北京交通運輸職業(yè)學院 程玉光

項目二 壓縮空氣系統(tǒng)布局與安裝

1 空氣壓縮機機房的選址與安裝

空氣壓縮機機房包括空氣壓縮機、儲氣罐、初級過濾設備和冷凍干燥機等4種設備，是提供壓縮空氣的動力源泉?？諝鈮嚎s機機房的選址和4種設備的安裝順序都會直接影響到壓縮空氣源的品質，合理地布局空氣壓縮機機房可以提高壓縮空氣的首次吸入潔凈度，相關設備的正確安裝可以減輕對后續(xù)供氣系統(tǒng)設備的正常損耗。

1.1 空氣壓縮機機房的選址

在空氣壓縮機機房的選址方面，應充分考慮周圍環(huán)境空氣的潔凈度及全年的風向，應選擇車間周邊環(huán)境空氣等級最高的場所作。選址時應考慮以下3個因素。

（1）要選擇車間周邊環(huán)境塵埃最少的區(qū)域。

（2）要選擇周邊環(huán)境的上風區(qū)域，減少風向帶來的粉塵。

（3）如果鈑噴實訓車間是設置在實訓室的2樓，則空氣壓縮機機房應設置在實訓室的1樓，這樣，空氣管道中的冷凝物會在通往2樓的管道中垂流下來，可減輕對2樓工具設備的消耗。

特別提醒：有些職業(yè)院校的鈑噴實訓車間是采用校企合作的方式運營的，鈑噴實訓車間既用作學生實訓，又對社會開放進行維修運營，類似于汽車后市場內的大多數汽車維修企業(yè)，這些汽車維修企業(yè)一般都提供車輛維修后的免費洗車服務，調查發(fā)現，很多這樣的校企合作企業(yè)的洗車區(qū)域洽洽就緊挨著空氣壓縮機機房，這樣的話，空氣壓縮機常年吸入的空氣就含有大量的水分，這大大增加了壓縮空氣系統(tǒng)的過濾負荷，尤其是在溫濕度偏高的夏季，很容易造成各種噴涂弊病，這是車間布局和設計方面的一大敗筆。

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壓縮空氣系統(tǒng)安裝中存在的典型問題及危害

調查發(fā)現，大部分汽車維修企業(yè)的壓縮空氣系統(tǒng)都或多或少存在問題，影響了壓縮空氣的品質，直接導致鈑噴效率、產出量和收益低下。壓縮空氣系統(tǒng)選擇和安裝中存在的典型問題有以下幾個方面。

（1）空氣壓縮機機的功率、儲氣罐的容量、冷凍干燥機的空氣處理量普遍偏小。

（2）空氣主管路設計不合理，很多采用單向設計，無回路，且選用的管路較細。

（3）空氣主管路上沒有安裝初級過濾設備或安裝了過濾效果較差的初級過濾設備。

（4）空氣支管路未單獨設置減壓閥，而是直接與油水分離器相連。

（5）終端油水分離器的通氣量和過濾精度達不到要求，供氣軟管內徑偏小，不能保證足夠的通氣量。

上述問題可能會造成噴涂時壓縮空氣流量不夠；壓縮空氣壓力波動較大，導致噴槍和氣動工具在使用過程中出現時斷時續(xù)的情況；壓縮空氣含雜質較多，堵塞噴槍內部的空氣通道，縮短噴槍的使用壽命；壓縮空氣含有較多的油、水及塵埃顆粒，使漆膜表面產生較多的塵點和走珠等現象，影響噴涂效果，需頻繁打磨、拋光以補救漆膜瑕疵，有時甚至需要返工，費工費時費料，嚴重影響交車時間，增加車主投訴，損害企業(yè)信譽。

1.2 空氣壓縮機機房中設備的安裝

為了盡量提升空氣壓縮機機房出氣源的空氣品質，在安裝空氣壓縮機機房中的4種設備時，我們建議的安裝順序為：空氣壓縮機→儲氣罐→初級過濾設備→冷凍干燥機。這樣安裝的優(yōu)勢體現在以下幾個方面。

（1）儲氣罐緊靠空氣壓縮機，能稍稍減少空氣壓縮機反復起動的頻率，從而降低空氣壓縮機的使用折損。

（2）儲氣罐有足夠的空間并帶有排水閥門，既能降低壓縮空氣的溫度又可以排水，可以減輕后續(xù)初級過濾設備和冷凍干燥機的處理負荷。

（3）初級過濾設備安裝在冷凍干燥機之前，既能排出冷凝過濾物又可利用通氣時間差降低壓縮空氣的溫度，進一步緩解冷凍干燥機的處理負荷。

（4）經過儲氣罐和初級過濾設備后，壓縮空氣的溫度和含水量都降低了，壓縮空氣進入冷凍干燥機后，可在減輕冷凍干燥機過濾負荷的同時，使輸入到空氣主管路的壓縮空氣的品質得以提升。

（5）在初級過濾設備和冷凍干燥機處設置旁通管道，可保證在不停產的狀態(tài)下對空氣壓縮機機房內的設備進行維護和檢修。

2 空氣主管路的安裝

如果把空氣壓縮機機房比作人體心臟，那么空氣主管路就相當于人體的主動脈血管，以確保能把壓縮空氣穩(wěn)定、足量地輸送到各分支用氣崗位，因此，空氣主管路的布局與安裝就想得非常重要。在布局和安裝汽車鈑噴實訓車間空氣主管路時，要密切注意以下幾個問題。

