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在現代工業中，壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力能源。壓縮空氣含冷凝水是一種普遍存在的現象，在管道和用氣端形成冷凝水，將嚴重影響企業的安全生產。因而，壓縮空氣由空壓機產生，必須經過后處理設備處理之后才能使用。然而，市場上90%的空壓機系統后處理部分采用“儲氣罐+過濾器+冷干機”的粗放式集成，100多年前的冷凍式干燥技術，其壓縮空氣的干燥度遠達不到現代工業生產的要求。

 

（一）壓縮空氣中為什么會產生冷凝水？

 

壓縮空氣中的水分主要來自大氣，水分子是自然界空氣所固有的成分之一，無論是地球的任何一個角落，亦或是春夏秋冬季節變換，大氣中都含有一定的水分：高溫時含量較大，低溫時含量較小。空氣在壓縮的過程中，來自環境中的空氣經過壓縮機的作用被壓縮至原體積的1/8（0.7MPa壓力下）。空氣中的水蒸氣，經過壓縮或降溫，就會形成水霧或液態水析出，從而影響到壓縮空氣品質。

 

壓縮空氣中的水通常以液態水和氣態水兩種形態存在，且相互可以轉化，這就導致壓縮空氣穩定可靠的除水成為世界性的難題，通過下表可以清晰看到壓縮空氣水含量在空壓系統中的變化情況：

 

要準確衡量壓縮空氣含水量的高低，就需要引入壓力露點概念，壓力露點指的是在0.7MPa壓力下的情況下，壓縮空氣里的含水量。ISO8573-1:2010和JB/T 5967-2007對壓縮空氣品質標準規定如下：

 

（二）壓縮空氣中的水分有哪些危害？

 

在現代自動化生產中，壓縮空氣的干燥工藝在氣源凈化流程中起著極為重要的主導作用。壓縮空氣中水分含量不僅影響管道、閥門、儀表及各種執行機構的正常工作及壽命，而且直接影響了最終產品的內在質量。特別是一些生產工藝環節對水分極其敏感，對壓縮空氣的含水量有極嚴格的規定，例如電子產品的制作流程、高級噴涂、生物醫藥、芯片封裝、航空航天、核電設備等高技術領域，冷凍式干燥機的除水效果是遠遠不能滿足其要求的。壓縮空氣中含水分造成的危害主要表現在：

1. 侵蝕管道和氣動設備，縮短壽命，導致安全隱患

2. 影響產品質量（與材料、半成品、產品接觸）

3. 與油、塵等混合，容易堵塞管道

4. 損壞用氣設備，造成宕機

5. 影響設備運行，導致生產效率低

6. 在寒冷地區，冷凝水結冰會造成管道凍結和凍裂

7. 滋生微生物細菌

 

（三）壓縮空氣系統含水超標的解決辦法？

 

1. 壓縮空氣中的液態水如何解決？

通過空壓機后部配冷卻器、儲氣罐、氣水分離器、冷干機、過濾器等組合攔截分離方法去除。市場上大部分冷干機達不到壓縮空氣等級最后一級，壓力露點普遍在+10℃以上，冷干機的壓力露點不達標或者效果衰減嚴重，一旦壓力露點在+15℃或以上，車間用氣端就會有冷凝水析出。
 

2. 壓縮空氣中的氣態水如何解決？

通過吸附式干燥機（安裝于空壓站）、膜式干燥機（安裝于在車間用氣端、處理量小、能耗大，15%~35%的能耗）去除。吸附式干燥機原理：采用PSA變壓吸附原理實現深度干燥效果。吸附式干燥機有兩個工作組，由于空氣容納水汽的能力與壓力成反比，其干燥后的一部分壓縮空氣（又稱再生氣）減壓膨脹至大氣壓，這種壓力變化使膨脹空氣變得更干燥，然后讓它流過需再生工作組的吸附劑，實現吸附劑水分脫附。兩個工作組循環工作，以獲得連續深度干燥的壓縮空氣。

 

（四）如何選擇壓縮空氣干燥凈化設備？

對壓縮空氣進行干燥凈化是工業企業節約成本和保障高效安全生產的根本，吸附干燥是目前制備極低露點壓縮空氣的主要技術，吸附干燥機也因此而發展成壓縮空氣深度除水的最主要的裝備，主要吸附式干燥機種類如下表：

現代制造企業的自動化生產都離不開干燥潔凈的壓縮空氣，例如汽車、電池、食品、藥品、電子、精密機械、火電、造紙等，企業應根據生產工藝要求、壓力露點及穩定性、安全性、使用壽命、經濟性等方面綜合考慮選擇合適的壓縮空氣干燥凈化設備，以保障安全高效生產。

圖：貝騰干燥機汽車行業應用案例