【壓縮機網】01、公司凈化氣源系統設備簡介

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

 

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

 

　　雙塔交替吸附和再生的工作原理，保證持續的除水效果以達到低露點的空氣質量要求。再經過精密過濾器，過濾精度≤0.01um，過濾后進入儲氣罐，最終通過輸氣管路進入各個用氣點。

 

　　02、氣源帶水原因分析

　　2.1凈化氣源空氣中液態水含量超標

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

 

　　干燥機智能清除壓縮空氣中的氣態水，不能清除已經凝結的液態水。大量液態水進入干燥機吸附塔會造成吸附劑吸附能力惡化，露點急劇上升，嚴重時導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，更為嚴重的情況是吸附劑浸泡為漿糊狀后會進入儲氣罐。

 

　　壓縮空氣儲氣罐底部的手動排污閥依靠手動人工操作，存在排污不及時情況，且疏水效果差。冬季易結凍，致使壓縮空氣中的水分不能及時排除，這就導致壓縮空氣中的液態水全部進入凈化氣源終端用氣點。

 

　　2.2空壓機排氣溫度高

　　2.2.1潤滑油冷卻系統效果不佳。風冷空壓機采用翅片式油冷卻器，壓縮機產生的絕大部分熱量由潤滑油帶走，并在油冷卻器中通過風扇強制對流的方式傳遞給環境。如果發生缺油、冷卻器堵塞等情況，就會影響冷卻效果，使得空壓機排氣溫度過高，超出設計要求。空壓機后冷卻器采用自然吸風冷卻，面板常被打開，由于空壓機進風方向的改變，后冷卻器經常失效。

 

　　2.2.2環境溫度高。空壓機安裝在相對密閉的廠房內，經過油冷卻器后熱空氣通過風扇直接排入周圍環境。但由于空壓機吸入口與排氣口相鄰，導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50℃。空壓機排氣溫度高于設計溫度值，致使干燥機的除濕效果降低。此外，高溫下壓縮空氣中水分多以氣態水形式存在，壓縮空氣在進入各個用氣點的過程中逐漸散熱，氣態水凝結結露，這樣就將更多的水分帶入后續系統，冬季溫差大時這一問題更為突出。

 

　　2.3干燥器運行不正常

　　干燥機中吸附劑在不良環境下運行時，易失效。干燥機運行設置不合理，在進氣含水量比較高的情況下，吸附塔交換運行的周期設定時間過長，干燥機再生時間不夠，導致運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，干燥機再生氣量不足，使得吸附劑再生不充分，因而不能充分發揮吸附劑除水效果。

 

　　2.4儲氣罐下部積水

　　儲氣罐下部設有排水閥，操作運行中不能按時定期排放系統中積水，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，進入到各個用氣點。

 

　　03、改造方案及相關措施

　　3.1工藝流程的改進

　　首先改變壓縮空氣流程，將壓縮空氣儲氣罐由后置變為前置，在現有的精密過濾器后增加除油過濾器，使壓縮空氣先經過儲氣罐，得到初步降溫、冷凝、分離部分液態水分和油污。再經過油水分離器、除油過濾器去除部分液態水和油污，最大限度地減少進入吸附干燥機吸附塔的液態水和油污量，降低其后置干燥機設備的負荷。

 

　　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。分子篩在惡劣工況下仍有較強的吸附能力；活性氧化鋁有很高的表面硬度和抗壓強度。而分子篩機械強度有限。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中。

 

　　3.3其它措施

　　3.3.1排水設施的改進。在壓縮空氣儲氣罐底部加裝保溫伴熱裝置，為了使已經凝結析出的液態水徹底排出，將壓縮空氣罐底部手動排污閥改為電子排水器，自動排放油/水，減少進入過濾器和干燥機的雜質和油污。同時，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，定時排水。此外，在壓縮空氣系統中增設自動輸水裝置，以便于隨時將系統中液態水排出，以保證壓縮空氣的干燥度。

 

　　3.3.2干燥機運行操作調整。根據空氣濕度的不同，對干燥機的控制器進行調節，適當縮短吸附塔的運行切換時間，一般冬季將運行周期從20min改為10min，其它季節保持不變；另外，按照工藝要求，定期檢查并按時更換吸附劑，及時檢測吸附塔壓力變化，監測再生氣量是否充足。筆者公司對壓縮空氣凈化氣源品質測量：

　　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行檢測，通過得到的數據分析認為：公司的壓縮空氣品質得到了很大的提高，可以避免不同季節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量不達標造成產品質量的困擾，以保證公司各末端用氣點、用氣設備、氣動控制系統用氣質量以及公司內表面噴涂作業區域中凈化氣源品質。

 

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