壓縮空氣含水量過高危害及解決

   大家都知道在實(shí)際的用氣生產(chǎn)之中，企業(yè)干燥壓縮空氣總會(huì)頂多算是遇到一些問題，比如壓縮后空氣飽和濕潤(rùn)、有大量液態(tài)水滴、含有大量雜質(zhì)以及壓縮空氣銹蝕管道等等，但是對(duì)于壓縮空氣含水量過高危害及解決方法不知道大家知道多少呢？今天就帶大家了解一下壓縮空氣含水量過高的危害及解決方法。

　　在壓縮空氣制造過程中，溫度往往是漸漸下降的。開始時(shí)因?yàn)榭諝鈮嚎s生熱溫度較高，空氣中的濕氣保持汽化狀態(tài)。在管道中流動(dòng)時(shí)周圍環(huán)境發(fā)生熱交換，會(huì)使壓縮空氣慢慢冷卻下來。氣溫（周圍空氣溫度）越低，壓縮空氣中的水蒸氣就越容易發(fā)生冷凝。當(dāng)壓縮空氣在使用中從排放口放出時(shí)，壓力驟然降低，體積膨脹，溫度降低，會(huì)造成壓縮空氣中的水蒸氣進(jìn)一步冷凝成水。

　　壓縮空氣中含水造成的危害主要表現(xiàn)在：在氣動(dòng)設(shè)備上冷凝水會(huì)將潤(rùn)滑油帶走，造成設(shè)備效率降低甚至損壞。冷凝水還會(huì)加速管路中閥門的磨損，造成氣動(dòng)控制設(shè)備失靈或誤操作；使管路和設(shè)備發(fā)生銹蝕，若在管路的低點(diǎn)發(fā)生積水凍結(jié)，管路還有爆裂危險(xiǎn)。如在噴涂用的壓縮空氣中含有水霧，會(huì)影響涂料在工件上的附著，導(dǎo)致涂裝失敗。

　　壓縮空氣帶水可由多種原因引起，既有工藝設(shè)計(jì)不合理引起，也有操作不當(dāng)?shù)脑?；既有設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)問題，也有設(shè)備及控制元件的技術(shù)水平問題。

　　壓縮空氣含水量過高直接影響空氣管道以及使用壓縮空氣的設(shè)備，如何讓空壓機(jī)產(chǎn)出來的壓縮空氣含水量達(dá)到一個(gè)最低點(diǎn)呢？

　　眾所周知，我們呼吸的大氣中是含有水分的，只是這一含水量會(huì)因?yàn)樘鞖夂铜h(huán)境的原因而發(fā)生改變。干燥環(huán)境下的含水量遠(yuǎn)低于高濕度空氣下壓縮空氣的含水量，環(huán)境在這里作為一種因素。空壓機(jī)自帶的儲(chǔ)氣罐以及外部?jī)?chǔ)氣罐等作為壓縮空氣儲(chǔ)存的裝置，儲(chǔ)存的大部分是壓縮空氣，但壓縮空氣中會(huì)含有少量的水以及潤(rùn)滑油等物質(zhì)。因此，壓縮空氣含水量高其中的原因之一在于使用多長(zhǎng)時(shí)間會(huì)排放一次儲(chǔ)氣罐內(nèi)的水。如長(zhǎng)時(shí)間沒有排放，儲(chǔ)氣罐內(nèi)積存的水量過多，壓縮空氣的含水量也會(huì)隨之增高。

　　壓縮空氣含水量過高還有一個(gè)最重要的原因，后處理設(shè)備冷干機(jī)、精密油霧過濾器、冷凍式干燥機(jī)、吸附式干燥機(jī)、排水器等故障。這些設(shè)備主要的作用是過濾壓縮空氣中的水分、油分等成分，使壓縮空氣變得純凈無雜質(zhì)。

　　如制藥廠、玩具廠等這些對(duì)壓縮空氣要求較高的廠商，甚者需要對(duì)壓縮空氣進(jìn)行除臭、消毒等工序才能使用。回到空壓機(jī)后處理設(shè)備，安裝與沒有安裝這些設(shè)備的區(qū)別在于，常溫下沒有安裝后處理設(shè)備的壓縮空氣的含水量在20%-30%左右，而安裝這些后處理設(shè)備之后的壓縮空氣含水量會(huì)降至0.01%～1%左右。使用質(zhì)量好的設(shè)備，含水量會(huì)降至更低或達(dá)到不含水的高標(biāo)準(zhǔn)壓縮空氣。如對(duì)壓縮空氣要求不高的，空壓機(jī)平均每天使用10小時(shí)，建議平均每3天左右排放一次儲(chǔ)氣罐、精密油霧過濾器內(nèi)的水，這樣會(huì)降低壓縮空氣的含水量。如每天使用24小時(shí)，建議每天排放一次；也可安裝排水器等設(shè)備自動(dòng)排放積水，定期空壓機(jī)保養(yǎng)同樣可以降低含水量！

