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空压机的用途$ ~3 F! ]6 x/ S$ \
经空气压缩机做机械运动使体积缩小、压力提高后的空气称为压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源,有以下显著特点:无污染、清晰透明、输送方便、无有害性能、没有起火危险。因此,空气压缩机作为一种重要的能源产生形式,被广泛应用于机械、冶金、电子、电力、医药、包装、化工、食品、采矿、纺织、交通等众多工业领域。; d, U, ?' X; g7 @& O% ~
压缩机必须对气体成份进行处理,从而生产出干燥、无尘、无油的压缩空气。过滤系统可以将油份、灰尘进行消除,但水份必须通过干燥器进行处理。/ l6 `. g- O8 \
露点温度(Td)
, b* p5 \6 \: s% [3 Y0 S( R2 Y 是指空气中水汽饱和水开始凝结时的温度,也就是结露时的温度。在100%的相对湿度时,周围环境温度等于露点温度。露点温度越小于环境温度,就意味着越小的结露可能,也就意味着空气越干燥。露点不受温度影响,但受压力影响。. ^( H, Z! }3 s: h, E9 O8 }* U: M
压缩空气中的水份% k% I. M3 ^ y1 f7 E/ g
随着压缩机将空气压缩,气体的露点随之上升。在某个点,气体中水份达到饱和并开始结露。因此必须考虑水份的处理。例如,30千瓦的压缩机,在压缩20°C,60%RH的空气时,8小时工作时间可以产生约20升的液体。
( o2 j, }+ K- ]! g 压缩空气中的水份会给生产过程带来不良影响,不仅影响最终产品质量还会对气路造成危害。水份会造成诸多危害,如吸湿产品黏着(如制糖工业);涂覆工艺中起泡(如喷漆工艺中的“鱼眼”)。* Z; z p) ]; A2 c6 J- m. Q
大多数压缩空气系统采用钢材或非镀锌钢,当它们与含有较多水份的压缩空气接触时,会产生腐蚀。管道中的灰尘和剥落的铁锈会沿气路吹到敏感设备中,造成系统故障。如果部分系统安装在室外,过多的水份在冬天会造成结冰。. u* u7 G. C+ x5 |. `; H
干燥方法/ g1 ?" m2 B" n
为了解决过多水份造成的问题,多种原理的干燥设备被用于压缩空气设备中。在此介绍两种基本的压缩空气干燥器:9 e. ]9 Y! K: D( ]: R
1、冷冻式干燥器- S! s; n$ v& i! a C' k2 C8 f9 a
通常用来除去压缩空气中过多的水份。通过使用冷冻系统和不同的热交换器将压缩空气温度降到2-5°C,即空气的露点温度。空气中过多的水份冷凝并被排除,之后气体被加热回室温。冷冻干燥器通常通过测量冷冻温度来进行控制,但通常还需要进行露点的测量来确保干燥器工作正常。5 D) p+ L2 a5 x' R9 s! z. L0 d
2、吸附式干燥机6 r3 S$ Q4 z, \* Z8 @2 X
采用是吸附式工作原理。通过干燥剂吸附水份来对气体进行干燥。最常用的干燥剂是硅胶、活性氧化铝、分子筛。吸附式干燥器通常要比冷冻式干燥器效率高。通常可以将气体干燥到-40°C露点。如果将分子筛和硅胶或活性氧化铝配合使用,可以达到-100°C露点。: S2 V% O! x) r; O* h) |
此种干燥器通常有两个装满干燥剂的干燥塔,并通过阀门控制压缩空气在两个干燥塔中流动。干燥过程和再生过程不断循环进行。在干燥过程中,压缩空气在带压情况下,从一个干燥塔中流过。当气体流过干燥剂时,干燥剂表面的微气孔将空气中的水份吸收。对于干燥剂的再生,通常有多种设计。通常采用加热法将干燥剂中吸收的水份去除,使其恢复吸水能力。在再生过程中,另一个干燥塔作为干燥器使用。
5 ^7 u$ ?( A4 Y. |6 Y 露点测量能更好地节约能源
# H2 ?( D. c* ]6 p- A 可靠的露点测量可以准确的控制干燥器是否工作在技术指标之内。对于干燥剂式干燥器,可以通过对露点的测量来控制再生间隔,并为用户节省大量能源。与传统的计时器方法不同,只要压缩空气干燥程度在用户要求的范围内,系统就不会启动再生功能。露点控制可为用户节省高达80%的能源费用。- F+ ]) k+ u) G% \% n
典型压缩空气干燥器工作环境:
- {7 x3 e6 D, a8 V 1.露点(Td):
