壓縮空氣干燥系統(tǒng)的組成-現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)使用壓縮空氣時(shí)都有一整套設(shè)備、設(shè)施,這些用于生產(chǎn)、處理和儲存壓縮空氣的設(shè)備所組成的系統(tǒng)稱為氣源系統(tǒng)。典型的氣源系統(tǒng)一般包括壓縮系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)和分......
現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)使用壓縮空氣時(shí)都有一整套設(shè)備、設(shè)施,這些用于生產(chǎn)、處理和儲存壓縮空氣的設(shè)備所組成的系統(tǒng)稱為氣源系統(tǒng)。典型的氣源系統(tǒng)一般包括壓縮系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)和分配系統(tǒng)4個(gè)部分。主要設(shè)備包括空氣壓縮機(jī)、后部冷卻器、緩沖罐、干燥機(jī)(冷凍式、吸附式)、油水分離器(主要用于除水、油)、過濾器(主要用于除塵、除菌等)、穩(wěn)壓儲氣罐、自動(dòng)排水排污器及輸氣管道、管路閥件、儀表等。上述部件可根據(jù)實(shí)際需求選擇需要的部分組成完整的氣源系統(tǒng),常見的壓縮空氣系統(tǒng)有油潤滑壓縮空氣系統(tǒng)、無油壓縮空氣系統(tǒng),從結(jié)構(gòu)上可分為串聯(lián)式和一體式。
1.壓縮系統(tǒng)
壓縮系統(tǒng)主要設(shè)備為壓縮機(jī)。按其工作原理可分為速度式壓縮機(jī)和容積式壓縮機(jī),其中速度式壓縮機(jī)的主要原理是利用氣體在高速旋轉(zhuǎn)葉輪的作用下得到較大的動(dòng)能,隨后在擴(kuò)壓裝置中急速降速,使氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能,從而提高壓力。速度式壓縮機(jī)主要有離心式壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)。為防止負(fù)荷過高影響壓縮機(jī)性能,可在壓縮機(jī)前增加吸氣過濾器,對空氣中的顆粒物進(jìn)行初步過濾;為保證壓縮空氣的潔凈程度,可選用無油壓縮機(jī);后續(xù)再通過干燥及凈化過程進(jìn)行處理;容積式壓縮機(jī)的主要工作原理是通過直接壓縮氣體,使氣體容積縮小而達(dá)到提高氣體壓力的目的。容積式壓縮機(jī)主要有活塞式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)。從壓縮機(jī)特點(diǎn)來說,螺桿式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸小,僅需輕型基礎(chǔ),無脈沖氣流,震動(dòng)噪音低,維修量小,自控水平高,因而通常在壓縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)中多被采用。
2.干燥系統(tǒng)
干燥系統(tǒng)的目的是分離出壓縮空氣中的氣體水,根據(jù)工作原理不同分為冷凍和吸附兩種,相應(yīng)的,壓縮空氣干燥設(shè)備也分為冷凍式干燥機(jī)和吸附式干燥機(jī)兩種類型。冷凍式干燥機(jī)的制冷屬于壓縮式制冷,由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等四個(gè)基本部件組成。通過制冷進(jìn)行熱量交換,將空氣中的水氣冷凝后排出,達(dá)到干燥效果。吸附式干燥機(jī)主要通過介質(zhì)對空氣中的水分進(jìn)行吸附以達(dá)到干燥效果。吸附式干燥機(jī)的干燥部分一般由吸附操作和再生操作組成,即解吸、脫附。根據(jù)吸附劑的選擇不同,再生方式分為變溫吸附和變壓吸附。變溫吸附裝置對空氣的處理量及壓力等參數(shù)適應(yīng)范圍較寬,運(yùn)行周期長,操作簡單。因變溫吸附裝置再生是利用加熱方式實(shí)現(xiàn),所以設(shè)備材質(zhì)、干燥塔密封及閥門應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)耐溫調(diào)控能力。變壓吸附裝置采用短周期運(yùn)行方式,與變溫吸附裝置相比,具有干燥劑用量少,吸附單體尺寸小,設(shè)備緊湊、簡單、占地面積小的特點(diǎn)。由于壓力周期性變化,設(shè)備材質(zhì)、吸附劑性能應(yīng)當(dāng)滿足強(qiáng)度的要求。
