淺談夏季壓縮空氣含水率高的分析與治理

韓艷琴

（河北白沙煙草有限責(zé)任公司保定卷煙廠，河北 保定 071000）

摘要：以卷煙廠空壓系統(tǒng)為例，通過(guò)研究空壓系統(tǒng)及壓縮空氣輸送工作過(guò)程中空氣水分的物理變化，分析夏季潮熱環(huán)境下壓縮空氣含水率高的原因，并提出了通過(guò)改造空壓機(jī)后冷器等技術(shù)措施降低壓縮空氣含水率的辦法。為提高工廠空壓供應(yīng)質(zhì)量，探索有效方法。

關(guān)鍵詞：壓縮空氣；含水率；壓力露點(diǎn)；空壓機(jī)；后冷卻器

中圖分類(lèi)號(hào)：TS108.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-864X（2016）11-0136-01

壓縮空氣是以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源，進(jìn)行信號(hào)傳遞并驅(qū)動(dòng)機(jī)械動(dòng)作的能源形式，是實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動(dòng)控制的重要手段，廣泛應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)中。其介質(zhì)來(lái)源于大氣，取用和排放均十分方便，但夏季大氣中相對(duì)濕度較高，達(dá)到60%以上；另一方面空氣經(jīng)壓縮后溫度急劇上升，但在送往使用車(chē)間的過(guò)程中溫度會(huì)逐漸降低到環(huán)境溫度，隨著溫度的降低，飽和蒸氣壓減小，會(huì)有冷凝水析岀。這些冷凝水的存在是造成氣動(dòng)部件阻塞、管道和閥門(mén)銹蝕的主要原因；有些企業(yè)的產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中接觸壓縮空氣，空氣水分有可能直接或間接接觸成品或半成品，因此壓縮空氣含水超標(biāo)還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。以保定卷煙廠為例，動(dòng)力中心共有四臺(tái)空壓機(jī)供應(yīng)壓縮空氣，對(duì)于壓縮空氣含水率標(biāo)準(zhǔn)--壓力露點(diǎn)（即濕空氣被壓縮后，水蒸氣密度增加，溫度上升，壓縮空氣冷卻時(shí)，相對(duì)濕度增加，當(dāng)溫度繼續(xù)下降到相對(duì)濕度達(dá)100%時(shí)，有水滴從壓縮空氣中析出，這時(shí)的溫度就是壓縮空氣的"壓力露點(diǎn)"。）要求為2-12℃。但夏季含水率總是偏高，對(duì)設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。其中干燥設(shè)備出口含水率超標(biāo)次數(shù)達(dá)到42.42%，空壓機(jī)出口達(dá)到31.82%。分析造成干燥機(jī)和空壓機(jī)含水率超標(biāo)的原因及治理方法主要有以下幾種：

一、干燥機(jī)氣動(dòng)閥氣源不潔凈造成氣動(dòng)閥堵塞。通過(guò)在氣源管道上增加空氣過(guò)濾裝置，對(duì)進(jìn)入氣動(dòng)閥的壓縮空氣進(jìn)行凈化處理，確保潔凈，減少堵塞，同時(shí)，定期清理氣動(dòng)閥等方式進(jìn)行檢查維護(hù)。

二、由于干燥機(jī)A、B塔填料失效造成吸附壓縮空氣中水蒸氣的能力下降。正常情況下，A、B塔填料應(yīng)為白色球狀，無(wú)破損。日常應(yīng)檢查填料的顏色變化、完整程度，當(dāng)填料性狀和顏色發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換填料。

三、空壓機(jī)冷卻器堵塞?？諌簷C(jī)內(nèi)部有降低主機(jī)排氣溫度的熱交換器，分別為中冷卻器和后冷卻器。判定空壓機(jī)冷卻器是否阻塞的主要指標(biāo)是冷卻器水氣溫差。對(duì)于中冷卻器其指標(biāo)為循環(huán)水進(jìn)水溫度與二級(jí)進(jìn)氣溫度差≤15℃；對(duì)于后冷卻器指標(biāo)為循環(huán)水進(jìn)水溫度與空壓機(jī)排氣溫度差≤15℃。造成冷卻器阻塞的主要原因是循環(huán)水硬度高、含有藻類(lèi)、泥沙多等原因。當(dāng)交換器指標(biāo)超出范圍時(shí) 要檢查循環(huán)水的水質(zhì)，并及時(shí)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行清潔。

