壓縮空氣中水分的來源、危害與對策

趙寧寧

摘要：空壓機(jī)在工作的過程中往往會(huì)在進(jìn)氣口伴隨一定的水分，這些水分是壓縮空氣的主要水分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，進(jìn)入壓縮空氣系統(tǒng)的水分同許多因素有關(guān)，例如空壓機(jī)的排量，環(huán)境溫度和空氣的濕度等等。因此在對系統(tǒng)中冷凝水量計(jì)算的過程中，必須考慮到溫度因素、壓力因素和空氣濕度因素。本文結(jié)合壓縮空氣系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制和原理，對空氣系統(tǒng)中水分存在的弊端進(jìn)行說明，同時(shí)對主流的除水方法進(jìn)行分析，希望能夠?qū)嚎s空氣中水分的去除提供參考意見。

關(guān)鍵詞：壓縮空氣;水分;危害與對策

引言

壓縮空氣系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)冷凝水問題，如果冷凝水沒有得到重視，則會(huì)導(dǎo)致空氣壓縮系統(tǒng)出現(xiàn)故障，致使元件漏氣或者產(chǎn)生管道堵塞的問題。這些問題一旦產(chǎn)生，氣路系統(tǒng)就會(huì)失效。尤其在高溫、高濕度的情況之下，氣路管道很容易因?yàn)槔淠a(chǎn)生銹蝕問題。近幾年來，我國國內(nèi)對于壓縮空氣機(jī)中水分的來源及危害進(jìn)行越來越多的研究，而且也取得了相應(yīng)的成果。尤其是嚴(yán)寒地區(qū)的壓縮空氣系統(tǒng)，如果產(chǎn)生冷凝水，很容易出現(xiàn)設(shè)備冷凍的問題。因此，必須對壓縮空氣系統(tǒng)中的水分進(jìn)行有效的清除，才能保證壓縮空氣系統(tǒng)的良好。

1.壓縮空氣冷凝水的危害性

某些壓縮空氣系統(tǒng)通常需要進(jìn)行24小時(shí)的連續(xù)作業(yè)，而且在某些工作環(huán)境中壓縮空氣系統(tǒng)的工作環(huán)境溫度比較低，濕度較高。這種高濕度的環(huán)境之下，很容易導(dǎo)致壓縮空氣系統(tǒng)出現(xiàn)冷凝水的問題。尤其在北緯60度附近的地區(qū)，其冬季的最低氣溫可達(dá)到零下30攝氏度至零下50攝氏度之間，而且平均濕度也較大。一旦出現(xiàn)冷凝水的問題，就很容易導(dǎo)致壓縮空氣系統(tǒng)出現(xiàn)冷凍的問題。而對于緯度較低的熱帶及亞熱帶地區(qū)，冷凝水問題則有可能導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)的線路被腐蝕，設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。氣路系統(tǒng)的故障可以是氣動(dòng)元件漏氣或者密封件撕裂，甚至是管道凍結(jié)堵塞以致斷裂。但是無論哪種問題，最終都會(huì)導(dǎo)致部分系統(tǒng)失效。因此解決壓縮空氣中的水分問題，對于壓縮空氣系統(tǒng)來說是非常重要的。

2. 壓縮空氣系統(tǒng)冷凝水的計(jì)算

對壓縮空氣系統(tǒng)當(dāng)中冷凝水的量進(jìn)行計(jì)算，需要考慮壓縮空氣壓力和管道中的溫濕度。壓力越高，溫度越低，飽和濕度，空氣中的水分含量也會(huì)更少，因此析出的冷凝水也就會(huì)增加。實(shí)際上，同一壓力下的壓縮空氣，其溫度不同，含水量也會(huì)不同。通常含水量會(huì)隨著溫度的降低而下降，因此在空氣壓縮機(jī)的出口和用氣點(diǎn)，確保其溫度的降低會(huì)導(dǎo)致冷凝水的析出。因此，應(yīng)該對其冷凝水析出的溫差進(jìn)行一定的控制。相對于低溫情況，高溫高濕度的情況下，進(jìn)入系統(tǒng)的水絕對值相對較低，因此很容易被使用者忽略其危害性，但是如果連續(xù)作業(yè)，這些冷凝水的危害性則會(huì)不斷增大，因此需要特別注意。