（1）空氣主管路要設置成全封閉環(huán)形回路，以保證空氣主管路中每處的氣壓都相等，確保每個工作崗位的氣壓恒定。如果空氣主管路采用單向無回路設計，便會造成越到空氣主管路的末端氣壓越低，無法同時滿足所用工作崗位的正常用氣。

（2）空氣主管路的整個環(huán)形回路要相對于水平面傾斜0.5°～1°的角度，并要在環(huán)形空氣主管路的最低處設有自動排水裝置。這是應為汽車鈑噴實訓車間的空氣主管路一般都較長，壓縮空氣有充分的時間和空間冷凝下來，布置環(huán)形空氣主管路時設置這樣的傾斜角度，有利于冷凝物順流而下，并及時自動排出空氣主管路，確保冷凝物不會浸入下一級管路和設備。

（3）空氣主管路管材要避免單段過長，應盡量縮短，且要保證空氣主管路呈直線走向布置，以減少彎通造成的壓縮空氣壓力損耗。假如受限于建筑物外形結構而無法避免彎通時，則必須要將空氣主管路布置成向下的彎通，并在空氣主管路的每一個低點處都要安裝自動排水閥，以便能及時將空氣主管路中的冷凝水排出。

（4）由于單段空氣主管路會因自重而下垂（在管路下垂彎曲角度大時，空氣主管路內會逐漸積聚冷凝水，當水份儲存到一定程度時便會沖向下一級空氣管路，令終端油水分離器無法瞬間處理大量水份，水份便會隨噴槍噴出，造成噴涂缺陷，金屬管變形較小，而 PVR 塑鋼管則更容易出現此現象），為保證空氣主管路呈直線走向，布置空氣主管路時必須安裝固定托架，且固定托架的間距要合理。

（5）空氣主管路要分段、分區(qū)設置旁通閥和控制閥，以便于在壓縮空氣系統(tǒng)正常工作時對設備進行分段維護，并有利于增加工作用氣崗位。

3 空氣支管路的安裝

空氣支管路是連接空氣主管路的重要一環(huán)，其安裝要求如下。

（1）空氣支管路要從空氣主管路的頂端呈天鵝頸狀接出，以避免空氣主管路中的冷凝物導入控制支管路，并進入下一級油水分離器或氣動設備中，以降低后續(xù)設備的過濾負荷。

（2）空氣支管路要求豎直向下，并在其中段安裝控制閥門，經過控制閥門后橫向接出下一級分空氣支管以安裝終端油水分離器?？刂崎y門即可調整氣壓又可關閉空氣管路，以便對油水分離器進行維護保養(yǎng)。

（3）要在空氣支管路的豎直終端安裝自動排水閥，并接上導流管和收集容器，以便于冷凝物的導出和收集。

4 終端油水分離器的安裝

終端油水分離器安裝的具體要求如下。

（1）油水分離器必須豎直安裝（圖3a），這符合油水分離器的設計和工作原理，過濾效果最佳。如果油水分離器安裝錯誤（圖3b）則會導致氣流紊亂，過濾效能下降，出現漏氣的現象。

（2）要油水分離器的底部接上導流管和收集容器，以便冷凝物的導出和收集。

（3）建議將噴漆工位的油水分離器安裝在烤漆房內，以方便隨時觀察和調整氣壓。

（4）為保持油水分離器壓力表的清晰度和氣壓調節(jié)旋鈕的操作靈敏性，要為油水分離器套上透明保護罩（圖4）或防護膜，以防止漆霧粘附。

特別提醒：透明保護罩或防護膜使用一段時間后要進行更換。

圖4 油水分離器的透明保護罩

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為什么要安裝終端油水分離器？

空氣壓縮機機房的設備只能把壓縮空氣的品質等級稍稍提升，并不能達到氣動工具及噴涂使用壓縮空氣的要求，由于空氣主管路中的壓縮空氣中仍含有水蒸氣、油蒸氣及細小的塵埃顆粒物，當壓縮空氣運行至空氣管路的終端時，這些水蒸氣和油蒸氣便會冷凝成液態(tài)水和油。如果這些含有油污、水分和細小顆粒的壓縮空氣在霧化涂料后直接噴涂在車身表面，將會導致漆膜的嚴重缺陷（如漆膜走珠、氣泡、金屬件銹蝕等）；如果這些含有油污、水分和細小顆粒的壓縮空氣用于氣動工具，將會對其內部風動零件產生一定程度的磨損，并加速零部件的銹蝕；壓縮空氣中的有些雜質經過高壓快速運行后，會形成尖銳的顆粒物，會對氣動設備驅動構件（如風輪、葉片等）的表面產生高速撞擊，致使氣動設備表面粗糙、積塵和變形，引起驅動構件在做圓周運動時嚴重不平衡，振動加劇，產生噪音，久而久之會使氣動設備存在安全隱患。因此，需要在空氣管路的終端加裝精密油水分離器，以把空氣主管路及支管路內壓縮空氣中殘余的雜質進一步去除。