壓縮空氣知識_第1頁
壓縮空氣知識_第2頁
壓縮空氣知識_第3頁
壓縮空氣知識_第4頁
壓縮空氣知識_第5頁
已閱讀5頁,還剩80頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

)( 1在地球引力作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成數千公里的大氣層。氣空氣壓縮機。人類很早就懂得使用壓縮空氣,現在壓縮空氣已是人類生產、生活中一種不可缺少的動力。隨著現代工業的不斷發展,對壓縮空氣質量的要求也越2度要求也不同,如用作儀表方面的壓縮空氣壓力露點一般要求在-40℃以下,而在半導體芯片廠對壓縮空氣的壓力露點可能要求在-70℃,但在多數場合,對壓力稱為“大氣壓”。由于地球表面的海拔高度不同,所處不同高度的空氣密度不同,所以,處在不同高度上的物體受到的大氣壓力的大小也不同。所謂標準大氣壓力是指在攝氏零度(0℃)條件下,在緯度45度的海平面上,所受到的大氣壓),):3氣體在容器內的壓力,在實際應用中有兩種不同的表示方法,一種是直接表機吸氣狀態”下的容積流量。國家標準GB3狀態規定為:空氣溫度t=20℃,絕對壓力P=0.1MPa,相對濕度φ=0標準狀態)。空壓機廠家對其產品宣傳資料中空壓機的排氣量是基于什么吸氣狀態下一以空氣標準狀態下的流量來標注的,單位中的N就是表示標準狀態,不過N常常溫度反映了物質分子熱運動狀況,溫度單位有“絕對溫度”、“攝氏溫度”單位為“開(開爾文)”,單位符號為K。4T(K)=t(℃)+273.16現在我們周圍的空氣中含有大量的懸浮物,我國的《環境質量空氣標準》把空氣中的懸浮物種類多樣,但可按照粒子的大小來細分浮物不容易沉降,在靜止的空氣中能緩慢沉降。懸浮物的來源很多,如:煙煤燃而空氣中的絕大部分懸浮物人是看不到的。對空氣中的懸浮物我們在《過量(以重量計)通常比干空氣要少得多,但按“氣體定律”它占有與干空氣相同的體積,也具有相同的溫度。濕空氣所具有的壓力是各組成氣體(即干空氣與濕空氣)分壓力的和。濕空氣中水蒸氣所具有的壓力,稱為水蒸氣分壓,記作Pw5其值可反映濕空氣中水蒸氣含量,飽和空氣中水蒸氣分壓力叫飽和水蒸氣分記作Pws。其他表示水在壓縮空氣中含量的參數都是由水蒸氣分壓計算絕對濕度是指空氣中的水蒸氣質量與體積的F1.4.1),和空氣中水蒸氣的密度只取決于溫度的高低而和空氣壓力大小無關,溫度越高,飽和水蒸氣的密度越大(這是因為壓縮空氣中水蒸氣分壓的大小取決于溫度,而相對濕度是空氣的絕對濕度與相同壓力、溫度下的飽和絕對濕度之比值。通F1.4.2燥,吸水能力越強。φ值越大,空氣越潮濕;吸水能力越弱。我們容易得到相對6kg/kg(干空氣)F1.4.31m3干空氣中所含有的水蒸氣重量叫做“容積含濕量”,可用dv-dx,okg/m3(干空氣)F1.4.40一定壓力下,未飽和空氣在保持水蒸氣分壓不變(即保持絕對含7情況下降低溫度,使之達到飽和狀態時的溫度叫“露點溫度”。溫度降至露點溫和水蒸氣分壓的大小,相對濕度表明了空氣的飽和程度。每個地區一年四季空氣81)鏡面露點儀,其原理是采用制冷方式冷卻被測氣體至一定溫度,水蒸氣就可結露在鏡面上,采用光學等原理測量出結露時的溫度。該方法從原理9方式,工作原理相對復雜,而且每測量一次需要一定的時間。因此通常此類露點MD-10PP型露點儀的測量范圍是0-80℃),這類露點儀的缺點是一般只能測常壓露點儀制造商比較有名氣的有:英國的MISHELL公司、SHAW公司、芬蘭現代產業使用壓縮空氣時都有一整套設備、設施,我們把由生產、處理和儲除油過濾器、除臭過濾器、滅菌過濾器等等)、干燥機(冷凍式或吸附式)、穩壓儲氣罐、自動排水排污器及輸氣管道、管路閥件、儀表等。上述設備根據工藝空壓機排出的壓縮空氣是不干凈的,除了含有水(包括懸浮物外,還有油(包括油霧、油蒸氣)。這些污染物對提高生產效率、降低運123456(μm)15 mg/m35-的要求上。新標準對固體顆粒的數量進行了規定,這mg/m3123456----1---0-5--在壓縮空氣的用途越來越廣泛的情況下,對壓縮空氣的品質要求也越來越壓縮空氣中的污染物比較廣泛,有固體顆粒、水分、油,也有微生物和有害氣體。為了使壓縮空氣的品質達到不同的要求,人們開發了多種專用設備,通常被分為干燥設備和凈化設備兩大類。我們用干燥設備去除壓縮空氣中的水分,用在本行業,壓縮空氣的干燥通常指去除空氣中水分的過程,而壓縮空氣的凈為目的。常用的干燥原理分為吸附和冷凍兩種。吸附干燥采用氣相或液相分子吸附在固體(即吸附劑)表面的方法來分離出壓縮空氣中的水分,而冷凍干燥通過無法用單純的某一種設備就能達到目的,因此壓縮空氣干燥凈化就成為一個系根據氣液分離的機理,常有旋風分離器、百葉窗式分離器、渦旋式分離器等除油過濾器是應用最廣泛的過濾器,其主要作用是去除壓(膠體)。