浅谈空压机压缩空气含水的综合治理及安全高效生产问题

每日华越资讯

最新热点：年底安全生产你重视了吗？年底是安全生产事故的高发频发期

在工业上，压缩空气作为一种仅次于电力的第二大动力源，已被广大企业界所公认。压缩空气被广泛应用机械、电子、冶金、石化、橡胶、化纤纺织、医药、食品等。而未经处理的压缩空气，由于含水、含油、含尘、含臭等缺陷，不仅对各种气动机械、仪器仪表管道造成不应有的损坏，停工停产，而且也直接影响产品质量的提高，国际市场的竞争。因此，国家有关部门近年来专门制订了压缩空气气源净化技术标准。尤其是在精密制造中，压缩空气的品质提出了更高的要求。

精密制造所用的“压缩空气”为何不同？

压缩空气，在精密制造生产过程中，常用于自动化设备的控制和动力气源，有时也作为工艺气体与工件直接接触。压缩空气是一种重要的动力源。但压缩空气如果使用不当，就会造成一定的安全事故，空压机事故屡见不鲜，尤其年底间，如何保证安全生产呢？

对压缩空气的品质提出了更高要求。同时，精密制造业必然伴生的更现代化的管理方式，也对空压机等设备的能源效率水平更为注重。

压缩空气中的“水”一直是个难题

压缩空气中主要有三大污染物：油雾、粉尘颗粒和水。

油雾和粉尘可以采用全无油压缩机和多级精密过滤器进行避免或去除，而压缩空气中的水则一直是个难题。

我们都知道大自然空气中本来就有一定比例的水蒸气，所以，只要吸气的是自然大气，无论采用何种压缩机都无法避免压缩空气中含有水，这就需要采用压缩空气干燥机进行干燥净化。

1.如何选择空气压缩干燥机

主要体现在三个方面：性能、效率和自动化程度。

性能——所能达到的压缩空气的干燥程度以及运行可靠性；

效率——运行的效费比以及机组生命周期；

自动化——无需人工干预的自动运行模式，是自动化生产线的必要条件。

1.您的气源，您需要多干燥？

答：充分干燥，以使水分不会凝结在您的空气管线中。无论您最终选择哪种类型的空气干燥机，目标都是相同的–防止水分在压缩空气管路中凝结，以免污染空气操作的设备和过程。

这是露点的问题。任何压缩空气干燥机如何防止水分凝结？通过将压缩空气的压力露点降低到低于空气管路和设备所承受的最低温度的点。注意，我们说的是“压力”露点。在压缩空气中，压力露点是在给定压力下水分开始凝结的温度。它比大气压下的露点高很多，所以它可以欺骗您。

压缩机的原始空气很热，脏且充满水分。对于不带集成冷却器的压缩机，压缩机排气歧管处的空气温度范围为180°F至350°F。带内置冷却器的压缩机通常会将空气温度降低到环境温度的20°F之内。无论哪种情况，空气中都含有大量的水分。尺寸合适的后冷却器和带有适当排水装置的分离器可以去除大量的水分，并将温度降至安全，可用的水平。即使您的压缩机具有内置的冷却器，在尝试干燥压缩空气之前，也应进一步冷却压缩空气。空气冷却和水冷两种型号的Van Air后冷却器都可以将压缩空气的温度降低到冷却介质的5°F到15°F之间。

如果计划操作敏感的气动设备或在过程中使用压缩空气，请确定所需的露点。请与气动设备的原始制造商和/或过程工程师联系，以确定露点规格。

如果您要消除空气系统管道中的腐蚀，请考虑-20°F的压力露点或更低。如果您只需要可靠的无液体植物空气，请找到压缩空气管线所在的最低环境温度。例如，如果您设施中的最低温度是室内空调，最低温度为60°F，则空气系统中的压力露点必须低于此温度。

2.分析您现有的压缩空气系统。

压缩机：检查制造商的规格以确定SCFM中的确切输出。SCFM的压缩机容量为100 PSIG时，可以通过每台压缩机功率排放4-5 SCFM的比率来估算。在联系Van Air Systems或Van Air Systems分销商之前，需要收集一些有用的信息：

1.压缩机制造商

2.压缩机类型

3.马力额定值

4.切入压力（PSIG）

5.切断压力（PSIG）

6.压缩机是否有内置冷却器？

7.压缩机排气时的空气温度

后冷却器：如上所述，后冷却器降低了压缩空气的温度，导致大量夹带的水分凝结，可以通过分离器和排水装置将其除去。如果您当前已安装后冷却器，那么了解排气口的空气温度就很重要。如果安装新的后冷却器，则需要回答一些重要问题：

