Över daggpunkten: Garanterat torr, högkvalitativ tryckluft till dina processer

Att säkerställa torr tryckluft handlar inte bara om daggpunkten. Högkvalitativ tryckluft kräver tre saker: Bra mätmetoder, bästa praxis för sensorinstallation och smart placering av sensorer. Få rätt på dessa faktorer så upprätthåller du produktkvaliteten, skyddar utrustningen och ökar energieffektiviteten.

Varför fukt i tryckluft spelar roll

Tryckluften som används i många industriella tillämpningar måste hållas torr. Detta beror på att fukt i tryckluften kan orsaka korrosion, blockerade ventiler, frusna ledningar, produktkontaminering och mikrobiell tillväxt. Om tryckluften inte är torr kan den snabbt övergå från ett rent och pålitligt ”fjärde verktyg” till att utgöra en risk för både kvalitet och underhåll.

Det finns olika sätt att mäta hur torr tryckluften är, men alla metoder är inte lika tillförlitliga.

Relativ luftfuktighet (RH) visar till exempel procenten vattenånga i förhållande till vad luften kan innehålla vid aktuell temperatur. Men relativ luftfuktighet förändras med temperaturen och ger alltså ingen meningsfull indikation på kondensationsriskerna i ett tryckluftssystem.

Daggpunkten, å andra sidan, är den exakta temperaturen som fukt kondenserar till flytande vatten eller is. Eftersom den är tryckberoende berättar den var och när i processen det kan finnas risk för fuktbildning i tryckluften. Detta gör den till den perfekta styrparametern: Om daggpunkten är över 0 °C finns det risk för kondensation och korrosion i processen. Ju lägre daggpunkt, desto säkrare är det.

Typiska daggpunktsvärden för olika torkartyper är:

• Kyltork: ~+5 °C
• Torkmedelstork: ~-40 °C eller lägre

Så här mäter du daggpunkten korrekt

Eftersom daggpunkten är tryckberoende påverkar luftens kompression mätningen. Det är viktigt att ta hänsyn till detta när du släpper ut luft i atmosfären innan mätning, eftersom daggpunkten vid mätpunkten kommer att skilja sig från daggpunkten i processen. När en tryckdaggpunkt behövs, mäter du antingen vid processtrycket eller korrigerar mätvärdena noggrant.

En låg daggpunktsavläsning är inte till nytta om mätningen inte speglar faktiska processförhållanden. 

Tre enkla steg för att mäta daggpunkten korrekt

1. Välj ett instrument med lämpligt mätområde.
2. Förstå tryckegenskaperna hos instrumentet. Till exempel kan vissa instrument på marknaden inte mäta vid processtrycket, vilket innebär att mätningen måste korrigeras för att fastställa tryckdaggpunkten.
3. Installera sensorn korrekt enligt tillverkarens anvisningar. Installera inte daggpunktssensorer vid rörstumpar utan luftflöde.

Var daggpunkten bör mätas

Sensorplaceringen är viktig när du ska mäta daggpunkten. Om du bara installerar en sensor efter torken och ingen annanstans, kommer mätningarna bara att bekräfta att torkens utgång ligger inom specifikationerna. Placera också sensorer vid kritiska användningspunkter och vid systemets ändpunkter. Detta kommer att avslöja eventuella läckor samt förluster från kylning och distribution.

Till exempel använder Walki Oy Valkeakoski sig av ett övervakningssystem med sensorer efter torken och längst ut i tryckluftsnätet. Detta möjliggjorde realtidsvarningar när ett fel på torken orsakade en ökning av fuktnivåerna. Systemet utlöste ett automatiskt larm när daggpunkten i tryckluftsnätverket nådde -25 °C. Detta larm innebar att Walki snabbt kunde reagera och förhindra en negativ påverkan på produktionen.

Fem installationsprinciper för noggrann daggpunktsmätning

Även den bästa daggpunktssensorn är bara så noggrann som installationen tillåter. Här är en användbar checklista med fem installationstips för att se till att daggpunktsmätningen blir så exakt som möjligt.

