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• 發(fā)布時(shí)間：2021-03-31 19:25:29
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  氣源設(shè)備就是壓縮空氣的產(chǎn)生裝置——空壓機(jī)（空氣壓縮機(jī)）?？諌簷C(jī)的種類很多，常見(jiàn)的有活塞式、離心式、螺桿式、滑片式、渦旋式等。在之前的課程中已有介紹，這里不再贅述。

  從空壓機(jī)輸出的壓縮空氣中，含有大量的水分、油分和粉塵等污染物，必須使用凈化設(shè)備適當(dāng)清除這些污染物，以避免它們對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的正常工作造成危害。

  氣源凈化設(shè)備是多個(gè)設(shè)備、裝置的統(tǒng)稱。氣源凈化設(shè)備在行業(yè)里也常稱為后處理設(shè)備，通常是指儲(chǔ)氣罐、干燥機(jī)、過(guò)濾器等。

● 儲(chǔ)氣罐

  儲(chǔ)氣罐的作用是消除壓力脈動(dòng)，依靠絕熱膨脹及自然冷卻降溫，進(jìn)一步分離掉壓縮空氣中的水分和油分，儲(chǔ)存一定量的氣體。一方面可緩和短時(shí)間內(nèi)用氣量大于空壓機(jī)輸出氣量的矛盾，另一方面可在空壓機(jī)出現(xiàn)故障或停電時(shí)，維持短時(shí)間的供氣，以便保證氣動(dòng)設(shè)備的安全。

● 干燥機(jī)

  壓縮空氣干燥機(jī)，顧名思義是一種壓縮空氣的除水設(shè)備。常用的有冷凍式干燥機(jī)、吸附式干燥機(jī)兩種，另外還有潮解式干燥機(jī)、高分子隔膜式干燥機(jī)等型式。

冷凍式干燥機(jī)是最常用的壓縮空氣除水設(shè)備，通常應(yīng)用在一般氣源品質(zhì)要求的場(chǎng)合。冷凍式干燥機(jī)是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來(lái)進(jìn)行降溫脫水干燥。

  壓縮空氣冷凍式干燥機(jī)，行業(yè)一般簡(jiǎn)稱為“冷干機(jī)”。其主要作用是降低壓縮空氣中的含水量，即降低壓縮空氣的“露點(diǎn)溫度”。在一般工業(yè)用壓縮空氣系統(tǒng)中，是壓縮空氣干燥凈化（也稱后處理）的必備的設(shè)備之一。

壓縮空氣可通過(guò)加壓、冷卻、吸附等方法來(lái)達(dá)到去除水蒸氣的目的。冷凍式干燥機(jī)就是應(yīng)用了冷卻的方法。

我們知道，空壓機(jī)壓縮的空氣包含各種氣體以及水蒸氣，所以均為濕空氣。濕空氣的含濕量與壓力總體上成反比，即壓力越高，含濕量越少?？諝鈮毫μ岣吆螅諝庵谐隹赡芎康乃魵鈱⒛龀伤ㄒ簿褪钦f(shuō)壓縮后的空氣體積變小，不能容納原有的水蒸氣）。

這就相對(duì)于原來(lái)吸入時(shí)的空氣來(lái)說(shuō)，含濕量變小了（這里指的是這部分壓縮空氣恢復(fù)到未壓縮狀態(tài)相比較而言）。

但空壓機(jī)的排氣仍然是壓縮狀態(tài)的空氣，其水蒸氣含量處于最大可能值，也就是處于一種氣態(tài)和液態(tài)的臨界狀態(tài)。這時(shí)的壓縮空氣稱為飽和狀態(tài)，所以只要再稍微加壓，馬上就有水蒸氣由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，也就是凝析出水。

假設(shè)空氣是一團(tuán)吸了水的濕海綿，其含濕量就是吸入的水分。如果用力從海綿中擠壓出一些水，那么，這團(tuán)海綿的含濕量相對(duì)就減小了。如果放手讓海綿恢復(fù)，自然就比原來(lái)的海綿要干燥。這也就達(dá)到了通過(guò)加壓來(lái)除水干燥的目的。

如果在擠壓海綿不斷有水流出的過(guò)程中，到達(dá)某一個(gè)力度后不再加力，則水被擠出將停止，這就是飽和狀態(tài)。繼續(xù)再加大擠壓的力度，仍然還有水流出。

所以，空壓機(jī)本體本身就具有除水的功能，用到的方法就是加壓，只不過(guò)，這不是空壓機(jī)的目的，而是“討厭”的累贅。

為什么沒(méi)有將“加壓”作為壓縮空氣的除水手段呢？這主要是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性，提高1公斤壓力。消耗7%左右的能耗是相當(dāng)不劃算的。

而“冷卻”除水則相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)，冷凍式干燥機(jī)是利用如空調(diào)除濕相似的原理達(dá)到目的。因?yàn)椋柡退魵獾拿芏榷际怯袠O限的，在氣動(dòng)壓力（2MPa范圍內(nèi)），可以認(rèn)為飽和空氣中水蒸氣的密度只取決于溫度高低，而與空氣壓力無(wú)關(guān)。