1.后冷却器入口处的压缩空气的预期温度是多少？

2.后冷却器会安装在室内还是室外？

3.最高和最低预期环境温度是多少？

4.是否有冷却水？如果是这样，水的温度是多少？

空气接收器：压缩空气从压缩机和/或后冷却器排出后，通常会进入空气接收器。这些罐有助于消除排放管线中的脉动，并在需求超出压缩机容量时用作间隔的存储容量。要了解的重要信息是：

1.接收器的高度和直径

2.接收器的位置（室内还是室外）

3.接收机将承受的最高和最低环境温度

使用区域的温度：为了确定保护整个空气系统免受冷凝所需要的压力露点，应进行彻底调查以找到空气管线和设备所处的最低环境温度。环境温度会影响压缩空气的温度。请记住，压力露点必须低于压缩空气管路可能接触的最低温度。如果不是这样，湿气将在您的空气管道中凝结。

首先，在确定所需的露点之前，找到所有分配管道的位置。有一些特别的事情要检查：

1.室内还是室外：所有的空气管线都位于室内吗？如果是这样，请寻找工厂中最低的环境温度。还是在工厂之间的室外或通向室外气动设备的管线？如果空气管线或设备暴露在室外温度下，夏季和冬季的最低温度是多少？

2.空调区域：空气管道是否穿过室温低于其他区域的空调区域？压力露点应低于空调房间的最低温度，以防止湿气在此处凝结。

3.其他陷阱：寻找在门，窗或百叶窗前面运行的任何管道。突然的冷空气吹向空气系统管道，即使在加热的设备内部也会导致冷凝。

3.现在比较干燥机的优点和设计。

单塔式自由干燥机

通常，就资金和运营成本而言，这是最便宜的压缩空气干燥器类型。这些干燥机装有潮解性片剂，吸收水分并逐渐溶解（潮解）。自由干燥机具有补偿露点的功能。即，出口压力露点波动以补偿入口空气温度。使用Dry-O-Lite干燥剂，出口露点比干燥机的入口空气温度低20°F。这种20°F的差异称为“露点降低”。使用更具侵蚀性的干燥剂，例如SP和10BF，可以达到高达65°F的露点凹陷。

自由干燥机非常适应。当空气使用量接近压缩机，需要便携性并且使用而不是存储空气时，这些干燥机最适合室内或室外。室外安装的露点低于环境温度。

蓄热式干燥机

这些类型的压缩空气干燥机有不同的名称：再生干燥机，双塔干燥机，干燥剂干燥机，变压吸附（PSA）干燥机，变温（TSA）干燥机。无论如何，两个塔交替运行。潮湿的压缩空气流经一个塔的干燥剂床，而另一塔中的干燥剂正在再生或去除积聚的水分。干燥剂床的再生可以通过多种方式完成：从在线塔的出口抽出干燥的空气；通过外部加热的吹扫空气；通过内部加热器；通过外部加热器吹送并通过离线塔的大气；或用蒸汽。干燥床由固体吸附材料组成，例如活性氧化铝，硅胶或分子筛。

在这三种压缩空气干燥机中，可再生干燥剂干燥机的露点最低，通常为-40ºF，如果需要，压力露点也可低至-100ºF。再生干燥剂干燥机通常用于保护仪器和控制系统，实验室设备或对湿气敏感的工艺材料。这些干燥机还可在最恶劣的条件下防止室外管线中的空气管线冻结。

2.压缩空气干燥机选型

本期推荐品牌Van Air Systems

Van Air Systems设计和制造用于压缩空气和天然气脱水的干燥机和干燥剂。自1944年公司成立以来，Van Air Systems的员工就在创新，质量和卓越的客户服务方面建立了良好的声誉。Van Air Systems的压缩空气干燥器包括单塔潮解式干燥器，再生式压缩空气干燥器和天然气干燥器。Van Air Systems还制造用于压缩空气和天然气处理的产品，包括吸附剂和潮解性干燥剂，颗粒物和聚结过滤器，自动冷凝水排放装置以及后冷却器。在几乎每个行业服务了六十年以上，数以万计的客户。

NO.1压缩空气干燥机单塔防潮

压缩空气和气体系统中的污染物有多种形式。压缩期间，未被压缩机进气过滤器清除的小颗粒大气尘埃会浓缩。随着时间的流逝，这些污染物将磨损密封件，损坏敏感的仪器和气动工具，使热交换器变脏，并导致昂贵的停机时间。使Van Air Systems压缩空气和天然气过滤器和元件正常工作，并观察干净，无故障的空气和气体对系统的影响。