; \7 q7 u O9 T$ u 冷冻式干燥器 +3°C/7°C/10°C
- [: k% n1 D! H u2 x% }$ x 干燥剂式干燥器 -20°C/-40°C / -70°C9 q' Y! q. m b( M: @% ]9 Z' l9 X1 ]
2.输出压力 7bar,最高10 bar
. c: z' \" Z) z' `. H! c! G3 s 3.T输出 最高+40°C( c4 z8 \+ E& e' O8 P& L8 W
空压机典型应用露点要求
: Y' M- a3 b6 f7 d' y 0 x8 G! x' R9 f/ S5 E
应用领域 所需露点(带压) 应用领域 所需露点(带压)
; r; _- L( L8 L. Z6 c4 x1 }压缩空气 +10℃~-10℃ 运输工具(汽车等) +13℃~-20℃
5 ?% Q8 S, S$ L* [- A7 r/ F( h9 \喷漆 +10℃~-25℃ 粉末敷涂 +2℃~-60℃
: _% w, p$ o9 G仪表气源 +10℃~-40℃ 光学系统清洁 -17℃~-33℃
7 R5 I( _- F+ V* G喷砂处理 +5℃~-0℃ 电子器件干燥 -20℃~-40℃; c( k9 `( b; h. S! O: q
气动工具 +5℃~-25℃ 压缩空气外部管路 -20℃~-40℃
& l( [# @3 s# G/ M" L7 B2 E8 P气动传输 +5℃~-60℃ 化工厂 -25℃~-40℃$ D$ W, q# N7 P! W1 M! o
塑胶工业 +5℃~-60℃ 制药厂 -25℃~-40℃/ g0 T, b Z; Z. N1 x# @
$ |0 h7 K" N+ `' Y3 z
国外行业标准 D2 f& {- J' F6 c1 m
1.压缩空气标准ISO8573
' Q7 Y5 P/ z+ H+ i Z0 ` ISO8573是一个国际标准。它对压缩空气质量做出了规定。该标准包括九部分:
J: }+ k2 P" F* M- [8 ? · 第一部分:残留物和纯净等级6 A2 |! C' P3 @
· 第二部分:油气残留量测量方法
) x+ R- L3 K% B · 第三部分:湿度测量方法
' [% b( ?0 G, U. j) i6 |( h · 第四部分:残留微粒直径测量方法
6 v7 x7 q: ^6 U1 I6 m7 v4 l/ ~) [ · ……- }# O, ?1 B" d7 I
根据参考值的不同,每一大类都给出了从1到6的质量级别:
7 C+ F* v4 N! n) i0 iTable 2. ISO8573.1指标
% J" L/ y3 ^( X; G6 V质量级别 微粒尺寸(μm) ℃ ℉ 含油量(mg/m3)
2 Z2 h6 u7 d, P( C% F1 0.1 -70 -94 0.01
; M! C! s- F* x+ r2 1 -40 -40 0.1% R. z, C/ b( m7 Y' Z' b9 f, g
3 5 -20 -4 1
; @+ Y) e# q8 h! X, o* U4 15 +3 +37 5
: ~# Y9 T4 T+ q8 Q' U# r5 40 +7 +45 258 V6 g) Q; P; w7 V1 Q4 F
6 - +10 +50 -8 k3 G4 @* V- F" i ?
& |; v7 f; I7 x/ g8 b& i 例如,干燥器满足ISO8573.1的1.1.1级指标,露点可达-70°C。同时,许残留微粒直径很小并且油气残留量极低(分别为0.1微米,0.01mg/m3)。
$ C1 Z0 W5 w" M) f 2.仪表气源标准ANSI/ISA-7.0.01-1996
8 N# g F+ l5 h2 {6 {$ { 对于仪表气源有了进一步的规定:露点、微粒尺寸、油气残留量、污染物。
! c) A9 h/ h0 i$ N* C 露点有两个要求:: V$ g, |. f0 T( r8 o
a.在工作压力下,干燥器输出的露点值应比仪表气源系统中最低温度值最少低10°C
2 Y8 a1 c. w0 h. c b.在管道压力下露点不能超过4°C。6 {4 }: J: D# ]% O/ G
ANSI/ISA标准主要被美国采用。( t7 ?" ~* Q- ^% k [4 e# S
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