压缩空气干燥行业对露点的要求

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空压机的用途
　　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。
% B7 R! i: v* ~0 u3 M　　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。
　　露点温度(Td)
　　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。
　　压缩空气中的水份
　　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。
1 @: h, K: ?) H7 K' o0 `　　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”)。
2 N% L* g* Y: R- {$ S! A! M　　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。
　　干燥方法
　　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：
1 R- ?% p0 N( L$ K' g# |　　1、冷冻式干燥器
6 F. d% i" A* p0 [' J( V& y' u1 Y　　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。
& W) B- O' j6 J* W! [2、吸附式干燥机
　　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。
. s5 e/ ~/ ?7 G9 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。
　　露点测量能更好地节约能源
6 S" P2 L0 H7 ]2 t　　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。
　　典型压缩空气干燥器工作环境：
　　1.露点(Td)：
$ z; L' \8 L& v) T2 N% |% f　　 冷冻式干燥器 +3°C/7°C/10°C
/ p% V& n$ W/ e: d" e　　 干燥剂式干燥器 -20°C/-40°C / -70°C
: }9 R# O9 U( |; E　　2.输出压力 7bar，最高10 bar
　　3.T输出 最高+40°C
　　空压机典型应用露点要求
7 n' X" }" o7 E$ _8 L 
8 i9 D( H! M1 ~应用领域        所需露点(带压）        应用领域        所需露点(带压）
. [0 h" T( \3 _1 u' C压缩空气        +10℃~-10℃        运输工具（汽车等）        +13℃~-20℃
喷漆        +10℃~-25℃        粉末敷涂        +2℃~-60℃
仪表气源        +10℃~-40℃        光学系统清洁        -17℃~-33℃
喷砂处理        +5℃~-0℃        电子器件干燥        -20℃~-40℃
气动工具        +5℃~-25℃        压缩空气外部管路        -20℃~-40℃
# u+ `: k; M5 A: b气动传输        +5℃~-60℃        化工厂        -25℃~-40℃
塑胶工业        +5℃~-60℃        制药厂        -25℃~-40℃

' f4 b0 P4 j- A* _) c8 J& O　　国外行业标准
6 t( D: H6 I1 Z  U　　1.压缩空气标准ISO8573
　　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：
　　· 第一部分：残留物和纯净等级
2 C2 d8 [8 ^1 f; E　　· 第二部分：油气残留量测量方法
# I8 G, f' a! z8 O' T' q0 d　　· 第三部分：湿度测量方法
, S7 O; s3 l  }. @- I0 h1 T　　· 第四部分：残留微粒直径测量方法
+ \) b6 d8 V# Q　　· ……
! k' q& v1 t8 k7 E/ `9 z2 N% 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：
Table 2. ISO8573.1指标
质量级别        微粒尺寸（μm）        ℃        ℉        含油量（mg/m3）
( \" o& @6 {* [- ^1        0.1        -70        -94        0.01
; Q3 {8 n% V1 a# E+ H2        1        -40        -40        0.1
3        5        -20        -4        1
# E: p9 ~+ j$ b( C& v# A+ h3 [3 x0 {# o4        15        +3        +37        5
; B/ `1 C) \  }: \( _5        40        +7        +45        25
6        -        +10        +50        -

　　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)。
! l, L! A' I3 B) d4 M　　2.仪表气源标准ANSI/ISA-7.0.01-1996
　　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。
# r" K4 [! J6 H　　露点有两个要求：
　　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
0 o+ o1 H$ p1 N1 j/ X/ }　　b.在管道压力下露点不能超过4°C。
　　ANSI/ISA标准主要被美国采用。
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