一、無(wú)油空氣知多少

　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】1.無(wú)油檢測(cè)中的“油”是測(cè)什么成分？

　　在環(huán)境空氣檢測(cè)中，油類物質(zhì)主要是指一些有機(jī)烴類化合物。例如，總石油烴（TPH）是環(huán)境空氣中油類檢測(cè)的重要指標(biāo)。它包含了從C6-C35左右的碳?xì)浠衔?，這些化合物來(lái)源于石油產(chǎn)品的揮發(fā)、泄漏等。

　　（1）無(wú)油，理論上不存在!

　　100%無(wú)油空氣基本是不存在的，Class0是0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，不是含油量為0。在大氣中，含油量會(huì)因人類活動(dòng)區(qū)域的不同而有所變化。例如在人類聚集點(diǎn)、城市環(huán)境、工業(yè)生產(chǎn)區(qū)及道路等區(qū)域，由于周邊廠企生產(chǎn)或汽車尾氣排放等原因，空氣中會(huì)含有一定量的C6+烴類化合物。壓縮空氣中的油是指6個(gè)或6個(gè)以上碳原子組成的烴類混合物，其在壓縮空氣中由液態(tài)油、懸浮油和油蒸氣三部分組成。規(guī)范中將壓縮空氣中的油含量劃分為5個(gè)等級(jí)，其中0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是由設(shè)備使用者或制造商制定的總含油量≤0.01mg/m3含量標(biāo)準(zhǔn)，而無(wú)油壓縮空氣就等同于這個(gè)0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的油含量等級(jí)，可量化為具體的指標(biāo)值。

　?。?）無(wú)油認(rèn)證不保證無(wú)油

　　買了無(wú)油壓縮的設(shè)備并有無(wú)油認(rèn)證，和實(shí)際得到無(wú)油壓縮空氣是兩碼事。例如吸入大氣中含油0.4mg/m3，無(wú)油證書(shū)如何保證真實(shí)應(yīng)用上Class0級(jí)無(wú)油？

　　2.無(wú)油空氣標(biāo)準(zhǔn)

　　Class0無(wú)油認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的是ISO 8573-1《壓縮空氣第一部分：污染物和純度等級(jí)》，具體如下：

　　含油量分為5個(gè)等級(jí)，優(yōu)于1級(jí)0.01mg/m3即最高等級(jí)Class0。

　　測(cè)試內(nèi)容：需通過(guò)ISO8573部分流量（b2）或全流量（b1）方法測(cè)試含霧態(tài)油、液態(tài)油、氣態(tài)油。具體數(shù)值：在1bar（a）14.5psia和20℃（68℉）的條件下，含油量需小于0.01mg/m3。

　　3.常用證書(shū)機(jī)構(gòu)

　　Class0和TüV無(wú)油認(rèn)證，區(qū)別如下：

　　認(rèn)證依據(jù)：Class0依據(jù)ISO8573-1（國(guó)際工業(yè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）中含油量0級(jí)的無(wú)油認(rèn)證：要求在1bar(a)、14.5psia和20℃(68℉)的條件下，含油量小于0.01mg/m3。

　　測(cè)試范圍：Class0主要側(cè)重于對(duì)壓縮空氣中油含量的精確測(cè)量和等級(jí)評(píng)定，以確保達(dá)到0級(jí)含油標(biāo)準(zhǔn)。TüV無(wú)油認(rèn)證除含油量測(cè)試外，還會(huì)對(duì)壓縮空氣的其它質(zhì)量指標(biāo)如顆粒度、含水量等進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)對(duì)空壓機(jī)的整體性能、可靠性、安全性以及相關(guān)生產(chǎn)制造流程和質(zhì)量控制體系等進(jìn)行全面評(píng)估。

　　認(rèn)證機(jī)構(gòu)：Class0認(rèn)證可由具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)依據(jù)ISO 8573-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)和認(rèn)證，如合肥通用所等。合肥通用所除含油量測(cè)試外，還具有設(shè)備性能、質(zhì)量、節(jié)能、CCC、ROHS、失效、預(yù)防等專業(yè)權(quán)威認(rèn)證支持。TüV無(wú)油認(rèn)證則由德國(guó)TüV及其授權(quán)的機(jī)構(gòu)如萊茵、南德、北德等集團(tuán)進(jìn)行認(rèn)證，在國(guó)際上具有較高的權(quán)威性和認(rèn)可度。