3.解決壓縮空氣水分的方法

3.1 采用凈化工作

在空氣機(jī)前安裝過濾器，這樣能保證大氣中進(jìn)入空氣機(jī)的空氣能夠優(yōu)先通過過濾器，然后進(jìn)行濕空氣的過濾。熱空氣在經(jīng)過壓縮之后會(huì)進(jìn)入冷卻器，而這種冷卻過程會(huì)讓時(shí)空氣中的水分在這里進(jìn)行冷凝。而冷凝水則會(huì)通過排水閥進(jìn)行排放，以便于確保壓縮空氣得到最初的處理。最后從儲(chǔ)氣包走出來的壓縮空氣還會(huì)再次經(jīng)過氣水分離器和干燥機(jī)，三重過濾之后通過管路輸送到使用設(shè)備當(dāng)中，大氣基本上已經(jīng)沒有水分，因此能夠很好保證空氣的干燥性，預(yù)防管道因冷凝水堵塞和銹蝕的問題。

3.2 安裝干燥機(jī)

安裝空氣干燥機(jī)是比較主流的一種方式，主要是在儲(chǔ)氣罐之前進(jìn)行干燥機(jī)的安裝。這是因?yàn)槁短煸O(shè)備安裝干燥機(jī)比較便利，而且能夠在空壓機(jī)的出口處將空氣進(jìn)行干燥處理，從而保證儲(chǔ)氣罐的出口都是干燥的空氣。這種方法在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的使用頻率較高，但是干燥機(jī)具有其特點(diǎn)和特性，加之干燥機(jī)在使用的過程當(dāng)中，必須不斷維護(hù)與維修以便于確保干燥機(jī)的安全，否則很難達(dá)到空氣干燥的目標(biāo)。如果干燥機(jī)存在問題，最終還是會(huì)導(dǎo)致壓縮空氣中含有水分，致使壓縮空氣的水分腐蝕管道，或者在寒冷地區(qū)產(chǎn)生管道凍結(jié)的問題。

3.3 保溫處理很關(guān)鍵

對于低溫環(huán)境下空氣壓縮系統(tǒng)而言，在氣路管道和氣動(dòng)控制箱的外表必須進(jìn)行保溫處理。這是因?yàn)槿绻麤]有良好的保溫系統(tǒng)，則會(huì)導(dǎo)致控制箱內(nèi)的其它組成部分發(fā)生冷凍問題，通常保溫處理工作需要通過電加熱器來完成。溫控開關(guān)則將會(huì)對氣路管道和氣動(dòng)控制箱的表面溫度保持在一定范圍之內(nèi)。除此之外，管道上可以進(jìn)行無水酒精的防凍器安裝，只要酒精濃度達(dá)到99.9%以上，則可有效防止管道的冷凍。

3.4 吸附式干燥機(jī)的使用

對于空氣壓縮系統(tǒng)，使用吸附式干燥機(jī)是更好的選擇。吸附式干燥機(jī)在進(jìn)行工作時(shí)，會(huì)對進(jìn)入壓縮空氣系統(tǒng)當(dāng)中的空氣進(jìn)行15%左右的干燥，但是在干燥機(jī)運(yùn)行的過程當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)生一定的消耗，使氣源壓力形成沖擊，因此在使用的時(shí)候務(wù)必注意這個(gè)問題。因此可以采用智能程序?qū)Ω稍餀C(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖控制，一旦空氣壓縮機(jī)處于加載狀態(tài)之時(shí)，干燥機(jī)可以進(jìn)行同步工作，這樣可以有效減少運(yùn)行負(fù)荷，同時(shí)促進(jìn)干燥機(jī)的干燥循環(huán)。

結(jié)束語

根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明不同溫度和不同壓力下的空氣其含水量也不同，因此壓縮空氣中水分的量需要參考器溫度和壓力情況才能得出準(zhǔn)確的分析計(jì)算。而在除水的過程當(dāng)中，設(shè)備的選擇必須與環(huán)境和溫度及相對濕度所適應(yīng)。尤其注意低溫狀況之下，要采取一定的防凍措施，而在高溫情況下，則要重點(diǎn)關(guān)注冷凝水的排放問題，這樣才能避免管道出現(xiàn)凍裂問題和腐蝕問題。而采用吸附式方法進(jìn)行除水，雖然效果很顯著，但是必須對干燥機(jī)的運(yùn)行和聯(lián)鎖控制進(jìn)行注意，否則就會(huì)對氣路造成沖擊，并且還會(huì)影響其他系統(tǒng)的正常工作。壓縮空氣中的水分對于壓縮空氣系統(tǒng)非常不利，它不僅容易造成管道的銹蝕，還有可能導(dǎo)致管道的凍裂，甚至使整個(gè)系統(tǒng)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，因此加強(qiáng)壓縮空氣中水分的去除是非常有必要的。

參考文獻(xiàn)：

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