壓縮空氣的處理

壓縮空氣的干燥

所有的大氣空氣中都含有水蒸汽：高溫時(shí)含量較高，低溫時(shí)含量較小。當(dāng)空氣被壓縮時(shí)，水的密度也隨之增加。例如，一臺(tái)工作壓力為7bar、流量為200l/s的壓縮機(jī)可以將相對(duì)濕度為80%的20℃的空氣在壓縮空氣管線上釋放出10l/h的水。為了避免管道與連接設(shè)備中的冷凝水的干擾，壓縮空氣必須是干燥的。干燥過(guò)程在后冷卻器和干燥設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。術(shù)語(yǔ)“壓力露點(diǎn)”（PDP）是用來(lái)描述壓縮空氣中的水含量。它是指在目前的工作壓力下水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)成水時(shí)的溫度。低PDP值表示壓縮空氣中水蒸汽含量少。

200升/秒空氣的壓縮機(jī)會(huì)產(chǎn)生約10升/小時(shí)的冷凝水，此時(shí)壓縮空氣是20℃。由于采用了后冷卻器和干燥設(shè)備，所以避免了由于管道與設(shè)備中有冷凝水而出現(xiàn)的問(wèn)題。

露點(diǎn)和壓力露點(diǎn)之間的關(guān)系

需要記住的是，比較不同的干燥機(jī)時(shí)不能將常壓露點(diǎn)與壓力露點(diǎn)混淆。例如，7bar、+2℃時(shí)的壓力露點(diǎn)與-23℃的常壓露點(diǎn)是相等的。使用過(guò)濾器來(lái)去除水分（降低露點(diǎn)）是不起作用的。這是因?yàn)檫M(jìn)一步的冷卻會(huì)導(dǎo)致水蒸氣持續(xù)凝結(jié)。你可以基于壓力露點(diǎn)來(lái)選擇干燥設(shè)備的類(lèi)型。當(dāng)考慮到成本時(shí)，露點(diǎn)要求越低，空氣干燥的投入和操作費(fèi)用越高。從壓縮空氣中去除水分有五項(xiàng)技術(shù)：冷卻加分離、過(guò)壓縮、膜、吸收和吸附干燥。

后冷卻器

后冷卻器是一種冷卻熱壓縮氣體的換熱器，它使熱壓縮氣體中的水蒸氣凝結(jié)成水，否則水蒸氣會(huì)在管道系統(tǒng)中凝結(jié)。后冷卻器是水冷或空冷，一般帶有水分離器，水分離器自動(dòng)排水，靠近壓縮機(jī)。

大約80-90%的析出冷凝水被收集在后冷卻器的水分離器中。通過(guò)后冷卻器的壓縮空氣溫度一般會(huì)比冷卻介質(zhì)的溫度高10℃，但也可能不同，這取決于冷卻器的類(lèi)型。幾乎所有的固定壓縮機(jī)都有后冷卻器。在大多數(shù)情況下，后冷卻器內(nèi)置在壓縮機(jī)里面。

不同的后冷卻器與水分離器。水分離器通過(guò)改變氣流的方向與速度可以把冷凝水從壓縮空氣中分離出來(lái)

冷干機(jī)

冷凍干燥指的是壓縮空氣被冷卻，凝結(jié)并分離出大量的冷凝水。壓縮空氣冷卻并冷凝后，再次被加熱到室溫，這樣冷凝就不會(huì)在管道系統(tǒng)的外側(cè)再次發(fā)生。壓縮空氣進(jìn)入與排出之間的熱交換不僅可以降低壓縮空氣進(jìn)氣溫度，還可以減少制冷劑回路的冷卻負(fù)荷。

冷卻壓縮空氣需要一個(gè)封閉的制冷系統(tǒng)。帶有智能計(jì)算控制的制冷壓縮機(jī)，可以大大降低冷干機(jī)的功耗。制冷劑干燥設(shè)備用于露點(diǎn)在+2℃至+10℃之間且有下限的壓縮氣體，此下限就是冷凝水的冰點(diǎn)。它們可以是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，或者內(nèi)置在壓縮機(jī)內(nèi)。后者的優(yōu)勢(shì)就是它的占地面積小，能確保所配空氣壓縮機(jī)的性能。

壓縮、后冷卻和冷干的典型參數(shù)變化

冷凍式干燥機(jī)使用的制冷劑氣體具有低全球變暖潛能值（GWP），這意味著當(dāng)干燥劑意外釋放到大氣中時(shí)，不容易引起全球氣候變暖。如環(huán)境立法所規(guī)定的一樣，未來(lái)的制冷劑將會(huì)有更低的GWP值。

冷干機(jī)工作原理

本手冊(cè)由阿特拉斯·科普柯的壓縮空氣技術(shù)工程師們多年來(lái)收集信息、修訂而成。我們希望通過(guò)這些知識(shí)的分享，幫助那些需要壓縮空氣的行業(yè)以更快更好的方式實(shí)現(xiàn)壓縮效率的提升。

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