【壓縮機(jī)網(wǎng)】01、公司凈化氣源系統(tǒng)設(shè)備簡介

　　筆者公司氣源系統(tǒng)即空壓站配置情況如下：共有4臺螺桿式空氣壓縮機(jī)，兩臺螺桿式風(fēng)冷空氣壓縮機(jī)配置有冷凍式風(fēng)冷干燥機(jī)；兩臺螺桿式水冷空氣壓縮機(jī)配置有兩臺冷凍式水冷干燥機(jī)。它們共享有一套供氣管線，供給全公司凈化氣源系統(tǒng)的管路輸送業(yè)務(wù)。

 

　　空壓機(jī)為某知名外資品牌，工作壓力范圍0.9～1.0MPa，額定排氣量為10.5m3/min。空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣首先經(jīng)過精密過濾器，然后經(jīng)過干燥劑（微熱吸附干燥機(jī)），微熱吸附干燥機(jī)采用變壓、變溫吸附原理，雙塔A/B交替運(yùn)行，充分利用吸附劑在高壓、低溫吸水、低壓高溫下脫水的特性，提高單位質(zhì)量內(nèi)吸附劑的吸附能力，從而達(dá)到深度干燥空氣的目的。

 

　　雙塔交替吸附和再生的工作原理，保證持續(xù)的除水效果以達(dá)到低露點(diǎn)的空氣質(zhì)量要求。再經(jīng)過精密過濾器，過濾精度≤0.01um，過濾后進(jìn)入儲氣罐，最終通過輸氣管路進(jìn)入各個(gè)用氣點(diǎn)。

 

　　02、氣源帶水原因分析

　　2.1凈化氣源空氣中液態(tài)水含量超標(biāo)

　　空氣被空壓機(jī)壓縮時(shí)，部分空氣中氣態(tài)水會凝結(jié)為液態(tài)水，液態(tài)水的初級過濾主要依靠一級精密過濾器過濾。過濾出來水通過設(shè)在底部自動(dòng)排水閥進(jìn)行排出，但壓縮空氣中含有的油泥、塵埃等雜質(zhì)會頻繁堵塞排水器，過濾出的液態(tài)水無法排出。

 

　　干燥機(jī)智能清除壓縮空氣中的氣態(tài)水，不能清除已經(jīng)凝結(jié)的液態(tài)水。大量液態(tài)水進(jìn)入干燥機(jī)吸附塔會造成吸附劑吸附能力惡化，露點(diǎn)急劇上升，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致吸附劑破裂成粉末狀，繼而堵塞后置過濾器，從而不得不更換吸附劑，更為嚴(yán)重的情況是吸附劑浸泡為漿糊狀后會進(jìn)入儲氣罐。

 

　　壓縮空氣儲氣罐底部的手動(dòng)排污閥依靠手動(dòng)人工操作，存在排污不及時(shí)情況，且疏水效果差。冬季易結(jié)凍，致使壓縮空氣中的水分不能及時(shí)排除，這就導(dǎo)致壓縮空氣中的液態(tài)水全部進(jìn)入凈化氣源終端用氣點(diǎn)。

 

　　2.2空壓機(jī)排氣溫度高

　　2.2.1潤滑油冷卻系統(tǒng)效果不佳。風(fēng)冷空壓機(jī)采用翅片式油冷卻器，壓縮機(jī)產(chǎn)生的絕大部分熱量由潤滑油帶走，并在油冷卻器中通過風(fēng)扇強(qiáng)制對流的方式傳遞給環(huán)境。如果發(fā)生缺油、冷卻器堵塞等情況，就會影響冷卻效果，使得空壓機(jī)排氣溫度過高，超出設(shè)計(jì)要求。空壓機(jī)后冷卻器采用自然吸風(fēng)冷卻，面板常被打開，由于空壓機(jī)進(jìn)風(fēng)方向的改變，后冷卻器經(jīng)常失效。

 

　　2.2.2環(huán)境溫度高?？諌簷C(jī)安裝在相對密閉的廠房內(nèi)，經(jīng)過油冷卻器后熱空氣通過風(fēng)扇直接排入周圍環(huán)境。但由于空壓機(jī)吸入口與排氣口相鄰，導(dǎo)致部分熱空氣排出后即被重新吸入，致使壓縮空氣排氣溫度一直居高不下，夏季最高溫度可達(dá)50℃。空壓機(jī)排氣溫度高于設(shè)計(jì)溫度值，致使干燥機(jī)的除濕效果降低。此外，高溫下壓縮空氣中水分多以氣態(tài)水形式存在，壓縮空氣在進(jìn)入各個(gè)用氣點(diǎn)的過程中逐漸散熱，氣態(tài)水凝結(jié)結(jié)露，這樣就將更多的水分帶入后續(xù)系統(tǒng)，冬季溫差大時(shí)這一問題更為突出。

