一.引言压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源,又是具有多种用途的工艺气源,其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。压缩空气是由空气压缩机产生的,它含有水分、油分和粉尘。空气被压缩后温度升高,使空气中的水份变成气态和压缩机中一部份润滑油呈雾状混入压缩空气,便形成油汽、水汽和灰尘组成的混合物。这些混合物将对用气装置和空压机管道的另件造成严重腐蚀、易损、阻塞、卡死和损坏。造成空压机管道输送效率降低,空压机能耗增加,达不到生产工艺、产品质量要求。所以,压缩空气的净化处理就显得非常重要。
二、压缩空气中尘埃、油、水、细菌的由来我们知道大气的主要成份是氮气,约占78%,其次是氧气,约占21%,二氧化碳占0.25%,其余为其他气体和杂质等。其它气体包含人们常说的氦、氖、氩、氙、氪等微量气体以及水蒸气。其它杂质指飘浮于空气中的灰尘、细菌、气溶剂等。在通常情况下,空气是无色透明的,我们用肉眼在不经意中很难看到空气中的杂质。如果一缕阳光照射到屋内,此时你可以看到原本透明的空气,在阳光的照射下,尘埃经光线折射、反射等作用,明显地飘浮于空气中,大大小小、密密麻麻。经科学统计,在室内环境下,每立方米的空气中,大于0.5m以上的尘埃粒子数大约为4000万5000万个。而依附于尘埃粒子中的细菌更是不计其数。在空压机的作用下,如果不考虑与外界的热交换,依据相关公式的计算,原本常压状态下的4.8米3的空气,经压缩至0.8Mpa(表压)时,其体积最终被压缩成1米3。由此过程即可得知,经压缩后的0.8Mpa压力的气体,每立方米将会有19200万24000万个大于0.5m以上的尘埃粒子。除此之外,大气在被压缩的过程中,又带入了空压机的润滑油和机械性磨屑。根据空气热力学原理,经压缩后的空气将会有大量的过饱和的水蒸气重新还原成水滴而被排出。
三、空气压缩及压缩空气的冷却、除尘、除水和除油压缩空气中的水分来自大气。大气中一般总含有一定量的以汽态存在的水分,当空气中的水汽过多,超过其饱和度(即相对湿度大于100%时,或当空气冷却至露点温度以下时,空气中的水汽才会凝结成水滴析出)。通常需要设置一级或多级冷凝器,压缩空气降温冷却。如接在空压机后部风冷式冷却器,它能把含有大量水蒸汽的高温压缩空气预先降低温度,并使其中大部分水蒸汽冷凝成液态水排出机外,以适合下游净化设备过滤器、干燥机对进气温度的要求。对于空气中的尘埃,除空压机本身配有粗效过滤器,可将5m的尘埃颗粒过滤除掉。空气在压缩过程中,温度会显著上升,并随压缩比增大而升高,冷冻干燥机可将压缩空气强制通过蒸发器,进行热交换,使压缩空气中气态的水和油,经过等压冷却,凝结成液态的水和油,夹带尘埃,形成有害的腐蚀性乳浊液,多半为酸性会损坏设备元件。通过自动排水阀排出系统。压缩空气在输送系统中,还需经多级空气过滤器,它们内置微孔滤网,微孔滤管和滤芯,或者有些活性炭,可以将空气中的气态水和油,经过滤、碰撞分离,凝成小水滴滤出,或将粉尘微粒和油气被吸附,使系统中的压缩空气达到清洁干燥。
