空壓行業(yè)必知干燥技術(shù)要點(diǎn)！

眾所周知，水分是自然界空氣所固有的，由于大氣環(huán)境的相對濕度影響，大氣中的水蒸氣經(jīng)過(guò)壓縮和降溫會(huì )變成液態(tài)水。

在壓縮空氣應用中，水對于壓縮空氣管路、閥門(mén)及使用設備來(lái)說(shuō)會(huì )產(chǎn)生腐蝕和破壞，氣動(dòng)元件銹蝕、冰堵等對于特殊生產(chǎn)工藝及流程大為不利，如電廠(chǎng)噴灰、水泥輸送等等?？赡軐Ξa(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響，如電子產(chǎn)品、藥品、食品生產(chǎn)等等。

因此，壓縮空氣在應用前，需要去除液態(tài)或氣態(tài)水。這個(gè)從壓縮空氣去除水的方法叫干燥技術(shù)。

水分是自然界空氣所固有的，由于大氣環(huán)境的相對濕度影響，大氣中的水蒸氣經(jīng)過(guò)壓縮或降溫，變成液態(tài)水。

比如下雨或下雪現象，是由于富含水蒸汽的云層遇冷凝結液態(tài)水。

再比如，一定濕度的大氣被空壓機壓縮到一定壓力時(shí)，壓縮空氣中就含有大量的液態(tài)水。所以大家就需要經(jīng)常對儲氣罐底部放水。

由于壓力提升或降溫，空氣中的水蒸汽就會(huì )從壓縮空氣中溢出變成液態(tài)水。這對使用壓縮空氣的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，是極為不利的。

1)對于壓縮空氣管路，閥門(mén)及使用設備來(lái)說(shuō)會(huì )產(chǎn)生腐蝕和破壞，如氣動(dòng)元件銹蝕、冰堵等；

2)對于特殊生產(chǎn)工藝及流程大為不利，如電廠(chǎng)噴灰、水泥輸送等等；

3)也可能對產(chǎn)品質(zhì)量嚴重影響，如對電子產(chǎn)品、藥品、食品生產(chǎn)質(zhì)量影響等等；

4)液態(tài)水在一定的速度下形成水錘，破壞用氣設備，如氣缸等。

5)最要命的是壓縮空氣中含水，會(huì )滋生細菌，對人體健康傷害極大。

因此，在利用壓縮空氣工作前必須進(jìn)行干燥，我們把降低壓縮空氣水蒸氣含量的設備叫壓縮空氣干燥器。

空氣干燥度，也稱(chēng)為含水量。一般是指一定量的空氣中水蒸氣的含量，可以用相對濕度、水分壓、水含量ppm或露點(diǎn)來(lái)標定。

在壓縮空氣應用領(lǐng)域，露點(diǎn)是比相對濕度更有用的術(shù)語(yǔ)，用來(lái)表示壓縮空氣中水蒸氣的濃度。

露點(diǎn)是空氣中的水蒸氣在一定壓力下冷卻時(shí)開(kāi)始形成冷凝水的溫度。當壓縮空氣溫度和露點(diǎn)相等時(shí)，壓縮空氣的相對濕度為100%。通常有“常壓露點(diǎn)”和“壓力露點(diǎn)”。

常壓露點(diǎn)是指在標準大氣壓下測出空氣相對濕度為100%時(shí)的溫度值。

壓力露點(diǎn)是指在一定壓力下測出空氣相對濕度為100%時(shí)的溫度值。通常在壓縮空氣干燥器性能指標中用“壓力露點(diǎn)”表示。

由于許多露點(diǎn)測量?jì)x在測量時(shí)，氣體放空，此時(shí)的露點(diǎn)為常壓露點(diǎn)。

壓力露點(diǎn)肯定比常壓露點(diǎn)值要大（右上圖），比如7bar壓力露點(diǎn)值為3℃時(shí)，常壓露點(diǎn)值為-20.8℃。

它們之間的換算可以用安托因方程式（圖解二左上圖）或換算圖表（圖解二左下圖）再或者使用換算器（圖解二右上圖）。

露點(diǎn)的測量通常使用露點(diǎn)儀（圖解二右下圖）。

空氣干燥度，行業(yè)中叫壓力露點(diǎn)，其高低應根據用戶(hù)對壓縮空氣品質(zhì)需求來(lái)確定。

不同的壓縮空氣使用端，有不同的壓力露點(diǎn)要求，比如普通流水線(xiàn)生產(chǎn)、儀表氣源、氣動(dòng)工具使用、激光切割等，壓力露點(diǎn)可以在0℃以上；而精密?chē)娡?、電子芯片生產(chǎn)、高檔食品飲料生產(chǎn)及寒冷地區室外管道輸送等，壓力露點(diǎn)要求在0℃以下。

為了使得壓縮空氣供應商與用戶(hù)之間對壓縮空氣干燥度達成共識，國際標準ISO8573-1設定了壓縮空氣壓力露點(diǎn)要求的評判標準。壓力露點(diǎn)按氣體質(zhì)量要求從高到低分為7級（圖解三左圖），這里指有干燥器的分類(lèi)。其中0級最高，6級最低。分別對應-70℃以下、-40℃以下、-20℃以下、3℃以下、7℃以下、10℃以下。