　　壓縮空氣帶水的幾種原因分析及解決方法

　　螺桿式空壓機(jī)本身帶有除水裝置，一般在機(jī)器出口處，可初步除去一部分水分，進(jìn)入后處理設(shè)備中的除水、除油和除塵過濾器均能除去一部分水分，但是大部分水分主要靠干燥設(shè)備燥機(jī)除去，使通過它的壓縮空氣干燥潔凈然后送到用氣管路。很多企業(yè)用戶采用微熱再生雙塔吸附式干燥機(jī)，但是使用這種干燥機(jī)也不能保證壓縮空氣不再有水分析出，下面結(jié)合一些實(shí)際情況分析一下經(jīng)過干燥機(jī)后壓縮空氣除水不完全的種種原因和解決方法。

　?。?）空壓機(jī)的冷卻器散熱翅片被灰塵等堵塞，壓縮空氣降溫不好，壓力露點(diǎn)提高，會(huì)給后處理設(shè)備除水增加難度，特別是春季，空壓機(jī)的冷卻器經(jīng)常會(huì)被柳絮堵塞。

　　解決方法：在空壓站窗戶上安裝過濾海綿，并經(jīng)常對(duì)冷卻器吹灰，確保對(duì)壓縮空氣降溫良好；保證自身除水正常。

　?。?）螺桿空壓機(jī)的除水裝置——汽水分離器故障。如果空壓機(jī)均采用旋風(fēng)式分離器，在旋風(fēng)分離器內(nèi)部增設(shè)螺旋擋板來增強(qiáng)分離效果（同時(shí)也增加了壓力降）。這種分離器的缺點(diǎn)是其分離效率在其額定處理量時(shí)較高，一旦偏離其分離效率就比較差，導(dǎo)致露點(diǎn)上升。

　　解決方法：定期檢查氣水分離器，出現(xiàn)堵塞等故障及時(shí)處理，如果在空氣濕度較大的夏季發(fā)現(xiàn)氣水分離器不排水，應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理。

　　（3）工藝壓縮空氣用量大，超出設(shè)計(jì)范圍，壓縮空氣在空壓站與用戶端壓差較大，導(dǎo)致氣流速度高，壓縮空氣與吸附劑接觸時(shí)間短，并且在干燥機(jī)內(nèi)分布不均勻，在中部流量集中，使中間部分的吸附劑過快飽和，飽和后的吸附劑無法有效的對(duì)壓縮空氣中的水分進(jìn)行吸附，壓縮空氣夾帶大量水分從中央集中通過，產(chǎn)生“隧道效應(yīng)”，導(dǎo)致用氣端有大量液態(tài)水。另外，壓縮空氣在輸送過程中向低壓端擴(kuò)吸附式干散過快，其壓力迅速降低，同時(shí)使溫度降低較大，低于其壓力露點(diǎn)，水蒸汽在過飽和狀態(tài)下析出，冬季會(huì)迅速在輸送管道內(nèi)壁上凝固掛冰，掛冰越來越厚，最后可能把管道徹底堵死。

　　解決方法：增加壓縮空氣的流量?？砂讯嘤嗟膬x表風(fēng)補(bǔ)充到工藝風(fēng)中，在工藝風(fēng)干燥機(jī)前端接入儀表風(fēng)，用閥門控制，解決工藝用壓縮空氣供氣不足問題，同時(shí)，也解決了壓縮空氣在干燥機(jī)吸附塔內(nèi)產(chǎn)生“隧道效應(yīng)”的問題。

　　（4）吸附式干燥機(jī)使用的吸附材料為活性氧化鋁，其填充不緊密會(huì)在強(qiáng)力的壓縮空氣沖擊下相互摩擦和碰撞導(dǎo)致粉化，粉化會(huì)使吸附劑空隙越來越大，大量的壓縮空氣從空隙中通過未得到有效處理，最終導(dǎo)致干燥機(jī)失效，此問題在現(xiàn)場(chǎng)體現(xiàn)為除塵過濾器內(nèi)有大量液體水和漿化現(xiàn)象。

