Vermeidung von Kondensation in Schläuchen

[lupop]

Hallo Leute,

bei meinem Praktikum möchte ich mit Hilfe von Silicagel die Feuchtigkeit aus einem Proberaum bestimmen und anschließend mit den Werten eines Feuchtemeßgerätes vergleichen. Bei dem Verfahren mit Trockenmittel wird das Volumen der Probe und die Massendifferenz ermittelt und daraus die Absolute Feuchtigkeit berechnet. Leider entsprechen die gemessenen Massewerte nicht dem gewünschtem Ergebnis, die feuchte Luft gelangt durch einen Schlauch vom Proberaum zum ersten Trockenrohr. Jetzt ist die Frage,

Wie läßt sich Kondensation in einem (Gummi)Schlauch vermeiden?

Eine praktische Lösung wäre die Umgebungsluft (zBsp mit einem Fön) zu erhitzen. Diese Lösung scheint mir aber wenig wissenschaftlich, außerdem kann das bei einer Probendauer von 30 min ganz schön anstrengend werden.
Ein Vakuum zu erzeugen fällt aus praktischen Gründen aus, ebenso die Abdichtung des Raumes mit Harz o.ä.

Habt Ihr vielleicht noch eine bessere Idee?

Gruß
tom

[Peter(TOO)]

Hallo Tom,

Rein physikalisch lässt sich Kondensation nur mit Wärme verhindern.

Mit dem Vakuum machst du das nämlich auch: Durch den niederen Luftdruck setzt du den Siedepunkt herunter, dann kocht das Wasser halt schon bei Raumtemperatur und nicht erst bei 100°C.


Praktisch kann man das natürlich etwas anders machen, als von Hand föhnen.

Du kannst z.B. den Messschlauch in einen dickeren Schlauch stecken und durch den dicken Schlauch warme Luft durchblasen.

Es gibt auch Heizbänder welche man um Rohre und Schläuche wickeln kann.

MfG Peter(TOO)



MfG Peter(TOO)

[oberallgeier]

... Silicagel die Feuchtigkeit aus einem Proberaum bestimmen ... Kondensation in Schlauch vermeiden ...Nimmt Silicagel denn wirklich die gesamte Feuchtigkeit der Luft auf? Ab ca. 60% relFeuchte nimmt die Aufnahmefähigkeit von Wasser doch ab - da bekommt man sicher ein Problem, wenn z.B. die Atmosphäre im Proberaum nicht/kaum zirkuliert etc. Schau mal nach Dampfdruckkurven von feuchtem Silikagel.

Kondensation an Kontaktflächen kann man verhindern, wenn man das Unterschreiten des Taupunkts verhindert (oder Druckerhöhung der Atmosphäre *ggg*) - und deshalb ist das Erwärmen von Kontaktflächen bis über den Taupunkt die einzige Möglichkeit.

Wenn ich es richtig verstehe, soll ein Feuchtemessgerät geprüft oder geeicht werden. Eine recht genaue Methode der Feuchtigkeitsmessung ist die mit dem Aspirationspsychrometer (z.B. nach Aßmann) - wenn der Proberaum groß genug ist. Natürlich verfälscht dieses Messverfahren - je nach Proberaumvolumen - das Ergebnis.

[lupop]

[QUOTE=oberallgeier;592764]Nimmt Silicagel denn wirklich die gesamte Feuchtigkeit der Luft auf?

Da hast du recht, allerdings soll die RF unter 40% liegen


Wenn ich es richtig verstehe, soll ein Feuchtemessgerät geprüft oder geeicht werden.

Genau. Und die vergleichende Meßmethode mit dem Trockenmittel ist vorgegeben. Im Moment kommen wohl am ehesten Heizbänder in Betracht.

[oberallgeier]

... bei meinem Praktikum ... geprüft oder geeicht ... die vergleichende Meßmethode mit dem Trockenmittel ist vorgegeben ...Klingt nach Buttern in Magermilch. Hoffentlich sind die andern Aufgabenstellungen besser durchdacht.

[ranke]

Rein physikalisch lässt sich Kondensation nur mit Wärme verhindern ...

