Endress+Hauser J22 TDLAS Betriebsanleitung Seite 164

Betriebsanleitung
14 Taupunktkonvertierung
14.1 Einführung
Im Zusammenhang mit TDLAS-Gasanalysatoren bezieht sich der Begriff Wassergehalt auf die Konzentration von
Wasserdampf in der gasförmigen Phase. Der Wassergehalt wird typischerweise in Mol, als Masse oder Volumen-
anteil, die unabhängig von einem Referenzzustand sind, oder als Wassermasse pro Gasvolumen, die von einem
Referenzzustand abhängig ist, angegeben.
In einigen Fällen ist es vorzuziehen, den Wassergehalt als Wassertaupunkt für die Gasmischung auszudrücken.
Der Feuchtetaupunkt (Moisture Dew Point, MDP) ist die Temperatur (in Grad Celsius oder Fahrenheit), bei der die
Feuchte bei einer bestimmten Konzentration und Druck zu einer Flüssigkeit zu kondensieren beginnt. Sättigung
bedeutet, dass der Wasserdampf im Gleichgewicht mit dem Wasser in der flüssigen oder festen Phase ist (je nach-
dem, was vorhanden ist). Wenn Wasserdampf mit der festen Phase (Eis) im Gleichgewicht ist, dann wird der
Taupunkt oft auch als Frostpunkt bezeichnet.
TDLAS-Gasanalysatoren geben ihre Messungen im molaren Verhältnis, wie z. B. parts per million by volume (ppmv)
und parts per billion (ppbv), aus. Für Feuchtemessungen wird statt der Konzentration die Taupunkttemperatur be-
vorzugt, um die Kondensation von Wasser bei Betriebstemperaturen im Prozess zu vermeiden. Der MDP wird mit-
hilfe industrieweit anerkannter Methoden berechnet, und TDLAS-Gasanalysatoren können MDP-Werte über das
Display sowie über analoge und digitale Kommunikationsausgänge bereitstellen.
Die Berechnung des MDP hängt immer von der Feuchtekonzentration (in ppmv) und dem Druck ab, bei dem der MDP
berechnet werden soll (in der Regel der Druck im Prozess/in der Rohrleitung). Je nach verwendeter Berechnungs-
methode kann auch die Stromzusammensetzung berücksichtigt werden.
100
80
60
40
20
Abb. 92
X Taupunkt (°C)
Y Wasserkorrelation (ppmv) A0056765
HINWEIS
 Diese Tabelle dient nur zur Referenz.
Jede Linie in der Grafik oben stellt einen anderen Druck dar, wie in der Legende angegeben ist. Wenn der MDP
benötigt wird, muss der Druck angegeben werden. In dem Maße, in dem sich der Gasdruck ändert, ändert sich auch
der MDP für eine bestimmte Konzentration.
Bei Feuchtigkeitsbereichen über 2 ppmv sind diese Methoden sehr wirksam. Bei niedrigeren Feuchtewerten müssen
die Berechnungsmethoden über ihre angegebenen Grenzen hinaus erweitert werden, was zu ungenauen Taupunkt-
werten führen kann, insbesondere bei höheren Drücken und Strömen mit schweren Kohlenwasserstoffen. Aus
diesem Grund haben die molaren Ausgaben in ppmv und ppbv eine geringere Unsicherheit.
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P = 1 atm
P = 20 bar (290 psig)
P = 55 bar (798 psig)
P = 100 bar (1,450 psig)
P = 300 bar (4,350 psig)
0
-90 -70 -50
. Beziehungen zwischen Wasserkonzentration (ppmv) und MDP (°C) bei verschiedenen Drücken
-30 -10 10
J22 TDLAS-Gasanalysator
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A0056765
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