• Använd rätt material. Välj helst rostfritt stål med en god ytfinish till rör och komponenter. Undvik hygroskopiska plaster och gummi eftersom de kan absorbera fukt och sedan släppa ut den i luften. PTFE är ett undantag för temperaturer ned till cirka -40 °C, eftersom det har mycket låg fuktabsorption jämfört med andra plaster.
• Se till att anslutningarna är täta. Daggpunktsmätningar är mycket känsliga även för de minsta läckor i systemet. Täta och försegla alla anslutningar korrekt – för koniska gängor som NPT rekommenderar vi PTFE-tejp. För rakgängade anslutningar som G½" ska tätningsbrickan som medföljer instrumentet monteras mellan proben och provtagningscellen.
• Behåll ett jämnt flöde. Daggpunktssensorer behöver ett svagt men kontinuerligt flöde över sensorelementet för att ge en exakt avläsning. Högre flödeshastigheter förbättrar generellt sett sensorns svarstid, men flöden på 1–2 l/min är vanligtvis tillräckliga för högkvalitativa sensorer. Installera inte sensorer i blindgångar utan luftflöde och se till att rengöra provtagningsledningarna innan mätningen.
• Undvik kondensvatten i provtagningsledningen. Hela provtagningsledningen inklusive ventiler och kopplingar måste hållas över processens daggpunkt för att förhindra att det bildas vatten. Använd uppvärmda eller värmeslingor vid behov.
• Använd rätt mätuppställning. Direkt montering inline kan användas om luftflödet är tillräckligt och temperaturen är nära omgivningens. En provtagningscell skyddar sensorer vid plötsliga stötar av het gas eller vatten och gör det möjligt att serva sensorer under tryck.

Vilket är bättre, stickkontroller eller kontinuerlig övervakning?

Båda metoderna fyller sitt syfte – stickkontroller kan användas för att lösa problem, medan kontinuerlig övervakning hjälper till att förebygga dem.

Stickkontroller med en portabel daggpunktsprob och loggare är perfekt för granskningar, felsökning och kalibreringskontroller. Spara energi genom att hitta och åtgärda läckor och dimensionera torkningen rätt. Till exempel använder SmartAir och Energy Oy Vaisala Indigo80 för att generera energi och spara kostnader för kunder som använder tryckluft. 

Kontinuerlig övervakning ger situationsmedvetenhet i realtid och aktiverar automatiska larm om daggpunkten uppvisar avvikelser eller toppar. Avvikelser eller toppar kan vara tecken på fel på torken, tornväxling eller en plötslig lastförändring. Till exempel utlöste sensorerna vid Walkis anläggning i Valkeakoski ett larm när daggpunkten steg till –25 °C. Detta möjliggjorde snabba korrigerande åtgärder innan förändringen påverkade produktkvaliteten. Kontinuerlig övervakning ger också användbara trenddata som kan användas för underhåll och investeringsplanering.

Vilka relevanta kvalitetsramverk finns för tryckluft?

Den huvudsakliga ISO-standarden för mätning av renheten hos tryckluft är ISO 8573, som delar in tryckluftens kvalitet i klasser för partiklar, vatten och olja. Standarden omfattar nio områden, inklusive föroreningsklasser och renhetsklasser, samt testmetoder för ett brett utbud av variabler som olja, gaser, vatten och fukt. Säkerställ efterlevnad av vattendelen i standarden genom att mäta daggpunkten.

För hygienkritiska anläggningar där det finns risk för mikrobiell tillväxt omfattar ISO 8573-7 möjliga föroreningar. Tryckluftens torrhet och renhet är ett av de främsta hindren mot mikrobiell tillväxt.

Fördelarna med moderna daggpunktsinstrument

Moderna daggpunktsinstrument skiljer sig avsevärt från äldre hygrometrar med kyld spegel eller långsamma kapacitiva prober. Vaisalas DRYCAP®-sensorer har en mycket känslig tunnfilmspolymer som möjliggör:

• En snabb respons från vått till torrt och tillbaka
• Långsiktig stabilitet och minimala omkalibreringsbehov
• Hög tolerans mot kondenserande miljöer
• Immunitet mot kontaminering tack vare den automatiska kemikalierensningsfunktionen
• Utmärkt noggrannhet med mycket liten hysteres
• Snabb responstid med minimal drift

För tekniker som behöver omvandla mellan atmosfärisk daggpunkt och tryckdaggpunkt eller göra andra komplexa fuktberäkningar eller -omvandlingar, erbjuder Vaisala en kostnadsfri och lättanvänd fuktkalkylator.  

Vill du veta mer om tryckluft och daggpunktsmätning? Ladda ner Eguiden för tryckluft eller titta på webbinariet The Essentials with Compressed Air Dew Point.