　　解決方法：填充活性氧化鋁時(shí)盡可能緊密填實(shí)，使用一段時(shí)間后行檢查、補(bǔ)充。

　?。?）壓縮空氣帶油會(huì)導(dǎo)致活性氧化鋁油中毒而失效。螺桿空壓機(jī)使用的超級(jí)冷卻劑具有高導(dǎo)熱性，用來冷卻壓縮空氣，但是其與壓縮空氣分離不完全，會(huì)使送出空壓機(jī)的壓縮空氣帶油，壓縮空氣中的油會(huì)附在活性氧化鋁瓷球表面，堵塞活性氧化鋁的毛細(xì)孔，使活性氧化鋁失去吸附能力而發(fā)生油中毒，失去吸附水分功能。

　　解決方法：按時(shí)更換油分離器芯、后置除油濾芯，保證空壓機(jī)油氣分離徹底、后置除油過濾器除油良好，另外，機(jī)組內(nèi)超級(jí)冷卻劑不得超量。

　?。?）空氣濕度變化大，各定時(shí)排水閥的排水頻次和排水時(shí)間調(diào)整不及時(shí)，可使各過濾器內(nèi)積水越來越多，這些積水可再次被帶入壓縮空氣中。

　　解決方法：定時(shí)排水閥的排水頻次和時(shí)間可根據(jù)空氣濕度和經(jīng)驗(yàn)設(shè)置。空氣濕度大，應(yīng)增加排水頻次，同時(shí)增加排水時(shí)間，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)為觀察每次排水時(shí)剛好能把積水排盡而又不排出壓縮空氣。另外，輸送管路加保溫、蒸汽伴熱；在低點(diǎn)處加排水閥，定時(shí)檢查、排水，通過此措施可防止冬季凍管， 并可除去壓縮空氣中的部分水分，減輕壓縮空氣帶水對(duì)用戶的影響。通過分析壓縮空氣帶水原因，并采取以上相應(yīng)措施加以解決。

　　壓縮空氣含水量計(jì)算公式

　　在濕空氣中，1kg干空氣含有水蒸氣的重量叫做“含濕量”，常用d來表示，單位：g/kg干空氣。含濕量的計(jì)算公式是：

　　d=622·Ps /(P-Ps) 或d=622·φPsb/(P-φPsb)

　　式中：P——空氣壓力（Pa），Ps——水蒸氣分壓力（Pa），Psb——飽和水蒸氣分壓（Pa），φ——相對(duì)濕度（%）。

　　從上式可以看出，含濕量d幾乎同水蒸氣分壓力Ps成正比，而同空氣總壓力P成反比。d確切反映了空氣中含有的水蒸氣量的多少。由于在某一地區(qū)，大氣壓力基本上是定值，所以空氣含濕量?jī)H同水蒸氣分壓力Ps有關(guān)。

　　當(dāng)壓力P提高后，空氣中飽和含濕量將減少。壓縮空氣的相對(duì)濕度φ′及實(shí)際含水量φ′s由下式確定：

　　φ′=φ(Pb·P)/(Pb·P)或ρ=φ′·ρb（kg/m3）

　　式中：P  P′——壓縮前、后空氣的絕對(duì)壓力（Pa）

　　Pb Pb′——壓縮前、后與各自溫度下的飽和水蒸氣分壓（Pa）

　　φ——壓縮前空氣的相對(duì)濕度（%）  φ′壓縮后空氣的相對(duì)濕度（%）

　　ρb——壓縮后與其溫度相對(duì)應(yīng)的飽和水蒸氣密度（g/m3 ）

　　若φ′=100%，則壓縮空氣處于飽和狀態(tài)。壓縮空氣的飽和水蒸氣分壓：

　　Pb=φ (Pb·P′)/P（Pa）

　　該式可用來確定壓縮空氣的壓力露點(diǎn)與常壓露點(diǎn)的對(duì)應(yīng)換算關(guān)系。

　　小結(jié)

　　壓縮空氣帶水會(huì)給企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響，作為企業(yè)的供氣單位應(yīng)從各個(gè)方面解決壓縮空氣帶水的問題，不斷總結(jié)分析，并找到有效的解決辦法，以保證壓縮空氣的生產(chǎn)及輸送正常，滿足生產(chǎn)需要。