壓縮空氣中水分的來源、危害與對策

趙寧寧

摘要：空壓機在工作的過程中往往會在進氣口伴隨一定的水分，這些水分是壓縮空氣的主要水分。根據實驗表明，進入壓縮空氣系統的水分同許多因素有關，例如空壓機的排量，環境溫度和空氣的濕度等等。因此在對系統中冷凝水量計算的過程中，必須考慮到溫度因素、壓力因素和空氣濕度因素。本文結合壓縮空氣系統的運行機制和原理，對空氣系統中水分存在的弊端進行說明，同時對主流的除水方法進行分析，希望能夠對壓縮空氣中水分的去除提供參考意見。

關鍵詞：壓縮空氣;水分;危害與對策

引言

壓縮空氣系統經常會出現冷凝水問題，如果冷凝水沒有得到重視，則會導致空氣壓縮系統出現故障，致使元件漏氣或者產生管道堵塞的問題。這些問題一旦產生，氣路系統就會失效。尤其在高溫、高濕度的情況之下，氣路管道很容易因為冷凝水而產生銹蝕問題。近幾年來，我國國內對于壓縮空氣機中水分的來源及危害進行越來越多的研究，而且也取得了相應的成果。尤其是嚴寒地區的壓縮空氣系統，如果產生冷凝水，很容易出現設備冷凍的問題。因此，必須對壓縮空氣系統中的水分進行有效的清除，才能保證壓縮空氣系統的良好。

1.壓縮空氣冷凝水的危害性

某些壓縮空氣系統通常需要進行24小時的連續作業，而且在某些工作環境中壓縮空氣系統的工作環境溫度比較低，濕度較高。這種高濕度的環境之下，很容易導致壓縮空氣系統出現冷凝水的問題。尤其在北緯60度附近的地區，其冬季的最低氣溫可達到零下30攝氏度至零下50攝氏度之間，而且平均濕度也較大。一旦出現冷凝水的問題，就很容易導致壓縮空氣系統出現冷凍的問題。而對于緯度較低的熱帶及亞熱帶地區，冷凝水問題則有可能導致設備內的線路被腐蝕，設備無法正常運轉。氣路系統的故障可以是氣動元件漏氣或者密封件撕裂，甚至是管道凍結堵塞以致斷裂。但是無論哪種問題，最終都會導致部分系統失效。因此解決壓縮空氣中的水分問題，對于壓縮空氣系統來說是非常重要的。

2. 壓縮空氣系統冷凝水的計算

對壓縮空氣系統當中冷凝水的量進行計算，需要考慮壓縮空氣壓力和管道中的溫濕度。壓力越高，溫度越低，飽和濕度，空氣中的水分含量也會更少，因此析出的冷凝水也就會增加。實際上，同一壓力下的壓縮空氣，其溫度不同，含水量也會不同。通常含水量會隨著溫度的降低而下降，因此在空氣壓縮機的出口和用氣點，確保其溫度的降低會導致冷凝水的析出。因此，應該對其冷凝水析出的溫差進行一定的控制。相對于低溫情況，高溫高濕度的情況下，進入系統的水絕對值相對較低，因此很容易被使用者忽略其危害性，但是如果連續作業，這些冷凝水的危害性則會不斷增大，因此需要特別注意。

3.解決壓縮空氣水分的方法

3.1 采用凈化工作

在空氣機前安裝過濾器，這樣能保證大氣中進入空氣機的空氣能夠優先通過過濾器，然后進行濕空氣的過濾。熱空氣在經過壓縮之后會進入冷卻器，而這種冷卻過程會讓時空氣中的水分在這里進行冷凝。而冷凝水則會通過排水閥進行排放，以便于確保壓縮空氣得到最初的處理。最后從儲氣包走出來的壓縮空氣還會再次經過氣水分離器和干燥機，三重過濾之后通過管路輸送到使用設備當中，大氣基本上已經沒有水分，因此能夠很好保證空氣的干燥性，預防管道因冷凝水堵塞和銹蝕的問題。

3.2 安裝干燥機

安裝空氣干燥機是比較主流的一種方式，主要是在儲氣罐之前進行干燥機的安裝。這是因為露天設備安裝干燥機比較便利，而且能夠在空壓機的出口處將空氣進行干燥處理，從而保證儲氣罐的出口都是干燥的空氣。這種方法在現實當中的使用頻率較高，但是干燥機具有其特點和特性，加之干燥機在使用的過程當中，必須不斷維護與維修以便于確保干燥機的安全，否則很難達到空氣干燥的目標。如果干燥機存在問題，最終還是會導致壓縮空氣中含有水分，致使壓縮空氣的水分腐蝕管道，或者在寒冷地區產生管道凍結的問題。

3.3 保溫處理很關鍵

對于低溫環境下空氣壓縮系統而言，在氣路管道和氣動控制箱的外表必須進行保溫處理。這是因為如果沒有良好的保溫系統，則會導致控制箱內的其它組成部分發生冷凍問題，通常保溫處理工作需要通過電加熱器來完成。溫控開關則將會對氣路管道和氣動控制箱的表面溫度保持在一定范圍之內。除此之外，管道上可以進行無水酒精的防凍器安裝，只要酒精濃度達到99.9%以上，則可有效防止管道的冷凍。

3.4 吸附式干燥機的使用

對于空氣壓縮系統，使用吸附式干燥機是更好的選擇。吸附式干燥機在進行工作時，會對進入壓縮空氣系統當中的空氣進行15%左右的干燥，但是在干燥機運行的過程當中，會產生一定的消耗，使氣源壓力形成沖擊，因此在使用的時候務必注意這個問題。因此可以采用智能程序對干燥機進行聯鎖控制，一旦空氣壓縮機處于加載狀態之時，干燥機可以進行同步工作，這樣可以有效減少運行負荷，同時促進干燥機的干燥循環。

結束語

根據實驗表明不同溫度和不同壓力下的空氣其含水量也不同，因此壓縮空氣中水分的量需要參考器溫度和壓力情況才能得出準確的分析計算。而在除水的過程當中，設備的選擇必須與環境和溫度及相對濕度所適應。尤其注意低溫狀況之下，要采取一定的防凍措施，而在高溫情況下，則要重點關注冷凝水的排放問題，這樣才能避免管道出現凍裂問題和腐蝕問題。而采用吸附式方法進行除水，雖然效果很顯著，但是必須對干燥機的運行和聯鎖控制進行注意，否則就會對氣路造成沖擊，并且還會影響其他系統的正常工作。壓縮空氣中的水分對于壓縮空氣系統非常不利，它不僅容易造成管道的銹蝕，還有可能導致管道的凍裂，甚至使整個系統不能運轉，因此加強壓縮空氣中水分的去除是非常有必要的。

參考文獻：

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