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集装箱干燥剂应用原理
 集装箱干燥剂应用原理

随着世界经济的迅速发展,国际间的贸易来往日趋频繁,集装箱海洋运输因其成本优势成了国际贸易领域最重要的货运方式。然而,集装箱在海洋运输或存储过程中,货柜往往会经历海洋高湿气候及较大的昼夜温差变化。白天密封在货柜内的富含水气的高温空气,在夜间由于温度降低水气达到超饱和,集装箱内的水蒸气就会凝结成水珠,这就是俗称的"集装箱雨",这种液态的水会对集装箱内货物或货物的外包装产生严重的影响。

1、 相对湿度(Relative humidity):日常生活中所指的湿度为相对湿度,用%rh表示。相对湿度即单位体积气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。 

2、绝对湿度(Absolute humidity):单位体积(通常为1m3)的气体中含有水蒸气的质量(g)。

3、露点(Dew Point)  温度较高的气体其所含水蒸气也较多,将此气体冷却后,其所含水蒸气的量即使不发生变化,相对湿度增加,当达到一定温度时,相对湿度达到100%饱和。此时,继续进行冷却的话,其中一部分的水蒸气将凝聚成露。此时的温度即为露点温度(Dew Point Temperature)。露点在0℃以下结冰时即为霜点(Frost Point)。

                                                         常用温度下绝对湿度表

例一:

从附表中我们可以看到,当温度为35℃时,相对湿度为90%,空气绝对湿度可以达到35.67g/m3,当温度由35℃降低到15℃,仍然保持空气相对湿度为90%,这时候空气的绝对湿度会降低到11.57 g/m3,如果没有外界的因数干预的话,其中35.67g-11.57g=24.1g的水蒸气就会凝结成水,若是20英尺的空间体积则产生约780g的冷凝水。

在这个例子中我们仅考虑了温度的变化(35℃降为15℃),没有考虑湿度的变化(在两个温度条件下都保持在 RH =90%),这是一种理想状态,在通常情况下,空气的相对湿度都会随着温度的下降而下降,低温低湿。因为温度越低,空气对水蒸气的包含能力就越低。比较明显和极端的例子就是夏天和冬天,夏天人们感觉湿热,而冬天则感觉干冷,就是因为冬天的空气干燥。

例二:

我们将例一中当温度为15℃时,空气的相对湿度设为60%,初始条件不变,如果没有外界因数干预,这时候就会有35.67 g -7.71 g =27.96 g的水蒸气凝结成水,若是20英尺的空间体积则产生约920g的冷凝水。

例三:

我们做一个实验,做一个体积为1m3密闭的容器,容器里面的初始温度为40℃,相对湿度为60%,由附表可以看出,这时侯这个容器里面的绝对湿度为 30.72 g/m3 。开始给这个容器降温,随着温度的下降,容器里面的相对湿度开始上升,在温度降到30℃时,达到100%,继续降温,我们发现,容器的壁上开始出现露水。这是因为当温度下降到30℃时,空气所能容纳的绝对湿度只有30.60 g ,已经低于30.72 g,所以水蒸气开始变成露水。
我们说30℃就是露点温度。

例四:


我们创造与例三同样的环境,但这次我们在里面放了一包500克的干燥剂,这包干燥剂在15℃、RH=30%的条件下的吸湿率为10%。同样的,我们对容器进行降温。这时,我们发现,因为有了干燥剂的存在,随着温度的下降,容器内的相对湿度并没有象例三那样上升,相反,在慢慢的下降,因而没有出现结露现象。当温度下降到15℃时,依然没有结露现象出现。

这是为什么呢?

我们可以计算一下,当容器内的环境由40℃、RH=60%变为15℃、RH=30%时,从理论上会产生多少水蒸气:30.72 g –3.86 g =26.86 g。 而这在个条件下,干燥剂吸收的水蒸气的能力为:500 g *10%=50 g。也就是说,因为温度下降而应当冷凝出的水已经被干燥剂全部吸收了。 从这个实验可以看出,因为干燥剂的存在,露点温度已经下降到15℃以下。

综合以上例子看出,利用干燥剂吸收空气中的部分水分,降低集装箱内的露点温度,从而防止结露的产生。通过防止集装箱内结露,从而解决了集装箱因受露水影响而发生的货损问题。