 

　　2.3干燥器運(yùn)行不正常

　　干燥機(jī)中吸附劑在不良環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，易失效。干燥機(jī)運(yùn)行設(shè)置不合理，在進(jìn)氣含水量比較高的情況下，吸附塔交換運(yùn)行的周期設(shè)定時(shí)間過長，干燥機(jī)再生時(shí)間不夠，導(dǎo)致運(yùn)行后期吸附劑逐漸失去吸水能力；其次，再生氣源閥門開度不夠壓力過低，干燥機(jī)再生氣量不足，使得吸附劑再生不充分，因而不能充分發(fā)揮吸附劑除水效果。

 

　　2.4儲氣罐下部積水

　　儲氣罐下部設(shè)有排水閥，操作運(yùn)行中不能按時(shí)定期排放系統(tǒng)中積水，造成壓縮空氣夾帶這一部分積水，竄入到壓縮空氣輸氣管路，進(jìn)入到各個(gè)用氣點(diǎn)。

 

　　03、改造方案及相關(guān)措施

　　3.1工藝流程的改進(jìn)

　　首先改變壓縮空氣流程，將壓縮空氣儲氣罐由后置變?yōu)榍爸?，在現(xiàn)有的精密過濾器后增加除油過濾器，使壓縮空氣先經(jīng)過儲氣罐，得到初步降溫、冷凝、分離部分液態(tài)水分和油污。再經(jīng)過油水分離器、除油過濾器去除部分液態(tài)水和油污，最大限度地減少進(jìn)入吸附干燥機(jī)吸附塔的液態(tài)水和油污量，降低其后置干燥機(jī)設(shè)備的負(fù)荷。

 

　　3.2吸附劑分選擇

　　活性氧化鋁（AL2O3）、分子篩是常用的干燥吸附劑，它們的共性是吸附空氣中水分能力隨著壓縮空氣相對濕度的增高而上升，且吸附溫度越低，吸附劑的吸附能力越強(qiáng)。分子篩在惡劣工況下仍有較強(qiáng)的吸附能力；活性氧化鋁有很高的表面硬度和抗壓強(qiáng)度。而分子篩機(jī)械強(qiáng)度有限。所以，改造方案中采用兩種吸附劑，以混裝的方式置于吸附式干燥機(jī)中。

 

　　3.3其它措施

　　3.3.1排水設(shè)施的改進(jìn)。在壓縮空氣儲氣罐底部加裝保溫伴熱裝置，為了使已經(jīng)凝結(jié)析出的液態(tài)水徹底排出，將壓縮空氣罐底部手動(dòng)排污閥改為電子排水器，自動(dòng)排放油/水，減少進(jìn)入過濾器和干燥機(jī)的雜質(zhì)和油污。同時(shí)，將油水分離器、除油過濾器等的浮球式排水器改為電子排水器，定時(shí)排水。此外，在壓縮空氣系統(tǒng)中增設(shè)自動(dòng)輸水裝置，以便于隨時(shí)將系統(tǒng)中液態(tài)水排出，以保證壓縮空氣的干燥度。

 

　　3.3.2干燥機(jī)運(yùn)行操作調(diào)整。根據(jù)空氣濕度的不同，對干燥機(jī)的控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，適當(dāng)縮短吸附塔的運(yùn)行切換時(shí)間，一般冬季將運(yùn)行周期從20min改為10min，其它季節(jié)保持不變；另外，按照工藝要求，定期檢查并按時(shí)更換吸附劑，及時(shí)檢測吸附塔壓力變化，監(jiān)測再生氣量是否充足。筆者公司對壓縮空氣凈化氣源品質(zhì)測量：

　　04、效果評估

　　改造后，我們對公司的壓縮空氣凈化氣源部分重新進(jìn)行檢測，通過得到的數(shù)據(jù)分析認(rèn)為：公司的壓縮空氣品質(zhì)得到了很大的提高，可以避免不同季節(jié)中壓縮空氣含水和含油等問題，可以解決因壓縮空氣氣源供給質(zhì)量不達(dá)標(biāo)造成產(chǎn)品質(zhì)量的困擾，以保證公司各末端用氣點(diǎn)、用氣設(shè)備、氣動(dòng)控制系統(tǒng)用氣質(zhì)量以及公司內(nèi)表面噴涂作業(yè)區(qū)域中凈化氣源品質(zhì)。

 

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