　　適用范圍：Class 0主要適用于對(duì)壓縮空氣含油量有嚴(yán)格要求的行業(yè)，如食品、制藥、電子等。TüV無(wú)油認(rèn)證因綜合考量多種因素，除上述行業(yè)外，還適用于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、安全性和可靠性要求高的其它領(lǐng)域。

　　4.無(wú)油空氣測(cè)量方式

　　無(wú)油壓縮空氣的測(cè)量方法有多種，常見(jiàn)的包括重量法、紅外分光光度法、紫外分光光度法、化學(xué)指示管法、粒徑譜儀法、光化電離探測(cè)器法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等。

　　●重量法：是含油量測(cè)定采用的方法之一，即將一定量的樣品氣用恒重的容器或介質(zhì)裝置，經(jīng)蒸發(fā)、烘干、恒重后確定其分析結(jié)果。但由于氣體中油含量相當(dāng)?shù)停亓糠ǖ牡挽`敏度使其不太適合準(zhǔn)確測(cè)定氣體中的油含量。

　　●紅外分光光度法：壓縮機(jī)油中含有在紅外光區(qū)具有明顯特征吸收峰的油類物質(zhì)，可采用繽磁LS3600紅外分光測(cè)油儀測(cè)定液氧中油脂的含量，測(cè)量準(zhǔn)確且流程操作簡(jiǎn)單，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于壓縮氣體，可使用特種濾紙加入定制濾筒管理內(nèi)，濾筒管路后加上流量閥記錄流量，使用固定溶劑清洗濾棉得到接近真實(shí)的油含量數(shù)據(jù)。

　　●紫外分光光度法：基于油中含有的帶有共軛鍵和苯環(huán)的芳香族化合物在紫外區(qū)有特征吸收的原理，測(cè)定具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的濃度來(lái)確定氣體樣品中的含油濃度。此方法基于郎博比耳光吸收定律，在pH≤2的條件下，樣品中的油類物質(zhì)被正己烷萃取，萃取液經(jīng)脫水，再經(jīng)硅酸鎂吸附除去動(dòng)植物油類等極性物質(zhì)后，于225nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。

　　●化學(xué)指示管法：使用化學(xué)指示管法原理生產(chǎn)儀器的主要有美國(guó)的江森自控和德國(guó)的德?tīng)柛?。江森自控的油份指示儀內(nèi)裝有檢氣劑，與油發(fā)生反應(yīng)形成著色層，根據(jù)色層顏色的深淺或變色層的長(zhǎng)度進(jìn)行定量分析；德?tīng)柛竦臋z油管法是將油霧捕集到檢油管指示層，在催化劑作用下與檢油管中的濃硫酸產(chǎn)生黑色產(chǎn)物，色深與含油量存在相關(guān)性，通過(guò)比色來(lái)檢測(cè)空氣中的含油量，但該方法一般只判斷含油量是否大于某值，不能得出具體數(shù)值，且取樣時(shí)間偏長(zhǎng)，只能檢測(cè)到油含量的大概范圍。

　　●粒徑譜儀法：利用光的散射原理對(duì)懸浮顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)，可用于特定氣體（例如只含有油顆粒）的含油量測(cè)量，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量速度快，可以實(shí)時(shí)測(cè)量，廣泛用在試驗(yàn)臺(tái)上，如在過(guò)濾器的性能試驗(yàn)臺(tái)上。預(yù)先將壓縮空氣的固體顆粒去除，再人為增加油分，用粒徑譜儀測(cè)量過(guò)濾器前后的懸浮油含量，以測(cè)量過(guò)濾器的過(guò)濾效率。

　　●光化電離探測(cè)器法：通過(guò)PID（光化電離探測(cè)器）測(cè)量碳?xì)浠衔镎魵夂?，主要測(cè)量油蒸氣，一般用來(lái)在線監(jiān)測(cè)壓縮空氣中含油量的變化，但很難準(zhǔn)確測(cè)量含油總量。