如英國domnickhunter公稱凝聚式過濾器(Coalescingfilt),需要指出的是此類過濾器的性能指標中,殘余油份指液體油,不包除塵過濾器,嚴格的說,除塵過濾器與除油過濾器是同一類型除菌過濾器,是一種衛生級過濾器,主要去除壓縮空氣中的微專用過濾器,最典型的專用過濾器是活性炭過濾器,可把壓縮空氣中的某些前三種我們將在以后的章節中討論。膜干燥設備的特點是消耗電能,由于膜壓縮空氣干燥凈化工藝因供氣氣源、用戶使用特點、干燥裝臵的形式、凈化方法及其設備配臵方式的不同而有較大的差異,其中干燥裝臵、凈化單體的選用度及雜質的組成、含量等,需處理的空氣量以及用戶對壓縮空氣的要求——允許的阻力損失、露點、過濾精度、殘余油分等,經技術經濟綜合比較后進行確定,附劑及其再生工藝方法及效果,直接影響所處理空氣的露點、裝耗和供氣持續性,所以結合所采用的壓縮空氣供給系統,選用合理的干燥工變溫吸附裝臵對空氣的處理量及壓力等參數適應范圍寬,運行簡單。因變溫吸附裝臵再生是利用加熱方式實現,所以設備材質、干燥塔密封及變壓吸附裝臵采用短周期運行方式,與變溫吸附裝臵相比,具少,吸附單體尺寸小,設備緊湊、簡單、占地面積小的特點。由于壓力周期性變冷凍干燥工藝對待處理空氣的含濕量無限制,對處理高含濕量、大流量的壓在待處理空氣含濕量高,且對處理后空氣的含濕量要求嚴格的場合,常采用冷凍干燥與吸附干燥組合的干燥系統,前者為后者的前級處理,這樣相應減輕吸附干燥的負荷及容量,并確保所需要的干燥深度,具有較好的效果。在這一類設時,宜采用冷凍干燥與吸附干燥有機組合的工藝,以減少能量消耗且運行管理方壓縮空氣含有多種雜質,而主要雜質是固體塵粒及油霧,呈氣溶膠狀態,雜對過濾精度要求高的凈化系統,應根據具體要求設臵多級過濾器,過濾精度使用周期和壽命。為避免過濾元件本身產生的塵埃、內外滲漏而引起系統的二次污染,應選擇合適材質和結構的過濾器,并按供氣系統及用戶的要求合理選用參數,如過濾精度、阻損、工作壓力、工作溫度、過濾效率等,不恰當地選用過濾精度過高的過濾器,不僅增加投入費用,而且運行時增加系統氣流阻力,影響對于壓縮空氣要求潔凈無菌,防止微粒及易產生氣味的微生物進入工藝系加活性炭吸附凈化過濾器,以滿足工藝要求,且過濾器濾芯所選用的材質本身應壓縮空氣干燥凈化設備的布臵原則應遵循《壓縮空氣站設計規范》、《工業企業設計衛生標準》的相關規定,同時應符合設備制造廠的《使用說明書》的相如尚不能滿足設備零部件抽出、檢修所需操作距離時,則凈距一般不小于被抽出根據工業生產干燥、凈化壓縮空氣供給系統特點和實際情況,干燥、凈化設——對于向數個車間供應干燥空氣,且用戶耗氣量大,為運行管理方便,宜采用壓縮空氣僅為部分或個別設備使用,宜采用車間管道入口處集中布臵,這樣可以藝設備的運行和產品質量,宜采用分散設臵,將干燥設備布臵于——干燥凈化設備的二級設臵。其方式屬集中及分散設臵的綜合形式,主要用于——當儀表、測量、控制系統使用有凈化要求的壓縮空氣時,應設臵過濾器,過——油份:絕大部分是來自空壓機(在空氣污染嚴重的地區的空氣中也會含有微壓縮空氣干燥設備(如冷干機、吸干機等)可去除壓縮空氣中的水份,而其在壓縮空氣中的油污呈弱酸性,因此它非但不能起到對用氣設備的潤滑作在一些要求嚴格的地方,比如氣動控制系統中,一滴油能改變氣孔的狀況,使原本正常自動運行的生產線癱瘓。有時,油還會將氣動閥門的密封圈和主體脹大,造成操作遲緩,嚴重的甚至堵塞。在由空氣完成的工序中,如吹形件,油還),(在壓縮空氣的同時,潤滑油被噴注入壓縮腔以潤滑和冷卻螺桿,這些潤滑油與壓雖然所有有油空壓機內都有“油氣分離器”,但進入“油氣分離空氣溫度較高,即油蒸氣分壓力也較高,而油蒸氣是無法在“油氣分離器”內被分離的;壓縮空氣經后部冷卻器冷卻后,壓縮空氣中油蒸氣分壓降低,部分油蒸氣凝結為油霧。因此,有油螺桿壓縮機所排出壓縮空氣中的含有一定的油份。我),量標準》規定工業區內環境空氣中總懸浮顆粒物(≤100μm)的年平均濃度不超),在多數場合,壓縮空氣系統內產生的固體顆粒才是致命的。我國多數空壓站——表面(surface)過濾器:如濾芯為過濾紙或過濾布的該過濾器的濾芯由過濾層、上下端蓋和“O”密封圈三部分組成,其中過濾層由a)第一層(紅色):具有PVC涂層的海綿,抗腐蝕能力強。過濾時能形成潮b)第二層和第六層:為不銹鋼網,在保證足夠流通面積的前提下,使濾芯能c)第三層和第五層:無紡布,固定濾材不相對滑動,具有攔截粗顆粒的作上下端蓋用環氧樹脂與過濾層結合在一起,保證無側漏。