溫度越高，飽和空氣中的水蒸氣的密度越大，水也就越多，反之，溫度越低水越少（這個(gè)從生活常識(shí)就能理解到，冬季干冷，夏季濕熱）。

將壓縮空氣冷卻到盡量低的溫度，使其所含水蒸氣的密度變小，形成“結(jié)露”，匯聚這些結(jié)露形成的小水滴，并且排出去，就達(dá)到了去除壓縮空氣中水分的目的。

因?yàn)樯婕暗浇Y(jié)露凝析成水這一過(guò)程，所以溫度也不能低于“冰點(diǎn)”，否則出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象將不能有效排水。通常冷凍式干燥機(jī)的標(biāo)稱“壓力露點(diǎn)溫度”大多為2~10℃。

如0.7MPa的10℃的“壓力露點(diǎn)”換算成“常壓露點(diǎn)”為-16℃?？梢岳斫鉃?，在不低于-16℃的環(huán)境下使用時(shí)，壓縮空氣向大氣排氣不會(huì)有液態(tài)水出現(xiàn)。

壓縮空氣冷凍式干燥機(jī)，通過(guò)對(duì)壓縮空氣冷卻降溫，使壓縮空氣中的水蒸氣凝結(jié)成液滴，從而達(dá)到減少壓縮空氣含濕量的目的。

凝結(jié)出的液滴經(jīng)過(guò)自動(dòng)排水系統(tǒng)排出機(jī)外。只要干燥機(jī)出口的下游管路所處的環(huán)境溫度不低于蒸發(fā)器出口露點(diǎn)溫度，就不會(huì)產(chǎn)生二次結(jié)露的現(xiàn)象。

壓縮空氣進(jìn)入空氣熱交換器（預(yù)熱器）【1】，將高溫的壓縮空氣溫度初步降低，再進(jìn)入氟利昂/空氣熱交換器（蒸發(fā)器）【2】，壓縮空氣在其中被極速冷卻，大幅降低溫度至露點(diǎn)溫度，析出的液態(tài)水與壓縮空氣在水分離器中【3】進(jìn)行分離，被分離出來(lái)的水份利用自動(dòng)排水裝置將水份排出機(jī)外。

壓縮空氣與低溫制冷劑在蒸發(fā)器【2】中換熱，此時(shí)的壓縮空氣溫度是很低的，近似等于露點(diǎn)溫度2~10℃。如果沒(méi)有特殊要求（即對(duì)壓縮空氣沒(méi)有低溫的要求），通常壓縮空氣將再回到空氣熱交換器（預(yù)熱器）【1】中，與剛進(jìn)入冷干機(jī)的高溫壓縮空氣進(jìn)行換熱。這樣做的目的：

② 防止干燥后的低溫壓縮空氣引起后端管道外部出現(xiàn)結(jié)露、滴水、生銹等二次問(wèn)題。

制冷劑氟利昂進(jìn)入壓縮機(jī)【4】，經(jīng)過(guò)壓縮后壓力升高（溫度也升高），到稍大于冷凝器內(nèi)的壓力時(shí)，高壓制冷劑蒸氣排入冷凝器【6】中。在冷凝器內(nèi)，溫度和壓力較高的制冷劑蒸氣與溫度較低的空氣（風(fēng)冷）或冷卻水（水冷）進(jìn)行熱交換，從而將制冷劑氟利昂冷凝為液態(tài)。

這時(shí)液態(tài)制冷劑再經(jīng)毛細(xì)管/膨脹閥【8】降壓（降溫）后進(jìn)入氟利昂/空氣熱交換器（蒸發(fā)器）【2】，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收壓縮空氣的熱量而氣化。被冷卻物體-壓縮空氣得到冷卻，而氣化的制冷劑蒸氣又被壓縮機(jī)吸走，開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。

制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)壓縮、冷凝、膨脹（節(jié)流）、蒸發(fā)四個(gè)過(guò)程完成了一個(gè)循環(huán)，通過(guò)連續(xù)不斷制冷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了冷凍壓縮空氣的目的。

冷凍式干燥器具有結(jié)構(gòu)緊湊，使用維護(hù)方便，維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，適用于對(duì)壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度不是太低（0℃以上）的場(chǎng)合。

吸附式干燥機(jī)是利用干燥劑對(duì)強(qiáng)制流過(guò)的壓縮空氣進(jìn)行脫濕干燥。日常多采用再生型吸附式干燥機(jī)。

● 過(guò)濾器

過(guò)濾器分為主管路過(guò)濾器、氣水分離器、活性炭除味過(guò)濾器、蒸汽除菌過(guò)濾器等等，它們的作用是清除空氣中的油污、粉塵、水分及其它雜質(zhì)，以獲得潔凈的壓縮空氣。