　　二、無(wú)油空氣制備方法全覽

　　1.干式螺桿機(jī)——鐵氟龍涂層轉(zhuǎn)子

　　簡(jiǎn)述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體。鐵氟龍涂層干式螺桿機(jī)在制備無(wú)油壓縮空氣方面有一定的優(yōu)勢(shì)和不足。其優(yōu)點(diǎn)在于壓縮腔無(wú)油，避免了油對(duì)壓縮空氣的污染。它也存在一些缺點(diǎn)：一方面，鐵氟龍涂層有一定的使用壽命，隨著時(shí)間的推移可能會(huì)磨損，需要定期檢查和更換涂層，增加了維護(hù)成本。另一方面，齒輪箱中有油，要克服進(jìn)入壓縮腔污染空氣。同時(shí)，對(duì)水分的要求較高，當(dāng)環(huán)境濕度較大時(shí)，可能會(huì)影響涂層的性能，甚至導(dǎo)致涂層脫落。如果機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間不使用，也容易出現(xiàn)主機(jī)卡死的故障。

　　2.干式螺桿機(jī)——樹(shù)脂涂層轉(zhuǎn)子

　　簡(jiǎn)述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體。干磨樹(shù)脂涂層干螺桿機(jī)的特點(diǎn)在于其采用了特殊的干磨樹(shù)脂涂層，這種涂層能夠在一定程度上提高螺桿機(jī)的耐磨性和耐腐蝕性。在制備無(wú)油壓縮空氣方面，它的優(yōu)點(diǎn)包括能夠提供較為純凈的無(wú)油空氣，減少了后續(xù)處理的成本。同時(shí)，該類型螺桿機(jī)的運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，噪音較低。不過(guò)，干磨樹(shù)脂涂層也并非完美無(wú)缺，它同樣存在涂層壽命的問(wèn)題，隨著其使用時(shí)間的增加，涂層可能會(huì)逐漸磨損，影響機(jī)器的性能。此外，干磨樹(shù)脂涂層對(duì)工作環(huán)境的要求也比較高，需要在相對(duì)干燥、清潔的環(huán)境中運(yùn)行，否則容易受到污染，降低其使用壽命。

　　3.干式螺桿機(jī)——陶瓷轉(zhuǎn)子

　　簡(jiǎn)述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體。陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子空壓機(jī)在制備無(wú)油壓縮空氣方面表現(xiàn)出色。陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子具有極高的硬度和耐磨性，能夠有效抵抗磨損和腐蝕，從而保證了機(jī)器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)還包括提供高質(zhì)量的無(wú)油壓縮空氣，降低了后續(xù)處理的成本。同時(shí)，陶瓷材料的熱穩(wěn)定性較好，能夠承受較高的溫度，減少了因溫度過(guò)高而對(duì)機(jī)器性能產(chǎn)生的影響。然而，陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子空壓機(jī)也存在一些缺點(diǎn)。首先，陶瓷材料的成本較高，導(dǎo)致機(jī)器的價(jià)格相對(duì)較貴。其次，陶瓷材料相對(duì)較脆，在安裝和使用過(guò)程中需要特別小心，以免發(fā)生損壞。

　　4.濕式螺桿空壓機(jī)——噴水單螺桿

　　簡(jiǎn)述：結(jié)果等于水洗過(guò)的吸入周圍氣體。噴水單螺桿空壓機(jī)具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。首先，其成本相對(duì)較低，且能效比顯著高于上述產(chǎn)品。其次，力平衡性好，單螺桿空壓機(jī)的兩星輪在螺桿兩側(cè)的對(duì)稱位置，不僅沒(méi)有不平衡慣性力，而且作用在螺桿上的軸向力也可互相抵消。再者，效率高，水的比熱大，工作過(guò)程近似于等溫壓縮。此外，噪音低，嚙合副由于星輪采用高分子材料，運(yùn)行噪音小、振動(dòng)低。但是，噴水單螺桿空壓機(jī)也有一些缺點(diǎn)。水的黏度遠(yuǎn)小于油，阻尼作用與形成水膜潤(rùn)滑作用會(huì)很低，這將導(dǎo)致密封效果下降，泄漏增大。因此，必須提高嚙合副的加工精度。此外，與水接觸的零件需要采用不銹材料，增加了成本。而且，需要設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)水、排水和換水裝置，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，寒冬停機(jī)結(jié)冰會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。