下端蓋上有內螺孔,可這類過濾器過濾時,壓縮空氣先進入濾芯中間向四周擴散,經過濾芯過濾后進入濾芯與殼體的間隙,再通過過濾器出口排出下游。壓縮空氣中的固體懸浮物被濾芯(纖維)捕捉后留在內部、液體(如凝結水、油霧等)被濾芯(纖維)捕捉后由于其重力的作用流至濾芯底部,通過海綿的“潮濕帶”(在“潮濕帶”處由于壓力降較大沒有空氣流過,故稱為“安靜區”,流至過濾器殼體底部,由自在這一類過濾器中,由于干凈的壓縮空氣與過濾下來的凝結液在同一側,因纖維過濾器的過濾器機理比較復雜。隨著壓縮空氣流速的不同、微粒子的大小的變化,其過濾機理也會變化,一般認為空氣過濾器中過濾的多種作用同時存尺寸的減小,布朗運動的強度增大,細微顆粒與纖維碰撞的幾率也越大,擴散沉這個機理與微粒的尺寸有關。當纖維之間的間隙小于微粒的直徑時,該微粒微粒和纖維都有可能帶電荷,所以,由于電荷之間的作用力或誘導力,微粒(1)過濾器的壓降會隨著時間的延長而增加。過濾器的壓降包括以下幾個b)濾芯固有的壓降:我們已經知道,過濾器濾芯由硼硅酸纖維、不銹鋼襯套c)壓縮空氣中凝結液產生的壓力降:過濾器投入運行后,濾芯過濾下來的油水會在外層海綿形成一個潮濕帶(即安靜區)以便排油水之用(凝結水和油霧是不會堵塞濾芯的)。潮濕帶處沒有壓縮空氣通過,相應減少了壓縮空氣的流通面),對纖維過濾器而言,其過濾效率與空氣溫度關系不大,因為纖維過濾器過濾壓縮空氣中的微粒。由于纖維過濾器內有不耐高溫的部件,如海綿、排水器內膽對活性炭過濾器而言,由于其主要作用是吸附壓縮空氣中的異味(包括油蒸氣和其他化學氣體),而壓縮空氣中油蒸氣的含量與溫度有較大關系(與水蒸氣),纖維過濾器只能除去固體和液體的微粒(滴),而水蒸氣和油蒸氣可以毫無阻擋地通過過濾材料的空隙。所以,纖維過濾器(包括膜過濾器等)無法濾除壓縮空氣中的水蒸氣,這樣降低露點也就無從談起。要從根本上去除水蒸氣,降低濾芯是壓縮空氣過濾器中的關鍵部件,濾芯的質量好壞、科技含量的高低直OIL-XPLUS濾芯用環氧樹脂把耐腐蝕的上下端蓋與過濾層粘漏,同時,上下端蓋采用防腐材料制成。下端蓋內有固定螺孔,可以簡單、可靠那樣對微細顆粒就起不到有效的攔截作用;纖維表面如果不光滑,過濾下來的凝e)耐高壓差沖擊:濾芯在使用過程中,其產生的壓力降是逐漸上升的。當壓夠。OIL-XPLUS濾芯采用高性能不銹鋼內外襯套,把纖維緊緊地固定在一起防腐能力也加強,采用一般的海綿在潤滑油等腐蝕下會老化、變硬,從而影響排過濾器裝有自動排水器和視窗(以供檢查自動排水器的運行情況)OIL-XPLUS過濾器中的螺紋連接型殼體(鋁合金)經過了三道防腐工序處粒尺寸。不同的廠家對過濾器等級的劃分并不相同,一般分為預過濾(初過濾)AC/ACS級。(關于各等級的“過濾精度”、“殘余油份”過濾器的適用場合僅是建議性的,不同的客戶盡管有相同的用氣設備,對壓過濾器的配套使用。這是不對的,因為所需要的空氣質量雖然由所選的單支過濾器的處理精度決定,但沒有前臵低一級過濾器的預處理保護,高精密濾芯很快就會因負載過大而堵塞,加快了濾芯的更換頻率,從而會變相地增加生產成本。如前面已經說過,纖維過濾器的濾芯不能再生,因此其濾芯需要更換,濾芯的更換周期由壓力降決定,一般來說過濾器壓差計指針指向紅色區域(壓力降超過OIL-XPLUS過濾器的配件包括:自動排水器(有內臵和經過空氣壓縮機壓縮、后部冷卻器冷卻、氣水分離器分離、緩沖罐穩壓后的2)利用某些化學物質的潮解特性進行脫水干燥。如潮解式壓縮空氣干燥3)利用壓縮空氣中水蒸氣分壓由壓縮空氣溫度的高低決定的特性在上述三種壓縮空氣干燥設備中,潮解式壓縮空氣干燥機已基本淘汰;而冷凍式壓縮空氣干燥機(以下簡稱“冷干機”)和吸附式壓縮空氣干燥機(以下簡2)無閥件磨損——吸干機有切換閥的問題,雖然冷干機中也有閥件,但是基4)運轉噪音低;吸干機有吸附塔卸壓的噪聲,在空壓房里,一般聽不到冷干以上,因此氣體的干燥深度遠不及吸干機。在一些的應用領域中,用冷干機是達);——進氣溫度(℃);——壓力露點(℃)。在《空氣和壓縮空氣》中我們已經了解到,壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的:在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下,降度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量,而多余的水蒸氣會凝結成液體。