淺談夏季壓縮空氣含水率高的分析與治理

韓艷琴

（河北白沙煙草有限責任公司保定卷煙廠，河北 保定 071000）

摘要：以卷煙廠空壓系統為例，通過研究空壓系統及壓縮空氣輸送工作過程中空氣水分的物理變化，分析夏季潮熱環境下壓縮空氣含水率高的原因，并提出了通過改造空壓機后冷器等技術措施降低壓縮空氣含水率的辦法。為提高工廠空壓供應質量，探索有效方法。

關鍵詞：壓縮空氣；含水率；壓力露點；空壓機；后冷卻器

中圖分類號：TS108.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-864X（2016）11-0136-01

壓縮空氣是以空氣壓縮機為動力源，進行信號傳遞并驅動機械動作的能源形式，是實現各種生產控制、自動控制的重要手段，廣泛應用于企業生產中。其介質來源于大氣，取用和排放均十分方便，但夏季大氣中相對濕度較高，達到60%以上；另一方面空氣經壓縮后溫度急劇上升，但在送往使用車間的過程中溫度會逐漸降低到環境溫度，隨著溫度的降低，飽和蒸氣壓減小，會有冷凝水析岀。這些冷凝水的存在是造成氣動部件阻塞、管道和閥門銹蝕的主要原因；有些企業的產品在生產過程中接觸壓縮空氣，空氣水分有可能直接或間接接觸成品或半成品，因此壓縮空氣含水超標還會影響產品質量。以保定卷煙廠為例，動力中心共有四臺空壓機供應壓縮空氣，對于壓縮空氣含水率標準--壓力露點（即濕空氣被壓縮后，水蒸氣密度增加，溫度上升，壓縮空氣冷卻時，相對濕度增加，當溫度繼續下降到相對濕度達100%時，有水滴從壓縮空氣中析出，這時的溫度就是壓縮空氣的"壓力露點"。）要求為2-12℃。但夏季含水率總是偏高，對設備和產品質量造成不良影響。其中干燥設備出口含水率超標次數達到42.42%，空壓機出口達到31.82%。分析造成干燥機和空壓機含水率超標的原因及治理方法主要有以下幾種：

一、干燥機氣動閥氣源不潔凈造成氣動閥堵塞。通過在氣源管道上增加空氣過濾裝置，對進入氣動閥的壓縮空氣進行凈化處理，確保潔凈，減少堵塞，同時，定期清理氣動閥等方式進行檢查維護。

二、由于干燥機A、B塔填料失效造成吸附壓縮空氣中水蒸氣的能力下降。正常情況下，A、B塔填料應為白色球狀，無破損。日常應檢查填料的顏色變化、完整程度，當填料性狀和顏色發生變化時，應及時更換填料。

三、空壓機冷卻器堵塞。空壓機內部有降低主機排氣溫度的熱交換器，分別為中冷卻器和后冷卻器。判定空壓機冷卻器是否阻塞的主要指標是冷卻器水氣溫差。對于中冷卻器其指標為循環水進水溫度與二級進氣溫度差≤15℃；對于后冷卻器指標為循環水進水溫度與空壓機排氣溫度差≤15℃。造成冷卻器阻塞的主要原因是循環水硬度高、含有藻類、泥沙多等原因。當交換器指標超出范圍時 要檢查循環水的水質，并及時對循環水系統進行清潔。

四、空壓系統中的后冷卻器前后溫差小。后冷器前后溫度差值應該在5℃以上，在壓縮空氣進入干燥機之前先進性降溫處理，提高干燥機的處理效果。在日常保養中應對后冷卻器進行保養包括每小時排放一次冷凝水，每月清潔后冷器銹渣以及后冷器停運后，循環水排放干凈，防止銹蝕等。如果溫差過小說明后冷卻器熱交換效果不好，需要對冷卻器進行清洗或維修。對于使用時間較長，反復清洗效果不理想的后冷卻器可自行進行改造。本單位改造的后冷卻器如圖一。

冷卻器內部管束采用銅材料，導熱性強；外殼采用不銹鋼材料，提高換熱效率的同時可以防止銹蝕。介質流向壓縮空氣從后冷器下部進入，上部流出，在銅管間流動；循環水從上部進入，上部流出，從銅管內穿過。基本尺寸：壓縮空氣進出口管徑150mm；循環水進出口管徑65mm；排渣口管徑20mm；排水口管徑20mm；筒體高2米，筒體外徑560mm；內設折流板。主要指標為處理量：120Nm3/min，額定溫降：5℃以上。

五、干燥機壓縮機制冷能力不夠。干燥機壓縮機運行時間長，可能因為漏氟或交換器內壁結垢存在制冷能力不夠的問題，造成壓縮空氣在冷凍部分降溫小，冷凝水排放少。判斷干燥機制冷能力的主要指標是壓縮機吸氣壓力在0.038MPa-0.046MPa之間，壓力露點在2-12℃之間。超出范圍應考慮對壓縮制冷系統進行維修。

六、空壓機冷凝水排放問題。根據季節不同，壓縮空氣中含水多少不同，可以根據冷凝水量調節排放時間的長短；另外，后冷器排放電磁閥閥體通徑只有2mm，隨著空壓機使用時間增長，主機內壁涂層逐漸脫落機管道腐蝕，電磁閥經常堵塞，影響空壓機的正常運行。

對電磁閥閥體進行自行設計改造。根據空壓機中冷器、后冷器電磁閥通徑和堵塞情況的對比，初步選定后冷器電磁閥閥體通徑通徑為4mm，同時，對閥體內表面進行光滑處理，繪制閥體圖紙。

用不銹鋼材料按照圖紙制作加工閥體；閥體的線圈擋板槽內壁、連接管道內壁和兩水管連接槽內壁分別涂一層特氟龍涂層，增加光滑度，避免堵塞。安裝到空壓機排水系統，經過一周的使用觀察效果較好，于是在其余3臺空壓機上進行了推廣。

空壓機在運行過程中產生氣中含水的原因很多。通過上述手段可有效判斷出冷凝水增加的原因，并通過技術改造手段減少壓縮空氣中含水率，為用氣車間提供質量穩定的壓縮空氣。

參考文獻：英格索蘭SIRC V系列變頻15-250kW空壓機操作手冊。