Bu yazıda Pnömatikte Bağıl Nem Oranı ve Sıcaklığa Bağlı Olarak Hava İçindeki Nem Miktarı ve Havanın Sıkıştırılmasıyla Açığa Çıkan Nem Miktarı hesabına değineceğiz.
Hava içerisinde nem olarak bir miktar su bulunmaktadır. Bu miktar,havanın sıcaklığı ile doğru orantılıdır. Havanın soğutulması ile, içerisindeki nem su damlaları olarak ayrışır. Bu suya yoğunlaşma suyu denir.
Pnömatik için havadaki su miktarının basınca değil, havanın sıcaklığına ve hacmine bağlı olduğu için önemlidir. Örneğin, sistem basıncının Pe=6 bar olduğu sistemde 7 kat daha fazla hava sıkıştınlmıştır. Fakat içerisindeki su miktarı 1 birimlik hava kadardır. Bunun sonucunda pnömatikte yoğunlaşma suyunun çeşitli donanımlarla havadan ayrıştırılması zorunludur. Havanın sıcaklığının artması aynı zamanda su miktarının da artması anlamına gelmektedir. Örneğin 1 m3 hava, 30oc de 30 cm3, 10oc de 2 cm3 su içermektedir.
Bağıl Nem Oranı ve Sıcaklığa Bağlı Olarak Hava İçindeki Nem Miktarı
Atmosfer havası içinde havanın bağıl nem oranına (BNO) ve hava sıcaklığına bağlı olarak belirli oranlarda nem bulunur.
Sıcaklık arttıkça havanın nem miktarı artar.
Yandaki grafikte, Bağıl nem oranına (BNO) ve sıcaklığa bağlı olarak hava içindeki nem miktarını görüyoruz.
Bağıl Nem Etkisi
Sıcaklık sabitken bağıl nem oranı arttıkça, havanın taşıyabileceği su buharı miktarı da doğru orantılı artar.
Yoğuşma Riski
Sıkıştırılan hava soğuduğunda taşıyamadığı nem yoğuşarak sıvı hale geçer; bu da pnömatik hatlarda korozyona yol açabilir.
Kurutucu Kullanımı
Hassas pnömatik ekipmanlarda nem kaynaklı arızaları önlemek için genellikle kurutucu (dryer) üniteleri kullanılır.
Havanın Sıkıştırılmasıyla Açığa Çıkan Nem Miktarı hesabı
Örnek Soru:
Bir kompresör 20oC sıcaklıkta ve bağıl nem oranı % 70 olan 10 m3 havayı 7 bar basınca yükseltmektedir. Açığa çıkan nem miktarı nedir?
Çözüm:
BNO % 100 olan (neme doymuş) havanın içerdiği nem miktarı yukarıdaki şekilde görüleceği üzere 20oC için 17,4 gr/m3 olarak bulunur. 10 m3 havada 17,4 x 10 = 174 gr nem vardır.
Soruda kompresörün emdiği havanın BNO % 70 olduğuna göre 174 x 70 /100 = 121,80 gr nem vardır.
Hava basıncı 1 bar mutlak basınçtan 8 (7+1) bar mutlak basınca sıkıştırıldığı için havanın hacmi azalır ve hava içindeki nem yoğunlaşarak su haline dönüşür. 10 m3 hava, 7 bar basınca kadar sıkıştırıldığında havanın hacmi şu formülle hesaplanır.
P2 . V2 / T2 = P1 . V1 / T1
(7+1) . V2 / 273+20 = 1 . 10 / 273+20
V2 = 1.25 m3
10 m3 serbest hava 7 bar basınca sıkıştırıldığında 1,25 m3 hacme düşer. Kompresörden çıkan sıkıştırılmış havanın içindeki nem miktarı 1,25 m3 x 17,4 gr/m3 = 21,75 gr olacaktır.
Açığa çıkan nem miktarı: 121,80 – 21,75 gr = 100,05 gr olur.
Konuyla İlgili Sorular
Bir miktar havanın taşıyabileceği su buharı miktarı, o havanın sıcaklığıyla belirlenir. Hava sıkıştırılsa bile içindeki toplam su miktarı değişmez, sadece hacim küçüldüğü için yoğunlaşma daha kolay fark edilir.
Sıcak iklimde çalışan bir kompresör, soğuk iklimdekine göre çok daha fazla nemli hava emer. Bu yüzden sıcak ortamlarda çalışan pnömatik sistemlerde kurutma ihtiyacı daha da kritik hale gelir.
İlgili Yazılar