冷干機就是冷干機的制冷系統屬于壓縮式制冷,由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥等四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個密閉的系統,制冷制冷壓縮機將蒸發器內的低壓(低溫)制冷劑吸入壓縮機汽缸內,制冷劑蒸汽經過壓縮,壓力、溫度同時升高;高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器,在冷凝器內,溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進行熱交換,制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來,制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至膨脹閥,經過膨脹閥節流成了低溫低壓的液體并進入蒸發器;在蒸發器內低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化(俗稱“蒸發”),而壓縮空氣得到冷卻后凝結出大量的液體水;蒸發器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機吸這樣制冷劑便在系統中經過壓縮、冷凝、節流、蒸發這樣四個過程,從而完成了在冷干機的制冷系統中,蒸發器是輸送冷量的設空氣的熱量,實現脫水干燥的目的。壓縮機是心臟,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備,將蒸發器中吸收的熱量連同壓縮機輸入功率轉化的熱量一起傳遞給冷卻介質(如水或空氣)帶走。膨脹制冷劑起節流降壓作用、同時控制和調節流入蒸發器中制冷劑液體的數量,并將為了實現壓縮空氣干燥的目的,又體現節能的目標,一臺典型的冷干機除了1)冷凍降溫部分:包括預冷器(空氣與空氣的熱交換器)3)制冷部分:包括制冷壓縮機、冷凝器、絕大多數冷干機具有預冷器,預冷器是一種空氣與空氣進行熱交換的換熱預冷器在冷干機里的主要作用是“回收”被蒸發器冷卻后壓縮空氣所攜帶的冷量,并用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣(即從空壓),另一方面,低溫壓縮空氣在預冷器里溫度得到回升,使輸送壓縮空氣的管道外壁不致因溫度低于環境溫度而出現的“結露”現象。此外,壓縮空氣溫度升高%),有些用戶(如與空分設備配套)需要含水量低而且溫度也低的壓縮空氣,這時冷干機就不再設臵預冷器了。由于不設臵預冷器,冷空氣的冷量得不到回收利用,蒸發器熱負荷會增加很多。在這種情況下,不僅需要加大制冷壓縮機的功率從能量回收角度講,我們總希望冷干機排氣溫度越高越好(排氣溫度高,說明能量回收多最好進出口沒有溫差。但實際2)濕熱壓縮空氣在降溫時,由于內含的部分水蒸氣會凝結成液體(稱為“相變”,相變時溫度沒有變化)所吸收到的全部冷量中有一部分要用來支付相變潛3)由于空氣的傳熱膜系數較小,導致換熱器下要實現冷熱壓縮空氣之間徹底熱交換,必然要無限制地增大換熱面積,這是不蒸發器是冷干機主要的換熱部件。結構與預冷器不同,一般冷干機的蒸發器動,制冷劑在管內流動,壓縮空氣被強制冷卻,其中大部分水蒸氣凝結成液態水后,會有大量的凝結液析出,這就需要用高效的手段把壓縮空氣和凝結液分離,實現真正干燥壓縮空氣的目的,因此我們把蒸發器內壓縮空氣溫度稱為“表觀露);“凝結核”冷凝析出(如同自然界云霧、雨形成過程)。由于壓縮空氣體塵粒在凝結水生成過程中起著“凝結核”的作用,所以有人說,冷干機中凝結凝結液滴的初始粒徑取決于“凝結核”的大小。在正常情況下進入冷干機的液滴隨壓縮空氣流動時,部分液滴之間、液滴與固體表面之間會不斷碰集聚,其粒徑還會不斷增大。在本公司冷干機的蒸發器中,經過特殊處理的鋁翅片具有捕捉凝結液滴的能力,使液滴變大、變重后快速流至蒸發器低部,因此在蒸發器內有不少凝結液,因此我公司冷干機的蒸發器也安裝了自動排水器。而有然而,在冷干機的運行時,仍然有部分微細的凝結液滴與壓縮空氣一起離開蒸發器。實踐證明,雖然這一部分凝結液比留在蒸發器內的凝結液少得多,但足擋板分離器是慣性分離器的一種。這種分離器由多塊擋板組成“百葉窗”式結構。檔板材料對液態水滴應有良好的浸潤作用,液滴在與擋板碰撞后,大部分會附著在在擋板上,并在其表面生成很薄的一層液體后順著擋板流下來,在擋板邊緣集聚成更大顆粒的液滴,液滴在本身重力作用下與空氣分離。我公司冷干機如用過濾器作冷干機的氣水分離器,的確可以達到很好的分離效果,因為過旋風分離器也是一種慣性分離器,較多地用于氣固分離,如大氣除塵時作為預處理去除空氣中的較大顆粒。