Falk Steuerungssysteme GmbH
DewCal
http://www.falkgmbh.com/dewcal-01.html

© 2018 Falk Steuerungssysteme GmbH

Быстрее, проще и точнее к точке росы

Для множества промышленных и лабораторных задач необходимо использование потока газа или воздуха с точно определенной влажностью. Примером этого являются калибровка датчиков, сварочные процессы, оборудование в герметизированных помещениях, топливные элементы или широкий диапазон обработки поверхностей металлов. DewCal® представляет собой абсолютно работающую систему увлажнения, при помощи которой можно очень быстро устанавливать и регулировать точку росы газов.

Системы увлажнения с абсолютной калибровкой отличаются тем, что степень влажности (точка росы) определяется элементарными измеряемыми параметрами, такими как температура, давление или пропускная способность. Поэтому в случае с DewCal® точка росы газа зависит только от точного измерения температуры, давления и пропускной способности. Блок компактно сконструированной системы обеспечивает контакт потока пара со стенкой, имеющей точную температуру; таким образом можно регулировать точную упругость насыщенного пара для определенной температуры. Так в DewCal® выполняются те же условия, которые используются для датчиков влажности и в калибровочных сосудах. Так DewCal® дает абсолютно калиброванную точку росы с высокой долгосрочной стабильностью и отклонением от установленной точки росы значительно ниже 1K.

Благодаря своему принципу функционирования разработанная Falk Steuerungssysteme GmbH система может наряду с водой также генерировать калиброванную плотность пара других жидкостей – именно таких, которые отличаются сравнимыми с водой кривыми давления пара. Примерами этого являются растворители, тетра-хлор-углерод, этанол или ацетон.

DewCal Befeuchtungssystem
Темперированный смеситель располагается над испарителем. Быстро и точно управляемое соотношение сухих и влажных газов обеспечивает атмосферу с точно определенными параметрами

Конструкция системы

На DewCal® газ сначала направляется через водяной пар. Он генерируется в испарителе с температурой, которая выбирается эксплуатационной программой. Поступающий через поверхность жидкости технологический газ покидает пространство насыщенным в направлении конденсатора, температура которого – точно поддерживаемая системой управления – является более низкой. Следовательно, в этой зоне конденсируется излишний для этой температуры водяной пар, а затем газ идет с абсолютно определенной и поэтому точной точкой росы в смеситель.

Контроль и анализ управляющих параметров для испарителя и конденсатора обеспечивают при помощи специально разработанной для DewCal® программы оптимальные рабочие условия при минимальной потребляемой мощности. Возможные технические неполадки немедленно обнаруживаются путем сравнения фактических параметров, и сообщение о них подается на систему аварийной сигнализации. Система автоматической подачи воды, с одной стороны, поддерживает эксплуатационные условия на постоянном уровне и, с другой стороны, обеспечивает эксплуатацию увлажнителя с незначительной потребностью в техобслуживании. За исключением ручного заполнения накопительной емкости все функции системы подачи газа, включая увлажнение, управляются компьютером.

DewCal Befeuchtungssystem
Благодаря компактной конструкции DewCal® может использоваться также в небольших лабораторных установках

Flussschema DewCal

MFC = регулятор массового расхода

Так как эта инновация, заявку на патентование которой Falk Steuerungssysteme GmbH уже подало, основывается на абсолютных физических – и легко измеряемых – величинах, нужные точки росы газов можно точнее регулировать гораздо быстрее. Это преимущество является результатом того, что при изменении точки росы просто изменяются параметры объемных потоков сухого и влажного газа – а нужная точка росы, в принципе, является расчетной величиной из объема и концентрации воды. Поэтому изменения процессов достигаются значительно быстрее, и не нужно учитывать продолжительное время настройки датчиков. В целом это ведет к существенной экономии времени и, как следствие, к росту производительности.

Благодаря ее компактной конструкции эту новую систему можно использовать и для оснащения небольших лабораторных установок. Примером эффективного DewCal® являются технологии нанесения покрытий погружением в расплав в металлургии. Благодаря этим установкам воздействие измененных смесей газов, металлических сплавов или температур лабораторных масштабов могут точно переноситься на установки по обработке металлической ленты – например, для оцинковки стального листа. Подоплека: молекулы воды в технологических газах приводят, например, при отжиге стальных поверхностей, к тому, что атомы углерода освобождаются из металлической решетки и реагируют с атомами кислорода, в результате чего образуется оксид или диоксид углерода. Эта декарбонизация изменяет свойства используемого материала. Для целенаправленного использования этого эффекта в технике управления технологическими процессами должна быть известна влажность газовых потоков. Поэтому часто используются датчики, при помощи которых измеряется точка росы.

Но так как датчики могут калиброваться только относительно системы ориентации, их точность ограничена естественной погрешностью. Это изначально связано с ошибкой калибрования датчика и изменением его чувствительности по времени. Датчики влажности, в общем, показывают явление гистерезиса. Поэтому их постоянная времени зависит от знака изменения давления пара. Особенно большое время для настройки может понадобиться при понижении точки росы и низких точках росы. Если газы насыщаются парами не воды, а других веществ, то при системах с относительной калибровкой необходим подходящий для измерения плотности пара датчик.

Автор статьи Торстен Зинк является свободным журналистом из Боденвердера.
Интернет: www.sienk.de

Artikel-Download (pdf/deutsch)

DewCal Befeuchtungssystem
Для многих процессов необходимо точно измерять содержание воды в технологических газах