四、空壓系統(tǒng)中的后冷卻器前后溫差小。后冷器前后溫度差值應(yīng)該在5℃以上，在壓縮空氣進(jìn)入干燥機(jī)之前先進(jìn)性降溫處理，提高干燥機(jī)的處理效果。在日常保養(yǎng)中應(yīng)對(duì)后冷卻器進(jìn)行保養(yǎng)包括每小時(shí)排放一次冷凝水，每月清潔后冷器銹渣以及后冷器停運(yùn)后，循環(huán)水排放干凈，防止銹蝕等。如果溫差過(guò)小說(shuō)明后冷卻器熱交換效果不好，需要對(duì)冷卻器進(jìn)行清洗或維修。對(duì)于使用時(shí)間較長(zhǎng)，反復(fù)清洗效果不理想的后冷卻器可自行進(jìn)行改造。本單位改造的后冷卻器如圖一。

冷卻器內(nèi)部管束采用銅材料，導(dǎo)熱性強(qiáng)；外殼采用不銹鋼材料，提高換熱效率的同時(shí)可以防止銹蝕。介質(zhì)流向壓縮空氣從后冷器下部進(jìn)入，上部流出，在銅管間流動(dòng)；循環(huán)水從上部進(jìn)入，上部流出，從銅管內(nèi)穿過(guò)?；境叽纾簤嚎s空氣進(jìn)出口管徑150mm；循環(huán)水進(jìn)出口管徑65mm；排渣口管徑20mm；排水口管徑20mm；筒體高2米，筒體外徑560mm；內(nèi)設(shè)折流板。主要指標(biāo)為處理量：120Nm3/min，額定溫降：5℃以上。

五、干燥機(jī)壓縮機(jī)制冷能力不夠。干燥機(jī)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，可能因?yàn)槁┓蚪粨Q器內(nèi)壁結(jié)垢存在制冷能力不夠的問(wèn)題，造成壓縮空氣在冷凍部分降溫小，冷凝水排放少。判斷干燥機(jī)制冷能力的主要指標(biāo)是壓縮機(jī)吸氣壓力在0.038MPa-0.046MPa之間，壓力露點(diǎn)在2-12℃之間。超出范圍應(yīng)考慮對(duì)壓縮制冷系統(tǒng)進(jìn)行維修。

六、空壓機(jī)冷凝水排放問(wèn)題。根據(jù)季節(jié)不同，壓縮空氣中含水多少不同，可以根據(jù)冷凝水量調(diào)節(jié)排放時(shí)間的長(zhǎng)短；另外，后冷器排放電磁閥閥體通徑只有2mm，隨著空壓機(jī)使用時(shí)間增長(zhǎng)，主機(jī)內(nèi)壁涂層逐漸脫落機(jī)管道腐蝕，電磁閥經(jīng)常堵塞，影響空壓機(jī)的正常運(yùn)行。

對(duì)電磁閥閥體進(jìn)行自行設(shè)計(jì)改造。根據(jù)空壓機(jī)中冷器、后冷器電磁閥通徑和堵塞情況的對(duì)比，初步選定后冷器電磁閥閥體通徑通徑為4mm，同時(shí)，對(duì)閥體內(nèi)表面進(jìn)行光滑處理，繪制閥體圖紙。

用不銹鋼材料按照?qǐng)D紙制作加工閥體；閥體的線(xiàn)圈擋板槽內(nèi)壁、連接管道內(nèi)壁和兩水管連接槽內(nèi)壁分別涂一層特氟龍涂層，增加光滑度，避免堵塞。安裝到空壓機(jī)排水系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一周的使用觀察效果較好，于是在其余3臺(tái)空壓機(jī)上進(jìn)行了推廣。

空壓機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生氣中含水的原因很多。通過(guò)上述手段可有效判斷出冷凝水增加的原因，并通過(guò)技術(shù)改造手段減少壓縮空氣中含水率，為用氣車(chē)間提供質(zhì)量穩(wěn)定的壓縮空氣。

參考文獻(xiàn)：英格索蘭SIRC V系列變頻15-250kW空壓機(jī)操作手冊(cè)。