Spoľahlivé meranie tlakového rosného bodu

Vzduch vždy obsahuje vodu v podobe vodnej pary. Maximálne množstvo vodnej pary – vlhkosti vo vzduchu – závisí od jeho teploty a objemu. Čím vyššia je teplota, tým väčšie množstvo vodnej pary je vzduch schopný nasať. Keďže voda vo vzduchu nie je stlačiteľná, bude pri zmenšovaní – stláčaní objemu vzduchu voda prechádzať do tekutého stavu, začne kondenzovať. Okolitý vzduch sa správa ako imaginárna mokrá špongia. Ak je vzduch v beztlakových podmienkach, je schopný nasať určité množstvo vody. Ak začneme špongiu stláčať, voda vyteká. Avšak aj keď špongiu stláčame veľmi veľkou silou, stále v nej zostáva nejaké malé množstvo vody. Toto je porovnateľné so stlačeným vzduchom. Ak tlakový vzduch s vysokým objemom vlhkosti začne pretekať v tlakovom systéme, určite sa postupne vykondenzuje značné množstvo vody. Preto sa na výstup kompresora pridáva chladič, ktorý má za úlohu teplotu stlačeného vzduchu znížiť. Napríklad ak sa takto stlačený vzduch ochladí, povedzme na rovnakých +25 °C, dochádza k výraznej kondenzácii obsiahnutej vodnej pary, čím relatívna vlhkosť stúpa v stlačenom vzduchu na 100 % a vylúčené množstvo vody m k bude takto v stlačenom vzduchu s tlakom p = 9 bar rel a teplote +25 °C sa vylúči až 151,81 g vody a v stlačenom vzduchu ostáva iba 22,83 g. Norma ISO 8573-1, ktorá platí v EÚ, opisuje požiadavky na kvalitu stlačeného vzduchu podľa:
• Obsahu oleja – určuje zvyškový obsah aerosólov a uhľovodíkov, ktoré môže obsahovať stlačený vzduch.
• Veľkosti častíc a stlačením – určuje veľkosť a koncentráciu pevných častíc, ktoré môžu byť obsiahnuté v stlačenom vzduchu.
• Teploty tlakového rosného bodu – určuje teplotu, na ktorú je možné ochladzovať stlačený vzduch až po kondenzáciu obsiahnutej vodnej pary. Tlakový rosný bod sa mení podľa tlaku vzduchu. Ak teda v potrebujeme dosiahnuť napr. kvalitu vzduchu 2. triedy, t. j. teplotu tlakového rosného bodu -40 °C, musíme do obvodu odstraňovania vody zo stlačeného vzduchu zaradiť ešte jeden stupeň odlúčenia vody pomocou sušiča.

Pre tlakový rosný bod -40 °C sa dosiahne pokles vodnej pary v stlačenom vzduchu na hodnotu 0,117g/m3  a vo forme kondenzátu sa vylúči ďalších 22,71 g H2O. Takto sme stláčaním vzduchu znížili objem vodných pár v pôvodnom vzduchu asi 195-krát, t. j. vysušili sme ho na relatívnu vlhkosť asi 0,5125 % r. v. (z pôvodného objemu 182,64 g H20 zostalo vo vzduchu iba 0,117 g). Podľa normy ISO 8573-1 sa na vyjadrenie kvality vysušenia stlačeného vzduchu môže používať len označenie teplota tlakového rosného bodu °C tpd . Teplota atmosférického rosného bodu °C td  je zavádzajúca, a nesmie sa používať. Príklad: Chladič tlakového vzduchu pri tlaku 10 bar má teplotu tlakového rosného bodu 5 °C tpd , čo predstavuje teplotu atmosférického rosného bodu - 23 °C td. Teplota atmosférického rosného bodu -23 °C td vyvoláva u používateľa mylnú predstavu o veľmi nízkej vlhkosti vzduchu. Avšak už pri poklese teploty pod 5 °C nastáva v stlačenom vzduchu kondenzácia! Preto je označenie °Cd nenáležité!  Niektoré typy meracích prístrojov vzhľadom na ich konštrukciu a použitý snímač neumožňujú merať vlhkosť pod tlakom. Pri týchto prístrojoch je potrebné, aby sa tlak vzduchu znížil na atmosférický, ale tu môže nastať spätná difúzia vlhkosti z okolitého vzduchu. Navyše používateľ musí pomocou tabuliek prepočítať meranú vlhkosť a teplotu atmosférického rosného bodu na prevádzkový tlak. Takého prístroje nie sú určené na on-line meranie. Okrem toho prístroje uvádzajú aj veľmi široký merací rozsah teploty rosného bodu -80 až 90 °C td s presnosťou, ktorá nie je v praxi reálna. Skúsený prevádzkovateľ by mal pozorne voliť prístroje, ktoré sú schopné priamo merať vo vzduchu pod tlakom, a preto zobrazujú teplotu tlakového rosného bodu. Veľmi často si používatelia nesprávne vyberajú meracie prístroje, ktoré zobrazujú atmosférický rosný bod a majú podstatne väčší merací rozsah. Namiesto nich sú vhodné prístroje, ktoré sú priamo určené do tlakových systémov so zobrazovaním tlakového rosného bodu.
Zdroj : atpjournal, K-TEST, krátené