NO.2 天然气干燥机

HLSXG防爆，Van Air Systems HLSXG可再生干燥剂天然气干燥器可在最苛刻，最具挑战性的运行环境中提供极其干燥的气体，在这些环境中，安全性和性能至关重要。HLSXG干燥机具有防爆功能，并且已根据《国家电气规范》设计为在危险类别1分类1，C和D组中操作。在天然气行业，操作员经常依靠加压天然气为必不可少的设备和设备供电。可能存在爆炸性气体的密闭空间内的仪器。在这些环境中，所有设备的设计都必须消除产生火花的可能性。

NO.3压缩空气干燥机大无火

Van Air Systems HL系列无热再生干燥剂压缩空气干燥机设计用于延长使用寿命，并为您的气动设备和过程提供出色的保护，可让您放心地享受高质量，高价值和快速交付的便利。所有HL系列压缩空气干燥器均包括获得专利的Interlock Logic阀顺序，以保护压缩空气系统免受流量或压力的过早损失。Interlock Logic保证干燥周期的每个阶段都可以完成，然后才能开始下一个阶段。这样可确保下游设备在恒定压力下保持不间断的气流，并防止意外的容器重新加压，这是至关重要的安全功能。

3.案例

压缩空气作为工艺源气越来越广泛地应用于药品的制造工艺中，因其直接接触原、辅料及内包装材料而成为直接影响药品质量的重要因素。

制药用压缩空气的质量要求和相应的制备技术，推荐了适用于不同剂型药品和不同洁净度级别的医药级洁净压缩空气质量标准和相应的制备技术。为制药用压缩空气的技术质量研究提供借鉴。

环境中每立方米空气约含上亿个尘埃微粒，大量细菌附着在微粒上，空气的相对湿度一般在45％以上。雾霾天气时空气中的污染物更多。空气在压缩和输送过程中不可避免地与机器部件接触，因此空气压缩机输出的压缩空气中含有以下杂质：

固体微粒、水分和油分不但会对气源系统造成危害，还会在实际应用时造成以下不利影响。

① 压缩空气中的微生物粒子会污染产品；

② 混合在压缩空气中的油蒸汽聚集到一定程度就会形成易爆易燃源，润滑油汽化后会形成一种有机酸，易腐蚀压缩空气管道内表面；

③ 混入的微小颗粒极易损坏气动元件，更严重的是极易对物料造成污染；

④ 混合在压缩空气中的水分，在一定的温度压力下就会饱和析出水滴，当压缩空气与物料接触时，极易对物料的质量造成严重的影响。这些杂质会对生产过程和产品质量造成影响，甚至造成产品变质，导致经济损失甚至严重后果。

为保证药品质量，应控制压缩空气中的微粒数、含水量、含油量和微生物数等技术指标。

制备压缩空气的装备包括：一般空气压缩机或为减少含油量采用的无油空气压缩机；为除去水分可采用吸附干燥的方法，为过滤空气中的尘埃粒子可采用多级过滤的方式。这些方法提高了压缩空气的洁净度，但仍存在显著不足：

① 压缩空气中微生物数较高，检测合格率低；

② 含油量较高，难以达到医药级要求；

③ 空气压缩系统压力不稳定，影响药品生产质量。

制药用压缩空气必须使用洁净压缩空气，药品生产企业主要是要控制压缩空气的含水量、含油量、含尘粒量和含生物粒子量，同时还要求压缩空气无异味。含油压缩空气直接与药物接触会污染药品而滋生细菌。含水会加速细菌的生长和药品吸潮变质。

空气中含有大量尘粒和微生物粒子，后者对人体的危害更大。微生物多指细菌和真菌，污染产品后不但会使产品本身染菌、变质，一旦误用，无论从肠道或非肠道途径进入人体，都会直接影响人体健康，造成严重后果。

依据药品管理法要求，药品生产必须按照药品生产质量管理规范(GMP) 组织生产。GMP要求对进入洁净区的所有材料进行净化。因此制药用压缩空气必须按GMP要求进行管理和控制，才能保证药品质量安全。

在药品生产过程中应根据不同产品的质量要求，对所使用的压缩空气进行洁净处理。通过先后设置冷冻式干燥机和吸附式干燥器，同时通过依次设置前置过滤器、精密过滤器、活性炭过滤器和终端过滤器的过滤组合方式，充分除去空气中的尘埃粒子、油蒸汽及微生物，确保获得技术指标符合表7中要求、适用于不同剂型和药品特性、洁净度级别不同的制药用洁净压缩空气。

药品安全是不容忽视的重大民生问题。药品制造行业所用压缩空气对药品质量有极其重要的作用，因此控制压缩空气的质量至关重要。对于压缩空气系统设计、施工和质量标准及应用管理等诸方面存在的问题，应引起有关企业的高度重视。