　　5.濕式螺桿空壓機(jī)——噴水雙螺桿

　　簡(jiǎn)述：結(jié)果等于水洗過(guò)的吸入周圍氣體。噴水雙螺桿空壓機(jī)具有高效的特點(diǎn)，整體效率相比傳統(tǒng)干式無(wú)油螺桿空氣壓縮機(jī)效率高；簡(jiǎn)潔可靠的噴水單級(jí)壓縮技術(shù)，密封數(shù)量?jī)H為傳統(tǒng)雙級(jí)干式螺桿壓縮的四分之一，部件數(shù)量減少帶來(lái)了高度的可靠性。耐用，直連轉(zhuǎn)速低，使得轉(zhuǎn)子壽命延長(zhǎng)，無(wú)注油齒輪箱，無(wú)油污染風(fēng)險(xiǎn)。然而，噴水雙螺桿空壓機(jī)也存在一些不足，例如重載軸承防水、防低溫結(jié)冰，其成本可能相對(duì)較高，維護(hù)難度也可能較大。

　　6.濕式螺桿機(jī)——噴油螺桿+燃燒催化器

　　簡(jiǎn)述：理論上結(jié)果類似經(jīng)車用三元催化器200℃處理過(guò)的微油壓縮氣體。噴油螺桿機(jī)+燃燒催化器在制備無(wú)油壓縮空氣方面有一定的優(yōu)勢(shì)。首先，可以利用噴油螺桿機(jī)的高效壓縮性能，再通過(guò)燃燒催化器去除壓縮空氣中的油分，從而獲得相對(duì)純凈的無(wú)油壓縮空氣。這種方式在一定程度上可以降低設(shè)備的投資成本，但是它也存在一些缺點(diǎn)。燃燒催化器需要定期維護(hù)和更換，增加了維護(hù)成本。而且，燃燒催化器的性能較適合成品油（石油產(chǎn)物），可能會(huì)受到多種因素的影響，如添加劑、化學(xué)液體、燃料質(zhì)量、燃燒溫度、催化失效、斷電停機(jī)等，從而影響無(wú)油壓縮空氣的質(zhì)量穩(wěn)定性。

　　7.濕式螺桿機(jī)——噴24KT潤(rùn)滑液

　　簡(jiǎn)述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體+微量硅基潤(rùn)滑液。24TK無(wú)油系統(tǒng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，壓縮腔用24KT化學(xué)液體進(jìn)行冷卻、密封、潤(rùn)滑。在制備無(wú)油壓縮空氣方面，能夠提供高質(zhì)量的無(wú)油空氣，經(jīng)Class0檢測(cè)壓縮空氣含油量為0.00157mg/m3優(yōu)于0.01mg/m3，滿足對(duì)空氣質(zhì)量要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。其優(yōu)點(diǎn)源于化學(xué)合成潤(rùn)滑材料24KT硅基冷卻液，24KT和玻纖濾材同是硅基材質(zhì)，親聚效果最佳，確保設(shè)備的安全可靠。如某美日產(chǎn)品自70年代為該產(chǎn)品提供10年保固、永久免換24KT潤(rùn)滑液、無(wú)油保證卡。然而，24KT無(wú)油系統(tǒng)也存在一些不足之處，24KT冷卻液價(jià)格相對(duì)較高，可能會(huì)增加用戶的投資成本。

　　8.濕式螺桿機(jī)——噴水基潤(rùn)滑液

　　簡(jiǎn)述：結(jié)果等于水洗過(guò)的周圍氣體。水基潤(rùn)滑液由95%的水和5%防銹、防腐、抗磨、增粘、不揮發(fā)化學(xué)無(wú)機(jī)材料混合而成，其壽命不可計(jì)測(cè)，壓縮腔用該液體進(jìn)行冷卻、密封、潤(rùn)滑，制備無(wú)油壓縮空氣具有一定的優(yōu)勢(shì)。水基潤(rùn)滑液能夠在一定程度上降低機(jī)器的摩擦系數(shù)，合理黏度提高設(shè)備的運(yùn)行效率。同時(shí)，水基潤(rùn)滑液相對(duì)環(huán)保，對(duì)環(huán)境的污染較小。但是，噴水基潤(rùn)滑液也存在一些缺點(diǎn)。水基潤(rùn)滑液的潤(rùn)滑性能可能不如傳統(tǒng)的油潤(rùn)滑油，需要控制好配比濃度。此外，水基潤(rùn)滑液可能會(huì)受到溫度的影響，需要對(duì)保水量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，增加了技術(shù)復(fù)雜性。

