空氣壓縮機壓縮空氣干燥系統研究

朱丙仁，何傳璽，徐夢超

（濟南市公共交通總公司維修公司，山東濟南250031）

空氣壓縮機壓縮空氣干燥系統研究

朱丙仁，何傳璽，徐夢超

（濟南市公共交通總公司維修公司，山東濟南250031）

為有效改善維修設備空氣壓縮機壓縮空氣脫油脫水效果，研究加裝干燥過濾裝置，并進行跟蹤試驗，干燥及過濾效果明顯。

空氣壓縮機；干燥；過濾；裝置

0 前言

作為公交維修企業必備設備之一的空氣壓縮機，不僅可以提供潔凈的壓縮空氣，還可以提升維修質量，節約成本。例如，提供壓縮潔凈空氣給風動工具，在保證風動工具正常使用的同時，還對使用壽命有一定的保護作用，如提供潔凈壓縮空氣吹凈汽車空濾中的塵土等。目前，空氣壓縮機空氣存在油水較多等問題，市場上干燥設備分為兩種：一是價格昂貴的大型干燥設備（圖1）。二是效果不佳的簡易設備（圖2）。借鑒車載干燥系統情況，以及基層試驗效果等，對干燥器加裝情況進行分析與研究。加裝情況見圖3。

1 組成部分及作用

加裝主要部分有干燥罐、反沖氣包、油水分離器、高壓管路及三通。

1.1 干燥器（圖4）

根據吸附原理對來自空壓機的壓縮空氣進行干燥，它是通過冷卻再生吸附對壓縮空氣的水分進行干燥。干燥器內的粒狀干燥劑具有很強的吸附空氣中水分子的能力。

（1）主要技術參數。干燥器有一體的調壓閥，工作壓力≤1.3 MPa，工作介質是空氣，工作溫度范圍-40～60℃，直流供電，工作電壓24 V，加熱自動開啟溫度7±6℃，加熱自動關閉溫度29±3℃，重量5.5 kg。

（2）安裝要求。空氣干燥器必須垂直安裝，即干燥筒必須安裝在上方。3個12×1.5 mm的安裝孔用于螺栓連接。

安裝干燥器時通常需要安裝支架。支架厚度需≥6 mm，但≤15 mm。另外確保干燥器不受輻射熱（如發動機、齒輪箱、排氣系統等）的影響。為保證干燥器的效率，輸入干燥器的壓縮空氣的溫度最好≤65℃，可以通過加長進氣管路來實現。空壓機與干燥器之間的管路長約6 m，使用的是鋼管。為防止該段管路中存水，從空壓機通向干燥器的管路應稍微傾斜。

圖1 大型干燥設備

圖2 簡易干燥設備

圖3 干燥器系統加裝事例

1.2 反沖氣包（圖5）

（1）圖5中采用的是5 L儲氣罐，可承受10 kg壓力，直徑205 mm，長度210 mm。孔徑22×1.5 mm。可配3分轉換頭。

（2）主要作用。在排氣過程的同時，反沖氣包的干凈空氣再返入干燥器，經節流閥、干燥罐和排氣閥排入大氣，因為當此空氣從下往上流經顆粒干燥罐時，可將原來滯留在其表層的水分帶走，排向大氣，使干燥器內的干燥物質再生與活化。

1.3 油水分離器（風動扳手選用，圖6）

油水分離器作用，一是可直觀檢驗過濾氣體中是否有水存在。二是加入錠子油后可以為風動扳手提供潤滑劑。

2 設計結構（圖7）3 工作原理

3.1 供氣干燥

空氣壓縮機工作，高壓空氣進入儲氣罐，儲氣罐進行初步冷凝和油水分離。高壓空氣出氣口進入干燥器和反沖氣包。

3.2 反沖維護

當整個系統中的壓力升高到預定卸荷值時，干燥器排氣閥開始排氣。在排氣的同時，來自再生儲氣筒的干凈空氣再返入干燥器經節流閥、干燥罐和排氣閥排入大氣，因為當此空氣從下往上流經顆粒干燥罐時，將原來滯留在表層的水分帶走，排向大氣，使干燥器內的干燥物質再生與活化，可多次使用。

3.3 壓縮空氣質量檢驗

圖4 干燥器

圖5 反沖氣包圖樣

提供的壓縮空氣是否清潔干燥，可通過查看油水分離器中的濾杯情況即可。當壓縮空氣通過油水分離器時，如果濾杯上掛有水珠，說明干燥效果差，反之干燥效果好。

3.4 為風動工具提供潤滑

在油水分離器特定濾杯中，加入風動工具潤滑油。在壓縮空氣經過時，帶著少量潤滑油，能夠潤滑風動工具，提升設備使用壽命。

3.5 干燥器檢驗

每年換季維護中，都要檢驗車輛干燥器效果。目前對干燥器檢驗還沒有很好的辦法，而常用的方法就是，把車輛的干燥器拆下，互換此設備上的干燥器，再通過觀察油水分離器濾杯，看是否有水珠，如果有水珠出現，說明此干燥失效，反之則干燥效果良好。

4 使用維護注意事項

（1）為便于更換干燥筒，安裝時上方必須留出≥45 mm的空間。

（2）干燥筒應定期更換，一般每2年更換1次。

（3）安裝空氣干燥器后，無需再安裝防凍泵等裝置。

（4）電源導線應根據需要選用。

（5）冬季干燥罐需要接24 V電源線。

（6）各接頭需每月緊固1次。

（7）空壓機儲氣筒每天需要進行1次防水檢查。

例如，威伯科空氣干燥器和干燥罐可以持續使用2年以上，即2年可以進行1次更換與檢修。

5 故障及排除

系統故障主要出現在干燥罐上，所以應根據車輛使用情況來定。

（1）問題。干燥罐出現問題時誤判的情況較少，但出氣口端的單向閥上會附有一些雜物而造成設備漏氣，使得干燥器放氣時將貯氣筒中的壓縮空氣也一同放掉了。

（2）修理方法及要點。用螺絲刀將單向閥旋下，清理一下橡膠閥門和殼體上的閥座，再按原樣裝上即可。

另外，不能充氣的故障，是來自空壓機的氣體全部從位于下部的排氣口跑掉了。這也是由于一些物體附著在排氣閥門上所致。如果有卡簧鉗，可以拆下排氣部分的閥門清理一下即可。

6 效果

6.1 功能方面的提高

（1）為風動工具提供了更加清潔與干燥的氣源。

（2）為清潔濾芯及發動機灰塵時，提供了清潔的氣源。（3）可以方便地檢驗車載干燥器的好壞。

6.2 成本低

一次性投入后可長期使用。例如，干燥罐每2年更換1次；反沖氣包、油水分離器等可長期使用等。所以投入費用較低。

6.3 發揮了員工積極性

此項加裝設計，最初來自基層員工。通過對使用情況進行分析和完善，最終形成了較為成熟的方案。此項成果不僅得到了公司的獎勵認可，還極大地激發了員工參與發明創造的積極性。通過對空氣壓縮機壓縮空氣干燥系統研究，使后方設備管理及車輛保障等都得到進一步提升，今后將繼續跟蹤使用情況和不斷地進行升級改進。

［1］關文達.汽車構造[M].北京：機械工業出版社，2011.

〔編輯 王永洲〕

圖6 油水分離器圖樣

圖7 設計結構簡圖

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.11

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