) | Влагосодержание (г/кг) | ppm (об.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Воздух | 101.3 | 25 | RH | 60% | 16.7 | 12.0 | ~19000 |
| Метан (CH₄) | 101.3 | 20 | Точка росы | 10°C | 10.0 | 8.1 | ~12500 |
| Диоксид углерода (CO₂) | 200 | 30 | RH | 80% | 26.2 | 24.5 | ~40000 |
Таблица пересчёта единиц влажности для воздуха (при нормальных условиях: 0°C, 101.325 кПа)
| Точка росы (°C) | Парциальное давление (гПа) | Абсолютная влажность (г/м³) | Влагосодержание (г/кг) | ppmv |
|---|---|---|---|---|
| -40 | 0.13 | 0.12 | 0.08 | 128 |
| -20 | 1.03 | 0.88 | 0.64 | 1017 |
| 0 | 6.11 | 4.85 | 3.77 | 6030 |
| 10 | 12.28 | 9.40 | 7.66 | 12120 |
| 20 | 23.38 | 17.30 | 14.70 | 23080 |
| 30 | 42.45 | 30.40 | 27.70 | 41900 |
Ответы на часто задаваемые вопросы
❓ Как перевести ppm влажности в г/м³?
Для перевода объёмной доли (ppm) в абсолютную влажность (г/м³) необходимо знать парциальное давление водяного пара: Pw = ppm · Pобщ / 10⁶. Затем A = (Pw · Mw) / (R · TK). Наш калькулятор выполняет это автоматически.
❓ Что такое точка росы и как она связана с влажностью газа?
Точка росы – температура, при которой водяной пар, содержащийся в газе, начинает конденсироваться. Чем выше точка росы, тем влажнее газ. Например, при комнатной температуре 23°C и RH=50% точка росы составляет около 12°C – это значит, что при охлаждении до 12°C начнёт выпадать конденсат.
❓ Какая относительная влажность допустима для газоанализаторов?
Для обычных газоанализаторов с холодным/сухим методом влажность пробы не должна превышать точки росы – иначе конденсат повредит прибор. Газоанализаторы FTIRGAS 22 работают с горячей/влажной пробой (до 220°C), поэтому не боятся конденсации. Наш калькулятор помогает определить, будет ли выпадать конденсат при заданных условиях.
❓ Как пересчитать влагосодержание из г/кг в ppm?
Объёмные ppm связаны с влагосодержанием x (г/кг) через формулу: ppm = (x · P · Mg) / (622 · Mw). Калькулятор делает это за вас.
❓ Зачем нужно знать влажность газа при контроле выбросов?
Нормативы ПДК устанавливаются для сухого газа (приведённого к нормальным условиям 0°C, 101.3 кПа, сухой газ). Без учёта влажности невозможно корректно пересчитать измеренные концентрации. Калькулятор влажности позволяет выполнить этот пересчёт и получить достоверные значения массовых выбросов.
Используйте для работы:
- Калькулятор перевода концентраций газов.
- Калькулятор точки росы серной кислоты.
Нужна консультация по системам автоматического контроля выбросов (САКВ) и газоанализаторам?
Наши инженеры помогут подобрать оборудование, спроектировать САКВ под ваши задачи и выполнить пусконаладку. Свяжитесь с нами →