企業(yè)可結(jié)合實(shí)際需求并參考以下原則選擇壓縮空氣干燥工藝:
?。?)根據(jù)待處理空氣的濕度、處理量、壓縮空氣的露點(diǎn)要求選擇適宜的工藝,可采用冷凍干燥工藝、吸附干燥工藝或二者組合的工藝。
(2)對無熱再生及有熱再生吸附干燥,選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮空氣系統(tǒng)供需平衡情況、氣源壓力、干燥前后的含濕量等參數(shù)及用戶的要求。
3.凈化系統(tǒng)
凈化系統(tǒng)的目的是以過濾的形式去除壓縮空氣中存在的游離狀態(tài)的灰塵、微粒、以及氣溶膠狀態(tài)的油、煙和霧等。壓縮空氣過濾器按過濾機(jī)理的不同可分為表面過濾器和深層過濾器。表面過濾器主要為濾芯是過濾紙或過濾布的過濾器,因?yàn)闉V材的空隙直徑較大,此類過濾器過濾效率不穩(wěn)定,可以再生。典型的有布袋除塵器;深層過濾器主要為纖維過濾器,過濾效率高,不可再生。壓縮空氣的凈化裝置按照凈化目的可分為:除塵濾器、除菌濾器、終端過濾器等。壓縮空氣中常用的過濾器按過濾材質(zhì)的不同可分為纖維過濾器、微孔過濾器和粒子過濾器。其中微孔過濾器主要是膜過濾器,此類過濾器通常為絕對過濾器,常用在過濾微生物上;粒子過濾器主要是活性炭過濾器,其濾芯由活性炭顆粒組成。
可結(jié)合實(shí)際需求并參考以下原則選擇壓縮空氣凈化工藝:
?。?)應(yīng)當(dāng)根據(jù)所使用的氣源參數(shù),如壓力、溫度、濕度及雜質(zhì)的組成、含量等,需處理的空氣量以及用戶對壓縮空氣的要求,如允許的阻力損失、露點(diǎn)、過濾精度、殘余油分等,經(jīng)綜合比較后進(jìn)行確定,選用適宜的凈化工藝及其設(shè)備。
?。?)對于過濾精度要求高的凈化系統(tǒng),設(shè)置多級過濾器,過濾精度應(yīng)當(dāng)符合實(shí)際使用要求,以便在滿足用戶所需要的過濾效率和精度的同時(shí)保持并延長過濾器的運(yùn)行周期和使用壽命。不恰當(dāng)?shù)剡x用過濾精度過高的過濾器,不僅增加投入費(fèi)用,而且運(yùn)行時(shí)增加氣流阻力,影響過濾器運(yùn)行周期和使用壽命。
?。?)應(yīng)當(dāng)選擇合適材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的過濾器,以避免過濾元件本身產(chǎn)生的塵埃、內(nèi)外滲漏而引起二次污染。對于有無菌要求的壓縮空氣,應(yīng)當(dāng)采取措施避免過濾元件在使用過程中成為污染源,如選擇本身材質(zhì)具有抑制細(xì)菌繁殖的過濾器濾芯。
4.分配系統(tǒng)
企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照《潔凈室施工和驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50591-2010)要求,考慮系統(tǒng)材質(zhì)、傳輸形式等,壓縮空氣必須儲存在耐壓的容器及儲罐內(nèi)。分配系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用符合醫(yī)療衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的304、316L不銹鋼材質(zhì)或其他符合標(biāo)準(zhǔn)的管材,使用管道傳輸壓縮空氣。