Drucktaupunkt
Kühlt sich ein mit Feuchtigkeit (Wasserdampf) beladenes Gas ab, kommt es bei einer bestimmten Temperatur zur Bildung von flüssigem Wasser in Form von Nebel im Gas oder Tau an festen Oberflächen.
Diese Temperatur wird als Taupunkttemperatur oder vereinfacht Taupunkt bezeichnet.
In vielen Anwendungsprozessen ist flüssiges Wasser an sich bzw. bereits das Potential zur Bildung von flüssigem Wasser unerwünscht bzw. unzulässig. Daher werden verschiedene Trocknungstechnologien eingesetzt, um den Taupunkt des Prozessgases (z.B. Druckluft) soweit abzusenken, dass die Kondensation, d.h. die Bildung von flüssigem Wasser, unterbunden wird.
Der Taupunkt ist eine Temperatur und wird in °C angegeben. Aufgrund seiner dadurch hohen Anschaulichkeit und der direkten Verbindung zu vielen Prozessparametern wird der Taupunkt bevorzugt als physikalische Größe zur Messung und Angabe des Feuchtegehalts in Gasen eingesetzt. Anders als bei einer Konzentrationsangabe, die Mengenverhältnisse zwischen Wasser und Gas beschreibt (z.B. in der Einheit g/m³), wird beim Taupunkt nicht eine Wassermenge im Gas, sondern ein Verhalten der in dem Gas gelösten Feuchtigkeit bezogen auf die Gastemperatur beschrieben.
Daher ist der Taupunkt zunächst nicht für die Verwendung in Massenbilanzen geeignet, kann aber mit Hilfe von Formeln oder Tabellen in eine Konzentrationsangabe umgerechnet werden (siehe Dampfdrucktabelle). Dafür besteht eine direkte Beziehung zwischen dem Taupunkt und der relativen Feuchte (rF). Erreicht die Gastemperatur die Taupunkttemperatur, so ist die relative Feuchte des Gases genau 100%rF und das Gas somit mit Feuchtigkeit gesättigt.
Weiterhin wird zwischen Taupunkt und Drucktaupunkt unterschieden:
Taupunkt | bezieht sich auf drucklose, atmosphärische Luft (atmosphärischer Taupunkt) |
Drucktaupunkt | bezieht sich auf ein unter Druck stehendes Gas (z.B. Druckluft) mit einem bestimmten Betriebsüberdruck |
Expandiert man ein komprimiertes Gas auf Atmosphärendruck, so vergrößert sich sein Volumen. Die in dem Gas gelöste Feuchtigkeit wird somit auf ein größeres Volumen verteilt - das Gas wird dadurch trockener. Folglich ist der Taupunkt eines Gases, gemessen bei atmosphärischen Bedingungen, deutlich geringer als der Drucktaupunkt des gleichen Gases, gemessen unter Druck. Bei Angaben zum Taupunkt ist daher immer der Bezugsdruck zu nennen, um Verwechslungen und somit Fehler bei der Auswahl und Auslegung eines Trockners auszuschließen.
Taupunkte für Drucklufttrockner werden in der Regel als Drucktaupunkte angegeben. Es schadet aber nicht die Angabe zu überprüfen – sicher ist sicher. Falls erforderlich, können atmosphärische Taupunkte und Drucktaupunkte ineinander umgerechnet werden.