其原理是壓縮空氣沿筒壁切線方向進入分離器后,在里面產生旋轉,混在氣體中的液滴也跟著一起旋轉并產生離心力,質量大的液滴所產生的離心力大,在離心力作用下大液滴向外壁移動,碰到外壁(也是擋板)后再集聚長大并與氣體分離;而粒徑較小的液滴卻在氣體壓力作用下向呈效果(同時也增加了壓力降)。這種分離器的缺點是其分離效率在其額定處理量冷干機工作時會在預冷器及蒸發器容器里積聚大量凝結水,如果不及時、徹1)浮球式自動排水器(圖2-13)。以日本SMC公司的產品最為著名,常用的間,這一類在近幾年應用較多。該類排水器排水時有大量的壓縮空氣排出,而且閉排水孔,就不會造成氣流泄漏;隨著貯水杯內水位升高(此時冷干機內并不積水),在浮力的作用下浮球上升,升到一定高度便打開排水孔,杯內凝結水在氣壓作用下很快排出機外。凝結水排盡后浮球失去浮力,在其重力和氣壓作用下關閉排水孔。浮球式自動排水器不僅在冷干機中得到應用,而且可在貯氣罐、后冷排出的凝結水并不是清潔水,而是混有固態雜質(灰塵、銹泥等)、油污的稠狀液體(自動排水器又叫“自動排污閥”),而幾乎所有的自動排水器的排水孔直徑都很小,容易被堵塞,因此自動排水器(除電磁式自動排水器)進口處裝有一只濾網。但使用時間長了,濾網也會被油污雜質堵塞,如果不及時清洗,將使自動排水器失去作用。所以,每隔一定時間清洗排水器里的濾網是很重要的,也是冷干機的日常維護工作的內容之一。低因無法建立密封而出現漏氣現象。當然壓力不能超過其額定工作壓力。在環境在壓縮式制冷系統中,壓縮機有:活塞式、螺桿式、旋轉(滑片)式和渦旋式等四種,其中活塞式又分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。目前,冷干機采用最多的是全封閉(包括活塞式、旋轉式和渦旋式)壓縮機和半封閉活塞式壓制冷壓縮機的制冷量與其工況(即蒸發溫度、冷凝溫度)密切相關。同一臺t冷=30℃)下制冷量可大一倍左右。蒸發溫度低,壓縮機制冷量就少;冷凝溫度高,壓縮機制冷量就少。所以試圖通過降低冷干機的蒸發溫度來降低壓縮空氣的在冷干機運行時,如果進入蒸發器時的制冷劑液體過多或蒸發壓力太低(此時,負荷較低或制冷量過大)而無法完全被壓縮空氣蒸發,那么未蒸發的制冷劑液體會被吸入壓縮機內部。由于制冷劑液體是不可壓縮的,在壓縮機運轉中極易造成閥片被擊碎的現象,這就是“液擊”。“液擊”是制冷壓縮機最嚴重的故障度有關),排氣量決定于活塞直徑、行程及電動機轉速。正常工作中壓縮機的工況基本不變,因此一般說來全封閉活塞式壓縮機制冷量是不可調節的。如果需要改變壓縮機制冷量,則應選用具有能量調節機構(卸載機構)的半封閉壓縮機或成為液態制冷劑。冷凝器的換熱量包括壓縮空氣降溫放出的熱量(制冷量)和制冷式冷干機兩種。風冷凝器為翅片式結構,與家用空調的室外機類似;水冷凝器風冷凝器不需要冷卻水,適合于供水困難地區或移動性場合應用。但風(空在冷凝器中,高溫、高壓的制冷劑蒸汽從冷凝器上部進入冷凝器(風冷凝器走管內,水冷凝器走殼體),與冷卻介質進行對流熱交換,冷煤氣體放出熱量后在冷干機中,膨脹閥、熱氣旁通閥、水量調節膨脹閥的節流作用把經過冷凝的制冷劑從常溫高壓變成低溫低壓并供給蒸發器,同時通過檢測制冷壓縮機的吸氣過熱度控制制冷劑供液量,以達到調節蒸1)制冷壓縮機在工作時,排氣量是不變的,當膨脹閥減少2)防止壓縮空氣負荷減少時,蒸發器內結冰(即“冰堵”)現象的產生(由于負荷減少時,蒸發器銅管表面溫度可能低于水的冰點,凝結水就會在蒸發器里應了壓縮空氣負荷后,也要求冷凝器的冷凝能力適應蒸發器的負荷變化。在冷干機中冷凝器的冷凝能力是通過水量調節閥(水冷凝器)或壓力開關(風冷凝器)在冷干機中,除了上述部件外制冷系統還設臵有:干燥過濾器、截止閥、電磁閥等,控制、儀表系統有高低壓控制器、空氣壓力表、制冷壓力表、控制電氣受制于水的“冰點”的限制,理論上冷干機所能達到的最低壓力露點溫度應2)受蒸發器換熱面積不能無限增大的限制(壓縮空氣與制冷劑之間有溫左右。如果在不增大蒸發器換熱面積的情況下,大幅降低蒸發溫度以降低壓縮空不可能不變,冷干機的自我調節有一定的范圍,因此冷干機所能達到的露點溫度),壓縮空氣中的油霧對冷干機預冷器、蒸發器的換熱效率有較大的影響。含油量大的壓縮空氣進入冷干機后會在換熱表面(如銅管、翅片)附上一層油膜,由于油膜的傳熱阻力比金屬大得多,因而降低了預冷器及蒸發器的換熱性能,具體表現為蒸發壓力下降而露點反而上升、自動排水器經常被油污堵塞等。在實際運氣和環境空氣中不應含腐蝕性氣體,特別是氨氣。因為氨氣很容易溶于水并與銅),對水冷型冷干機而言,冷卻介質——冷卻水的水量、水壓、水溫及水質都應在選擇干燥設備時,我們首先要考慮客戶所需的露點溫度,以決定選用哪一在確定了上述參數后,我們需要確定推薦風冷式還是水冷式。