為了更直觀(guān)地了解Class4～1級壓縮空氣飽和含水量，圖中（圖解三右圖）做了一個(gè)對比，3600m3壓縮空氣在7bar時(shí)候飽和含水量，在壓力露點(diǎn)3度20升，-20度4.5升，-40度不到500ml，-70度為10毫升。

再看圖（圖解三左圖），4～6級通常使用冷干機，3級以下使用吸干機，膜干燥則在3級以上。

建議用戶(hù)按國標推薦結合自身用氣要求，不盲目追求壓縮空氣高品質(zhì)。

從圖上（圖解四上圖）我們可以看到，在市場(chǎng)上常見(jiàn)的壓縮空氣干燥器，有冷干機、無(wú)熱再生吸干機、微熱再生吸干機、鼓風(fēng)熱再生吸干機、轉鼓吸干機和壓縮熱再生吸干機。由于膜式干燥器處理氣量小，在此不做討論。

我們知道，在相同處理量的情況下，露點(diǎn)要求越低，干燥器的采購成本和使用成本越高，其耗能也越高。

因此，合理配置壓縮空氣干燥器是壓縮空氣專(zhuān)業(yè)供應商和用戶(hù)的需求。

如何做到合理配置呢？我們再看這張圖（圖解四下圖），從工況條件和氣體品質(zhì)來(lái)看：

首先，我們分兩種不同的工況條件：一個(gè)是進(jìn)氣溫度38℃，一個(gè)是進(jìn)氣溫度110℃條件下。以上各種干燥器能達到的壓力露點(diǎn)要求及選型，黑點(diǎn)表示推薦，白點(diǎn)表示有條件推薦，橫線(xiàn)表示不推薦。

在進(jìn)氣溫度38℃時(shí)，冷干機推薦于3～10℃；無(wú)熱、微熱、鼓風(fēng)熱再生吸干機推薦于-20～-70℃。

在進(jìn)氣溫度110℃以上時(shí)，通常配多級壓縮無(wú)油空壓機。壓縮熱和轉鼓吸干機推薦使用在3～10℃，有條件推薦在-20～-40℃。

首先，壓縮空氣干燥器產(chǎn)品質(zhì)量的好壞會(huì )直接影響到露點(diǎn)，這與干燥器的設計和生產(chǎn)質(zhì)量有關(guān)。COPY和過(guò)度降成本的產(chǎn)品很容易出現質(zhì)量問(wèn)題，由于市場(chǎng)競爭出現的虛標也會(huì )造成露點(diǎn)不達標。

其次，壓縮空氣系統選配不當，也會(huì )造成露點(diǎn)不達標?？赡苁遣欢每蛻?hù)需要，也可能是不懂怎么選配，還有就是要求太高，預算太低。該用大流量卻選用小流量，該用高品質(zhì)用了低品質(zhì)，該用吸干機而使用了冷干機，高溫進(jìn)氣時(shí)干燥器前沒(méi)有降溫，吸干機前沒(méi)有去除液態(tài)水，除油設施或系統配置不符合標準等等。

再就是，干燥器實(shí)際使用工況超出標準工況時(shí)，見(jiàn)圖（圖解五左圖）。特別是在進(jìn)氣溫度高和進(jìn)氣壓力低的時(shí)候，修正系數沒(méi)選或沒(méi)有選對等等。

最后就是沒(méi)有按干燥器使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行定期按質(zhì)維護保養，如冷干機冷凝器清潔、排水器的請理、吸干機吸附劑的更換等等。

影響壓縮空氣干燥器能耗的因素主要有露點(diǎn)要求、進(jìn)氣溫度、工作壓力、負荷變化四個(gè)方面。

首先，我們看看露點(diǎn)要求的影響?！秹嚎s空氣站能效分級指南》就“壓縮空氣站能效等級”根據綜合輸功效率評定壓縮空氣站能效分為5級，1級站能效最高，5級站最低。不管是1級站還是5級站，相同能效等級下都分為大于3、3～-20、-20～-40、-40～-70和小于-70五段，露點(diǎn)要求越低，能耗允許越高。就是說(shuō)，想要獲得更低露點(diǎn)，需要更多耗能，每個(gè)露點(diǎn)段能耗相差5%以上。（見(jiàn)圖解六）

再看進(jìn)氣溫度的影響，從實(shí)際應用來(lái)看，進(jìn)氣溫度每升高1度，露點(diǎn)上升1度。在保證露點(diǎn)不變的情況下，進(jìn)氣溫度升高1度，干燥器耗能增加5%左右。（見(jiàn)圖解六）

壓力影響分為工作壓力和壓損，工作壓力越低，干燥器越耗能。與標準工況相比，工作壓力每降低1bar，耗能增加7～15%。另外，干燥器壓損越大，其消耗壓縮空氣勢能越大，壓損1bar，耗能增加7%。

由于大多數干燥器配置按最大負荷，因此當壓縮空氣負荷發(fā)生變化時(shí)，干燥器還按照原有系統進(jìn)行工作造成了能源浪費。通常解決方案可以通過(guò)聯(lián)控、變負荷或露點(diǎn)控制等方式來(lái)適應壓縮空氣負荷變化，達到節能效果。