... deshalb ist das Erwärmen von Kontaktflächen bis über den Taupunkt die einzige Möglichkeit

Man kann die Kondensation auch durch "Verdünnen" der Probenluft mit einem wasserdampffreien Gas erreichen. Zum Beispiel Stickstoff aus der Druckflasche. Entsprechend sinkt die RF.


allerdings soll die RF unter 40% liegen

Warum kondensiert Wasser bei RF < 40%? Verstehe ich nicht so ganz. Eventuell den Schlauch aus dem Kühlschrank nehmen?

[Podi]

Das mit dem unterschreiten des taupunktes ist richtig....

Da du das ganze wissenschaftlich machen willst ist die einzige Möglichkeit den Versuchsaufbau einzukapseln, damit die Temperaturen überall gleich sind! Speziell wenn du verschiedene messmethoden vergleichen willst müssen die Vorraussetzungen gleich sein, sprich die Temperatur muss relativ präzise eingestellt werden können, da die Luft bei höheren Temperaturen einfach viel einfacher Wasser aufnehmen kann als im kalten Zustand.

Neben dem bastlertipp mit dem Fön kann ich dir noch den Tipp aus dem Hausbaugeben: isolieren!

[Vitis]

Rohrbegleitheizung ... um den Schlauch wickeln und Stecker einstöpseln. Allerdings verschiebst Du dann per Wärme auch die RF, oder?
oder eben mit der Messanordnung möglichst nah dran, sprich das Geldepot direkt an die Wand des Messraumes und die Luft durch ziehen statt drücken.

oder die Gelgeschichte gleich ganz vergessen und per Peltierelement und Kühlkörper definiert das Wasser zum kondensieren bringen und die Menge messen.

[oberallgeier]

Rohrbegleitheizung ... verschiebst Du dann per Wärme auch die RF ...Wolln mal hoffen dass tom zu clever dafür ist. Das Ding heißt zwar Rohrbegleitheizung, aber es soll ja eben NUR das Rohr, nicht die Luft geheizt werden. Sprich: ne Erwärmung des Rohrs per Temperaturreglung bis zur Fluidtemperatur, mindestens bis weniger als die halbe Taupunktdifferenz reicht. Aber das sind ja elementare Dinge zu einer Bilanzierung, die gehören dazu wenn man schon mal den Begriff "Bilanzhülle" gehört hat.

Den Versuchsaufbau finde ich sowieso etwas - hmmm - seltsam (siehe Anmerkung oben). Wenn sich tom das hx-Diagramm ansieht wird er sehen, dass bei 20°C und 90% relLF grad mal runde 16 g (GRAMM) Wasser in einem Kubikmeter Luft sind - und das wäre kurz vorm Einsetzen von Regen. Ich weiß ja nicht wie groß sein Proberaum ist, aber wenns ein kleines Zimmer wäre, sagen wir mal 30 m³, dann wäre da rund ein halbes Kilo Wasser unter den eben genannten Bedingungen drin. Je nach Proberaum gibts beim Versuch einer Gesamtmassebilanz das Problem Diffusion aus den Wänden und evtl. Raumeinbauten, behinderte Konvektion im Raum etc. Da meine ich, dass er nicht mehr als 90% der Wassermenge rauskriegt. Und das bei besten Versuchsbedingungen. Ich vermute aber, dass es um Verhinderung von Kondensation in Schaltschränken geht - da wird der Probenraum grad mal ein paar Gramm Wasser fassen.


... Gelgeschichte gleich ganz vergessen ... Kühlkörper ... Wasser ... kondensieren ...WENN tom das Wasser bei -5°C ausfrieren würde - dann bekäme er nur 80% der oben genannten Wassermenge raus *ggg*. Thermodynamik ist nicht soooo ganz einfach ;.-.) (Den Rest könnte man aber rausrechnen *ggg*)

[Besserwessi]

Damit das Trockenmittel auch für den ganzen Probenraum wirkt, müssten man schon eine Umwälzung des Gases haben - die Diffusion durch stehende Luft im Schlauch ist eine eher langsame Angelegenheit - da können wir ggf. bis Weihnachten warten. Die Aufnahmefähigkeit des Silica Gels hängt auch von der Temperatur ab, und auch beim befüllen / Wiegen vorher muss man aufpassen, wenn nicht in Echtzeit gemessen wird.
Bei der geringen Luftfeuchte am Ende spielt Kondensation keine Rolle, es sei denn der Schlauch ist mehr als 10-15 K kälter als das Silica Gel.