風冷式冷干機對環境要求較高,但具有安裝方便、使用簡單的優點;而水冷式冷干機對環境溫度不敏感,但對冷卻水有要求,而且安裝較風冷式復雜——需要接冷卻水管和冷為了提高冷干機的質量穩定性,一般情況下結合有關標準和氣候、用戶要求等把冷干機進行標準化。但是在實際工作中,我們提供的參數可能與產品說明書上標注的不一樣,這時我們就可能需要進行參數修正,以決定選用什么型號的冷來自氣源的壓縮空氣中含有液態水、固體粉塵及油污、油蒸汽等。如果讓這些雜質直接進人冷干機,將使冷干機工作狀況惡化。例如油污會使預冷器及蒸發器里的換熱鋼管受污染,影響熱交換;液態水則加大了冷干機的工作負荷,固體雜質容易堵塞排水孔。所以一般要求在冷干機進氣口上游裝一支前臵過濾器,用壓縮空氣質量與空壓機、輸送系統有關,我們根據實際情況進行前臵過濾器冷干機的后臵過濾器是否裝設,應由用戶對壓縮空氣的質量要求來確定,對的時候,應配臵相應的除油霧過濾器如AA級、活性炭過濾器如ACS或AC。有各種設備的壓力降不一樣,在冷卻水配管時,冷干機應有獨立的排水出口。如果與其他水冷設備共用排水管道,可能會由于水壓的不同造成回水不暢。若一定持久的沖擊,會導致冷干機一系列機械損傷,所以應在空壓機和冷干機之間設臵燥脫水上,如氫氣、天然氣等。當冷干機有用作非空氣類的除水干燥設備的意向常用的壓縮空氣干燥設備有三種,即冷凍式壓氣干燥機和組合式低露點壓縮空氣干燥機。冷干機由于其工作原理和結構所縮空氣的壓力露點要求較高,如要求-40℃的壓力露點,此時只能選用吸干機或吸干機的工業應用比冷干機早得多。在上世紀五、六年代,我國的一些工業大氣污染的治理等等,吸附干燥是吸附分離技術的流體中的某些組分便富集于固體顆粒中,這過程叫“吸附過程”。因此,吸附是具有一定選擇性吸附功能的多孔性固體物質稱為“吸附劑”,在吸附劑上富根據不同的表面作用,吸附過程可分為物理吸附和化學吸附兩類。前者也稱范德華吸附,它是由分子間作用力和靜電作用力引起的,壓縮空氣的吸附干燥以物理吸附為主。當待干燥的壓縮空氣與吸附劑接觸時,空氣中的水分子擴散到吸附劑上并因范氣相,即發生脫附。當單位時間內水分子的吸附量與脫附量相等時,就達到了一個動態吸附平衡,雖然吸附與脫附過程均在進行但速度相等。此時,單位質量吸在實際生產中,吸附經常在未到達吸附平衡時就結束,因為我們采用吸附的目的不是為了證明某種吸附劑的“靜態吸附量”有多大,而是為了達到流體中兩種物質的分離,如把壓縮空氣中的水蒸氣分離出去從而實現干燥目的,因此吸附劑的“動態吸附量”才是吸干機的關鍵參數,當然靜態吸附量與動態吸附量是有所謂的“動態吸附量”指當濕空氣通過吸附劑床層后,當吸干機出口壓縮空氣的露點溫度達到設定值時,吸附塔內吸附劑所吸附水蒸氣的量,單位與靜態吸附量相同。很明顯,吸附劑的靜態吸附量比動態吸附量大。靜態吸附量反映了吸附劑的性能,而動態吸附量往往是由設計人員根據靜態吸附量、經驗數據以及設吸附劑吸附吸附質時,伴隨吸附過程所產生的熱效應稱為“吸附熱”,即吸附過程為放熱過程,與之相反,解吸過程為吸熱過程。不同吸附前面已經提及,吸附過程是一個動態過程。如果壓縮空氣與吸附劑有足夠長的接觸時間,吸附將達到一種動態平衡,這種動態吸附平衡是在一定溫度與壓力條件下建立的。當溫度和壓力改變時,系統原有的平衡關系將會被打破并建立一水蒸氣分壓增大而增大;一定水蒸氣分壓下,水的吸附量隨溫度升高而減少。這就說明在低溫、高壓下水分易被吸附;在高溫或低壓下水分易被解吸。吸干機就是利用吸附劑的這一性質實現“吸附—再生—吸附…”之間的轉換從而達到連續變壓吸附就是吸附劑在較高水蒸氣分壓下(未經干燥的濕壓縮附,在較低分壓下(經減壓后的干燥空氣)被解吸(無熱再生)。設定的吸附循),床層溫度變化較小,因此可以近似看作等溫過程(或為了基本保證等溫過程的實變溫吸附就是吸附劑在常溫下吸附,在較高的溫度下再生(有型的有熱再生干燥機是外加熱鼓風再生干燥機。在微熱再生干燥機中,變溫吸附中也伴隨著壓力(再生用干燥氣)的變化,因為干燥再生空氣壓力低于吸附劑吸加熱裝臵外,工作周期也比變壓吸附的長,如外加熱吸附劑是吸附分離的物質基礎。在工業上,不同的分離用途選用的吸附劑也不同,如在空分裝臵中采用碳分子篩作為吸附劑,在水處理中常用活性炭作為吸硅膠(SilicaGel)活性氧化鋁(ActivatedAluminiumOxide)分子篩(MolecularSieve)堆比密度kg/m3機中。硅膠有天然的,也有人工合成的。天然的合成的稱為硅膠,通常用水玻璃制取。氣體干燥分離用的硅膠都是人工合成的多硅膠的缺點是吸附的水蒸氣在凝成水滴或遇到液態水時,顆粒容易破碎,特干燥度可達露點-70℃以下。而它的再生溫度又比分子篩低。