　　9.濕式螺桿機(jī)——噴水溶潤(rùn)滑液

　　簡(jiǎn)述：理論上結(jié)果等于水洗過(guò)的周圍氣體。水溶潤(rùn)滑液感受類似“洗發(fā)水”，利用化學(xué)合成潤(rùn)滑材料能溶于水的優(yōu)越性能，既能保有合成冷卻潤(rùn)滑液的優(yōu)異性能，在無(wú)油壓縮空氣制備中有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它能夠提供較好的潤(rùn)滑效果，同時(shí)利用壓縮產(chǎn)生冷凝水同步水洗清潔壓縮空氣中的油、灰塵、有害成分，又能避免潤(rùn)滑材料對(duì)壓縮空氣的污染。此外，水溶潤(rùn)滑液相對(duì)容易處理，對(duì)環(huán)境的影響較小。然而，噴水溶潤(rùn)滑液也有一些缺點(diǎn)：水溶潤(rùn)滑液的成本可能相對(duì)較高，增加水浴清洗空氣裝置，需要考慮經(jīng)濟(jì)成本的因素。

　　三、無(wú)油壓縮空氣的用戶考量

　　無(wú)油壓縮空氣是一直是用戶的訴求，無(wú)油壓縮空氣就是解決一個(gè)“油”字。

　　目前，制備無(wú)油壓縮空氣設(shè)備存在的差異化較大，顯現(xiàn)為：前端干磨泵、濕磨泵，中端固體密封、液體密封，后端催化燃燒、水洗去污。

　　不管何種形式的壓縮機(jī)都要借干燥機(jī)、精密過(guò)濾器等輔助，以達(dá)到應(yīng)用上的Class0高品質(zhì)氣源。

　　用戶要的結(jié)果：最安全、最低成本的無(wú)油壓縮空氣，然而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，選擇合適的制備方法并非易事。用戶在選擇無(wú)油壓縮空氣制備方式時(shí)，往往會(huì)綜合考慮設(shè)備使用環(huán)境、投資成本、使用壽命、電力消耗成本、維修成本、保養(yǎng)成本等因素。

　?。?）設(shè)備投資成本：不同的制備方法價(jià)格差異較大，達(dá)到同樣的結(jié)果成本越低越易普及。

　　（2）使用壽命方面：干式壓縮中，陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子有極高的硬度和耐磨性，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。鐵氟龍涂、樹(shù)脂涂層干螺桿機(jī)的涂層有一定的使用壽命，隨著時(shí)間的推移可能會(huì)磨損，影響機(jī)器的性能和使用壽命。濕式壓縮中具有高性能潤(rùn)滑冷卻液的機(jī)器壽命最長(zhǎng)。

　?。?）長(zhǎng)期電力消耗：該成本也是用戶需要考慮的重要因素。一些高效的制備方法，一級(jí)能效效率最節(jié)能，可能在電力消耗方面具有一定優(yōu)勢(shì)，而一些能耗較高的方法則會(huì)增加用戶的使用成本。

　?。?）維修成本方面：設(shè)備各項(xiàng)需要定期維護(hù)和更換，增加了維修成本。如專用零部件、需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作，也增加了維修成本。

　?。?）保養(yǎng)成本方面：同樣不可忽視。設(shè)備如需定期檢查和更換涂層或主機(jī)，增加了保養(yǎng)成本。

　?。?）空壓機(jī)廠制造：從產(chǎn)供銷研維度來(lái)看，能簡(jiǎn)單化就不要復(fù)雜化。

　　總之，用戶在選擇無(wú)油壓縮空氣制備方法時(shí)，需要根據(jù)自己的實(shí)際需求，綜合考慮設(shè)備投資成本、使用壽命、電力消耗成本、維修成本、保養(yǎng)成本等因素，尋求最適合自己的制備方式。

　　近年來(lái)，企業(yè)設(shè)備用氣要求漸高，無(wú)油制氣設(shè)備增長(zhǎng)迅猛，呈連年翻倍的好勢(shì)頭，科技型無(wú)油空壓制造企業(yè)也取得豐碩的效益。如果要實(shí)現(xiàn)全天下無(wú)油（買空壓機(jī)送Class 0無(wú)油認(rèn)證），你認(rèn)為以上幾種方案中，哪個(gè)能成未來(lái)主流呢？