【壓縮機網】壓縮空氣中的水分主要來源于空壓機工作時從進氣口吸入的大氣中所含的水分，單位時間內進入壓縮空氣系統的水分與空壓機的排量，進氣環境溫度有關。壓縮空氣管路中冷凝水的多少，與壓縮空氣壓力和管道中壓縮空氣的溫度有關。隨著壓力的升高，溫度降低，飽和濕空氣中含水量減少，析出的冷凝水增加。

 

　　故障現象

 

　　我公司目前有一臺上海某企業雙螺桿空氣壓縮機，產氣量20m³/min，最高排氣壓力可達1.2MPa。夏季高溫高濕，在機組停止運行期間，曾發生油水分離器儲罐下方積水現象，造成機組在正常工作狀態下，排氣壓力達不到設定值，產氣量降低。當我們停機檢修時，發現油分離器罐下方有積水，從排油管道中放出水。起初我們懷疑是冷卻器泄露，經過我們對冷卻器進行排查，冷卻器管道中沒有水分，冷卻水中沒有潤滑油。

 

　　這次油分離器儲罐積水現象，造成公司供氣露點不達標，給公司其他單位帶來很大的損失，這提醒我們必須在壓縮空氣生產中重視含水問題。對于壓縮空氣中水分的來源，我們需要了解，針對其危害必須采取有效的措施。
 

 

　　壓縮空氣水分來源

 

　　作為一線工作的壓縮空氣應用工程師和設備維護服務人員，我們必須掌握一定壓縮狀態下濕空氣中水分的定量分析計算方法，具體工況下含水量應用數據，空氣后處理設備的設計選型原則和使用注意事項。

 

　　1. 空壓機進氣狀態的空氣含濕量和典型數據

 

　　濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物，空壓機工作時，將完全吸入大氣壓力狀態下濕空氣的水蒸氣。含濕量是指每千克干空氣所含水蒸氣的質量，有相應的計算公式（1）。

 

　　2. 單位時間進入壓縮空氣系統的水量與空壓機排量。進氣環境溫度、濕空氣的相對濕度有關。空壓機連續工作1小時從大氣中吸入空氣系統的水分，也有相應的計算公式（2）。

 

　　3. 不同溫度，不同壓力下壓縮空氣飽和含濕量計算，取不同的濕空氣壓力、溫度和壓力對應的壓縮空氣的含濕量。

 

　　三張表格的分析如下：分析表1、表3在-20℃時數據.0.1013MPa壓力下，空氣中飽和含濕量為0.77g.kg-1；0.7MPa壓力下，空氣中飽和含濕量為0.0963g.kg-1，兩者差值為空氣被壓縮后析出冷凝水量。

 

　　分析表3數據可知，同一壓力下壓縮空氣在不同溫度下的飽和含水量，隨溫度降低而下降。因此，從空氣壓縮機出口到用氣點，如果發生降溫，會析出部分冷凝水，析出水量為溫差所對應的飽和含濕量差值。

 

　　分析表2數據，可見該設備壓縮空氣系統空壓機連續工作1小時，將帶入系統的水量的絕對數值隨進氣溫度升高而增加。對于高溫高濕的工況，顯然應該引起高度重視，其危害大，要特別注意。

 

　　壓縮空氣形成及工作原理

 

　　通過空氣濾清器從大氣中吸入濕空氣，經過壓縮后熱空氣進入油水分離器儲罐里面初步冷卻，隨后濕空氣進入后冷卻器里面，在這里壓縮空氣溫度將會得到大大的降低，冷凝水也需要從這里通過自動排水閥進行排放。降溫后壓縮空氣就進入下一級的冷凍干燥機，進一步得到除水、過濾，然后進入到吸附干燥機將壓縮空氣的水分得到徹底的排放，以達到工藝要求的露點溫度。
 

　　該空壓機和另一家外資空壓機兩個品牌機組不同之處在于降水措施不一樣，應用效果也不一樣。

 

　　這家外資品牌在濕空氣經過后冷卻器冷卻后，具有冷卻效果的濕壓縮空氣，促使冷凝水形成，降低壓縮空氣中的水分，冷凝水通過自動排水閥定時排放。此設計結構使得壓縮空氣含濕量80%以上可以通過這種設計結構排放。

 

　　而這家上海品牌后冷卻之后，沒有設計定時排放裝置，大部分壓縮空氣的濕度，需要通過后級設備冷凍式干燥機和吸附式干燥機來處理。這也是造成此次油水分離器儲罐下部積水的主要原因。

 

　　自動排水裝置可以設定排水間隔和排水時間，在高溫高濕季節除水效果特別明顯。在不同用戶那里，排水時間（設定范圍0.5～10S）和間隔時間（設定范圍0.5～10min）不同。這樣設置短點，是因為壓縮空氣中水分在壓縮空氣離開空壓機之前已經排放過。而我公司另外兩臺阿特拉斯·科普柯雙螺桿空壓機，則采用，在壓縮空氣經過后冷卻器冷卻后，再加裝一個小型油水分離過濾器，將壓縮空氣中的水分和油污，進一步進行處理排放。所選用的裝置，也是一種可以定時排放的，間隔時間也是可以設定的。并且設計有一套手動排污的功能，可以通過人為定期大氣量排放系統中的水分和油污，效果很好。

 

　　結論

 

　　不同溫度、不同壓力下的濕空氣含水量典型數據，可以來定量分析計算具體系統中冷凝水量，為有針對的排水措施提供參考。

 

　　除水措施和設備的選擇主要考慮環境溫度和相對濕度；在高溫高濕環境下，主要要關注冷凝水的排放，這是國產設備和進口品牌設備之間的差異。空氣在壓縮過程中，隨著溫度的降低，會自然析出來，如果不能進行及時有效的排放，將會使壓縮空氣中水分含量大大超標。而后面兩級的冷凍式干燥機和吸附式干燥機屬于工藝流程必須選擇，如果在前級將壓縮空氣的濕度，通過有效手段得到排放，對后級兩級設備可以起到很好的保護作用。

 

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