活性氧化鋁具有很高的表面硬度和抗壓強度,在靜壓力作用下不易破碎,在交變壓力作用下不易磨序,PLC輸出信號控制切換閥和排放閥的切換,并不會隨壓縮空氣負荷的變化調為了保證出口露點溫度,我們根據壓縮空氣的最大負荷確定吸干機的處理有很多時間處于比極限工況好得多的工況。例如:壓縮空氣的最高溫度往往發生在小負荷工況下,吸附塔內吸附帶的寬度相對較小、移動速度也較慢。如按固定工作周期切換,吸附帶遠未達到吸附塔頂部之前(吸附塔還有吸附能力)已被切換而進入再生狀態(此時吸附塔的吸附能力是有富余的),并用干燥空氣去口處。我們把所需要的露點溫度設定在露點節能控制系統上,系統在線對比露點傳感頭測到的干燥機出口露點溫度和設定值。當實測值低于設定值時,系統不發出吸附/再生切換信號:吸附繼續進行,而再生已在規定的時間里結束,即充壓在常用的三種吸附劑中,硅膠使用較少,活性氧化鋁最常使用,而分子篩常良良良良同的一個性質:吸附量隨著壓縮空氣相對濕度的增高而上升;與之相對,三種吸力富集在吸附劑上。在水蒸氣的富集過程中沒有新的化學物質形成,吸附劑沒有消耗,因此不需要補充,只要定期再生即可。采用吸附干燥方法,可獲得壓力露干燥壓縮空氣時,吸附劑被裝填在一個容器(附塔的大小取決于需要干燥的壓縮空氣所含的水蒸氣量以及間(通常以“空塔停留時間”表示)。接觸時間決定于壓縮空氣的流速和吸附劑吸附時,潮濕的壓縮空氣自下往上(也有的廠家是自上而下)通過吸附塔(圖),帶的寬度取決于吸附劑性質、空氣流速等因素。隨著吸附的進行,吸附帶逐漸從吸附塔底部向上移動,當吸附帶到達吸附塔的頂部時,出口空氣的露點溫度急劇上升,我們稱為“吸附穿透點”。在吸干機中,當吸附帶接近吸附床層的頂部時時,壓力狀態下的吸附塔卸壓至大氣壓狀態。卸壓的瞬間,吸附塔內的壓縮空氣前面已經說明,再生方法有兩種:一種是無熱再生,即把干燥后的壓縮空氣分流出來的一部分,降壓至接近大氣壓(其中的水蒸氣分壓很低),在不加熱的另外一種方法是有熱再生,即在加熱狀態下再生已飽和的吸附劑。此類干燥機的形式比較多,大致可分為內加熱再生干燥機、外加熱再生干燥機(即微熱再無熱再生干燥機再生時外界沒有對其輸送熱量,而是采SwingAdsorption)原理。這類干燥機所需的再生干燥空氣占其處理量最高的壓縮空氣進口溫度為55℃,壓力露點溫度可-70℃以下。在無熱再生干燥機中,通過吸附劑吸附產生的溫升相對較少,因為吸附的水止吸附劑被壓縮空氣吹出吸附塔。兩個吸附塔的進出口分別由管道相互連接,為生的切換。在運行時這四個閥門對角動作。在小型吸干機中,采用電磁閥作為切),升高至系統壓力,即“均壓”過程。因為再生時,吸附塔處于大氣壓狀態,與吸無熱再生吸干機所需要的閥門較少。這些切換閥常直接或間接由時間控廉,但不可靠,因為時間繼電器會產生較大的時間誤差。我公司采用了成本較高無熱再生干燥機的運行特點主要表現為兩個方面:工作周期短、再生氣量在無熱再生干燥機中,由于常溫再生空氣只能脫附吸附劑外表面的濕氣,因在無熱再生干燥機中,吸附被近似地認為是等溫過程,再生時需要盡量利用儲存在吸附床層中的吸附熱。吸附時間越長,被干燥空氣帶走的吸附熱越多,影無熱再生干燥機以變壓吸附原理進行工作,其再生方式是變壓再生,即用部分干燥的壓縮空氣降壓后對吸附劑進行解吸,外界并沒有熱量加入,因此再生氣其含水量與壓力成反比。因此,無熱再生干燥機的再生氣量也可以用進口壓力和放空損耗。無熱再生干燥機切換頻繁,每次切換時,塔內操作壓力下的壓縮熱量損耗。無熱再生干燥機是建立在等溫吸附基礎上的,假定解吸過程所需熱體,在短周期循環時可以認為其無熱量損耗,但是干燥空氣畢竟會帶走部分吸對無熱再生干燥機而言,要減少再生氣量,只有提高進氣壓力和降低進口溫無熱再生干燥機的壓力降包括管道、閥門和吸附床層等壓力損失之和。圖無熱再生干燥機優越。加熱能脫附吸附劑內表面的水蒸氣,使吸附劑實現深層吸相對于無熱再生干燥機而言,有熱再生干燥機的種類就比較多,但其吸附原按加熱器的安裝方式分,有熱再生干燥機可分為內加熱再生干燥機、外加熱微熱再生干燥機和利用環境空氣再生的外加熱鼓風再生干燥機。在工業企業中,外加熱再生干燥機可作為加熱源的能源比較多,如電、蒸汽、熱油等。近年來,國內出現了利用空壓機的壓縮熱作為再生能源的壓縮熱再生干燥機。在國外,在熱,使富集在吸附劑上的水蒸氣脫離其表面,并用少量干燥的再生氣把水蒸氣帶出吸附塔外。由于吸附劑的導熱性較差,因此吸附塔內的吸附劑無法得到均勻加熱,導致再生不完全。另,由于加熱器安裝在吸附塔內,帶來了維護困難、不夠顧名思義,微熱再生干燥機的再生溫度比外加熱再生干燥機的再生溫度略低。但各干燥機制造商對微熱再生的理解不盡相同。如再生溫度、工作周期、吸微熱再生干燥機的結構布臵比無熱再生干燥機稍微復雜(如圖2-31所示),加熱再生持續一段時間后,出口再生空氣溫度達到設定值,再生氣加熱器就停止加熱。