Ein Problem könnte die Feuchtigkeitsaufnahme des Gummischlauches selber sein - da wäre die logische Lösung einfach einen anderen Schlauch aus einem anderen besser geeigneten Material zu nehmen. Eine Minimallösung wäre es ggf. noch den Schlauch vorher lange (> 5 mal Versuchsdauer) zu trockenen, um da ein Gleichgewicht (mit dem Endzustand) zu erreichen. Ein heizen des Schlauches wäre da kontraproduktiv.

[Podi]

Thermodynamik ist nicht soooo ganz einfach

Mist...

Wenn er schon Probleme mit Kondensation hat würde man die doch am besten ausnutzen...

Ein Rohr am einen Ende über der Probentemperatur erwärmen und am Auslass kühlen. Bei einem genügend dicken Rohr aus einem gut Wärme leitendem Material kann man über die Position der ersten Kondensattropfen die Tautemperatur und somit die Luftfeuchtigkeit im Probenraum errechnen.

Eventuell auch direkt im Proberaum den selben Aufbau, nur das man Vollmaterial nimmt und dann die Kondensation außen hat. Wenn man dann daran ein Indikatorpapier befestigt hat man a) gute möglichkeit abzulesen und b) ein archivierbarer Nachweis...

[oberallgeier]

... Wenn er schon Probleme mit Kondensation hat würde man die doch am besten ausnutzen ...ENDLICH hat jemand das Taupunktmessgerät erfunden. Es muss ja nicht das für dreissig Flocken sein, für ne Sensoreichung könnte man schon fünf mal soviel ausgeben ... Ich wollte schon darauf hinweisen - aber ich finde die Aufgabe und ihre Einschränkungen so herrlich xxxzensiertxxx - und da hatte ich dann nur den Hinweis auf die Taupunktbestimmung bei der Begleitheizung gegeben (ich weiß dass das fies war).

[i_make_it]

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[oberallgeier]

Das mit dem Taupunkt ist in doppelter Hinsicht fies. Zum einen ist er ja druckabhängig und zum anderen ...Schon früh habe ich im Bereich Luft und Raumfahrt deren Gepflogenheit übernommen, nicht-alltägliche Messungen oder nicht-alltägliche Gegenstände nach Möglichkeit mit simplen, möglichst sauber spezifizierbaren Vorgängen/Zuständen/Umgebungen zu prüfen. Beispiel: wenn ein neues Rechenprogramm zur Umströmung von Gegenständen saubere Werte schon für einen Kreiszylinder liefert, dann kann man mal etwas ruhiger schlafen. Daher:

Unbekannte, unübliche Geräte oder so vor dem Einsatz im Kontext der Anwendung testen und die Ergebnisse kritisch beurteilen und prüfen. Tut ja kaum jemand. Wieso meinst Du, i_make_it, wieso ich an meinen Pololumotoren die nicht-datenblattkonforme Getriebeübersetzung (https://www.roboternetz.de/community/threads/63984-29-1-Getriebe-mit-variabler-Übersetzung) festgestellt hatte ? Und das ist nun wirklich Pillepalle gewesen. Und GERADE wenn es ein solches Problem ist, wie Du die Taupunktmessung so gut charakterisierst, dann muss man eben etwas mehr Gehirnschmalz reinbuttern als bei der Anwendung eines Meterstocks.

[Podi]

nach Möglichkeit mit simplen, möglichst sauber spezifizierbaren Vorgängen/Zuständen/Umgebungen zu prüfen.

Willkommen in der Wissenschaft!

Sollte man bei dieser Aufgabe definitiv auch machen...

[i_make_it]

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