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压缩空气品质对产品影响因素分析

    【压缩机网】合格的压缩空气品质,对用户是至关重要的事。如果空气含有杂质,与最终端产品相接触,废品的成本会高的无法接受,并且最便宜的解决办法会很快变成最昂贵的。因此选用压缩空气的品质要与公司的质量政策相一致,并力图判断未来的需要。
 
  压缩空气中会含有多余的物质,如水滴、蒸汽、油滴或油雾以及灰尘。根据压缩空气的应用场所,这些物质会损害产品的品质,甚至增加成本,进行空气处理的目的是得到用户所规定的压缩空气品质。
 
  当流程中部分用的压缩空气被明确地划分开时,怎样的系统才有最佳的效益?这个答案不难找到。在许多因素中,关键的问题是确定压缩空气是否会与产品直接接触,或油雾是否会与产品直接接触,或油雾是否能够为工作环境所接受,方法是要根据具体的使用场合来选择正确的设备。
 
  压缩空气中的水蒸气
 
  大气中的空气永远含有水蒸气形式的水分。水分伴随在压缩空气中,会引起不少问题,诸如:增加维修费用,缩短工具使用寿命并损害其性能,增加喷漆和喷塑的废品率,增加泄漏,扰乱控制系统和仪表,还会因腐蚀而缩短管路系统和昂贵设备的使用寿命。水分可以用辅助设备进行分离,如后冷却器、冷凝水分离器,冷冻干燥器和吸附干燥器。
 
  一台工作在表压为0.7MPa的压缩机,将空气压缩到体积的7/8,空气的含水蒸气量降低近7/8,释放出来的水量是很可观的。例如,一台100kW的压缩机,相对湿度为60%,在8小时一班制内放出的水量近85升。因此,要根据压缩空气的使用场合,决定需要分离的总水量,依次判定,采用怎样的冷却器和干燥器组合才能符合要求。大多数压缩机都配置有后冷却器和水分离器,尽可能将冷凝水从压缩空气中分离出来,正确的选择和大小恰当的水分离器可使分离效果达到80%-90%。剩余下来的水分则以水雾形式,随着压缩空气进入储气罐。现在一般螺杆式空气压缩机都带有后冷却器,作用是将压缩空气压缩出来的水蒸气冷却后收集并排放,大部分的水分从这里排放。选配冷冻干燥器是对压缩空气含水量有更进一步要求的场合,冷冻干燥器能将压缩空气的含水量,以露点形式测量,一般可以达到-30℃。如果使用场合对压缩空气含水量有更高要求,可以在冷冻干燥器后面加装吸附干燥器,两种组合使用,这样压缩空气的含水量,以露点形式测量的最高可以达到-75℃。
 
压缩空气品质对产品影响因素分析
 
  压缩空气中的油分
 
  压缩空气中的含油量取决于各种因素,尤其是压缩机的形式、设计、使用年限和工作情况等。就这种情况而言,主要有两种形式的压缩机设计,即工作时压缩腔有润滑油和工作时压缩腔没有润滑油两种。在有油润滑的压缩机中,油参与整个压缩过程,并全部或部分的跟随压缩空气流通。在现代双螺杆压缩机中,含油量很小了,例如喷油双螺杆空压机中,在20℃时压缩空气含油量少于3mg/m3。利用多级过滤器,可以降低含油量。但是水润滑压缩机的出现,又大大降低了压缩空气中的含油量,因为在整个压缩空气过程中没有润滑油参与。但是目前市场上我们通常所见,还是以喷油压缩机最多,所以在不同的使用场合,仍然需要对压缩空气中的润滑油进行过滤分离,降低压缩空气中的含油量。油滴状的油一部分可以随着冷凝水,在后冷却器、冷凝水分离器或冷凝水放水中被分离出来。从环境保护角度来看,油/水乳化液属于废油,不得直接排放到污水系统或直接放到自然界。一个方便又省钱的方法就是安装一台油水分离器,例如用一个隔膜式过滤器,将污水净化,并将油疏导到一个专用的容器中去。
 
  压缩空气中的微生物
 
  污染压缩空气的微粒,80%以上小于2mm,因此很容易穿过压缩机的进口过滤器。此后微粒很容易在管网中传播,存在于水和油之中,聚集在管道上,可能引起微生物的成长。在压缩机后面加装一个过滤器,可以消除这种风险,否则为了净化和消毒压缩空气,就必须完全控制过滤器之后细菌的成长。由于雾状的气体或空气会聚合成滴(通过凝聚或电荷),这种状况会变得更复杂,即使经过好几个过滤器,微生物依然会通过过滤器的壁面而滋生,因此它以同样的浓度存在于过滤器的进口和出口侧。有关资料表明,微生物会在未干燥的压缩空气中繁衍成长,尤其是高湿度(100%)。小于1mm的污染物也包括微生物会畅行无阻的通过进口过滤器。油和其他的污染物起到滋养成长的作用。最关键的因素是使空气干燥到湿度<40%,要达到这点用一个吸附式干燥器即可,在室温下也可以用冷冻干燥器。目前市场上用到的纤维过滤器除油非常有效。当然,经过过滤后,很难准确地控制空气中的剩余含油量,特别是温度对分离过程有重大的影响。压缩空气中油的浓度和自由的水分会影响过滤效率。
 
  为了达到最佳的效果,应尽可能地使空气干燥,如果空气中有自由的水分、油、碳,无菌过滤器统统得不到好的结果(过滤器特性不适用于这种情况)。纤维过滤器也仅仅能除去颗粒状的油或油雾,去除油蒸汽必须用活性炭过滤器。21℃时,一个安装正确的纤维过滤器,连同一个适当的预过滤器,可使压缩空气中的油含量降低到接近0.01mg/m3,一个活性炭过滤器在21℃时,可将油含量降低到0.03mg/m3
 
  碳过滤器中的面料应当品质优良,规格大小要有可能低的压力降。为了得到最佳的效果,过滤器位置应当尽可能地接近解决问题的地方。此外,他们必须仔细加以检查,并且要相对频繁地进行更换。活性炭过滤器仅用于去除雾状的污染物,例如油。无菌过滤器要在管路系统现场用蒸汽进行消毒,或取下来进行处理。一个过滤器从压缩空气中分离油分的能力随着不同的运行温度而发生变化。
 
  过滤器性能表中的数据总是使用在规定的空气温度,标准为21℃。这个温度相当于工作环境温度为10℃,风冷压缩机之后的温度。当然,气候和季节的变化会引起温度的改变,随之影响到过滤器的分离能力。无油压缩机不需要油过滤器,这表示压缩机可以在低一点的压力下工作,减少能耗。在很多场合下,无油压缩机是最佳的解决方案,经济和品质两者皆好。
 
  因此,如果你的压缩空气与你的产品直接接触,其品质直接影响产品的质量情况,高品质的压缩空气就需要配置更高性能的空气压缩机。无油压缩机将会在纺织、医疗、集成电路等高精密行业场所广泛使用。

来源:本站原创

标签: 因素品质影响  

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