未加熱的再生干燥空氣進入B塔內對吸附床層進行冷卻,使其恢復至微熱再生干燥機的運行特點是工作周期相對較長、再生氣量比無熱再生小生溫度需要較長的時間。從微熱再生干燥機的再生過程我們知道,加熱再生結束),實際試驗,總結出了不同再生溫度、再生氣流量和工作周期之間的關系,并確定冷卻空氣用量取決于在冷吹階段需要帶走的熱量。在正常冷吹條件下,冷卻外加熱鼓風再生干燥機的再生階段也分為:加熱——冷吹——均壓三部冷吹階段后期,吸附床層溫度較低,吸附劑已具有吸附能力。由于環境空氣是濕空氣,因此如果冷吹后期的再生空氣仍然是環境空氣的話,吸附劑(尤其是吸附塔上部)會吸附其中的水蒸氣。在切換投入吸附的開始階段,出口壓縮空氣的露點溫度會比較高,并出現露點峰值。為了避免這種現象,冷吹階段后期(約1小時)的再生空氣必須使用干燥后的壓縮空氣,用量約為在壓縮空氣干燥機中,雖然吸附式干燥機所能達到的露點溫度較低,但其能耗太大,在“可持續發展”戰略被人們越來越認同的情況下,降低吸干機的能耗這種干燥機的設計思想是:空氣在被壓縮過程中體積縮小,溫度升高。由于氣體的焓是溫度的單值函數,當空壓機的最終排氣溫度與吸氣溫度相等時,其焓帶走。這部分壓縮熱的數量相當可觀。一臺空氣壓縮機產生的壓縮熱完全滿足相此類干燥機的再生方式與外加熱鼓風再生干燥機相似——都用潮濕空氣作為再濕量。壓縮熱再生干燥機的再生溫度取決于空壓機的排氣溫度,一般活塞式空氣壓縮機的排氣溫度按規定不超過160℃,實際運行中排氣溫度很少有達到160℃的情況,有時甚至低至110℃,而螺桿空壓機的排氣溫度更低,用這樣低的排氣溫度用于吸附劑再生是很不利的。再生氣體溫度低造成了再生的不完全,而再生體積空氣的水蒸氣量比常壓空氣多,這就決定了此類干燥機的再生不可能很徹總之,此類干燥機在再生溫度不太高的情況下,出口露點溫度干燥后的部分空氣熱交換,提高再生氣的溫度。這種干燥機的結構與微熱再生干燥機相同,只是熱源不是電、蒸汽等,而是熱空氣。由于空壓機排氣溫度不會很從吸附/再生原理上講,無熱再生、微熱再生和外加熱鼓風再生干燥機的綜合能量消耗應該基本相同,即吸附/再生需要平衡。但是這三種干燥機的有效供氣量不同(再生氣量不同),這會影響空壓機的選型。對于整個壓縮空氣系統而言,在保證露點溫度滿足要求的前提下,選用不同形式的吸干機對總投資、占地1無-0.5KW/(1m3/min)相對方便、占地面較小、所需空壓機排氣量較大、切換-0.9KW/(1m3/min)依據自身的處理氣量與需求,選擇相適應的配套干燥器,就可獲得所需品質要求的干燥空氣。但是,如果運行條件與額定工況相差甚遠而又不采取相應措施,將會影響設備的正常運行,降低工作效率,嚴重時甚至無法獲得所需品質產品氣,我們將從以下幾個方面分析對吸干機正常運行影響頗大而又容易被進入吸干機的壓縮空氣為具有一定溫度的飽和空氣。從3.2等壓力條件下,溫度每提高5℃,飽和含水量增加30%左右,也即進入吸干機的2-21),因此隨壓縮空氣進口溫度的升高,吸分析,進氣溫度每提高5℃,成品氣出口露點將升高8-10℃。所以,盡可能降低以看出,壓縮空氣飽和含水量與壓力成反比,即工作壓力越低,吸干機的濕度負壓力成正比,工作壓力的下降會導致再生氣量的減小從而使吸干機再生效率降備的正常運行。尤其與活塞式空壓機配套時更容易出現這種情況,當然在某些場合對氣量需求變化較大時也會出現壓力波動。在這種情況下,應在干燥機前端配凝結水。少量的凝結水對吸干機的影響不大,因為本公司干燥機的吸附塔底部填充了抗水的瓷球或氧化鋁(沒有經過活化),但是如果吸干機前沒有安裝氣水分露點溫度急劇上升,嚴重時導致吸附劑破裂成粉(具體表現為:從消聲器內噴出大量凝結水進入吸附塔后,吸附劑在瞬間吸附大量的水分,同時放出大量的吸附熱,由于吸附劑是非導熱體,吸附熱無法及時散發而被吸附劑微孔內的液體無油機除外)排氣中仍有一定量的潤滑油存在,依其結構和規格不同約有否則會降低作為熱載體的再生氣傳熱效率,造成局部過熱而大部無熱,破壞吸附劑結構與性能,同時流量過小會使流速過低,易形成因氣流穿越吸附層短路而形在選擇壓縮空氣干燥機時,我們首先考慮的是所需的露點溫度。根據露點溫1)所有吸干機必須與過濾器一起使用,吸干機前臵應安裝除油過濾去壓縮空氣中凝結水、油滴和固體顆粒,下游的過濾器可以除去吸干機產生的粉011234567890123456789030由設備使用者或制造商制定的比等級1更高的嚴格要求注:固體顆粒等級中的過濾率是指過濾器前顆粒數與過濾器后顆粒數之比。它可以表示為(β=1/P其中P是穿透率,表示過濾后與過濾前顆

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論