為什麼壓縮空氣需要乾燥機

壓縮空氣在工業領域有著廣泛的應用. 我們需要乾淨乾燥的空氣. 因為有很多固體, 液體, 和氣態污染物. 它們可能會損壞您的生產系統和產品. 他們之中, 潮濕會導致管道腐蝕. 也, 導致氣動設備故障. 除了, 水也會損壞產品. 所以, 乾燥機對於壓縮空氣系統非常重要.

除了, 很多行業對空氣品質都有要求. 當然, 不同行業有不同的乾燥需求. 在本文中, 讓我們來分析為什麼壓縮空氣需要乾燥機.

 

air dryers for compressed air

 

壓縮空氣系統中有大量水分

所有空氣壓縮機系統都會產生冷凝. 首先, 大氣中含有大量的水蒸氣. 壓縮期間, 水分一起進入系統. 隨著壓力上升和冷卻, 它們變成液態水. 這些水滴與空氣混合. 最後, 它們變成潮濕的空氣.

而且, 水蒸氣含量會隨著壓力的增加而急劇增加. 例如, 將室內空氣壓縮至 8 酒吧. 水分含量大約會增加 8 次. 一台37KW空氣壓縮機每天可產生約90L水 (相對濕度是 50%). 所以, 我們必須每天把儲氣罐裡的水排出. 否則, 就會出現各種各樣的問題.

潮濕的空氣會導致什麼問題?

水分是製造過程中的麻煩. 這對於使用壓縮空氣的用戶來說可能更好.

  1. 首先, 水分容易腐蝕管道. 所以會縮短管道的使用壽命. 此外, 水會與油和灰塵混合. 這樣很容易堵塞管道. 除了, 水也會造成氣動元件的腐蝕, ETC。;
  2. 第二, 不利於某些特殊的生產工藝. 例如, 水會影響電廠噴灰, 水泥運輸, ETC。;
  3. 第三, 還可能嚴重影響產品品質. 例如, 會損壞電子產品, 藥物, 食物, ETC。;
  4. 也, 液態水以一定速度形成水錘. 這會損壞氣瓶等用氣設備, ETC.
  5. 最可怕的是水會滋生細菌. 這對人體健康是非常有害的.

所以我們必須用乾燥機對壓縮空氣進行乾燥.

定義壓縮空氣乾燥度

空氣乾燥度也稱為含水量. 一般是指空氣中一定量的水蒸氣含量. 我們可以用相對濕度來定義它, 含水量 ppm, 或露點. 露點是比相對濕度更有用的術語.

露點定義如下: 空氣中的水蒸氣在一定壓力下冷卻. 在某個時間, 開始形成凝結. 我們將此時對應的溫度稱為露點. 當壓縮空氣溫度與露點相等時, 相對濕度是 100%. 通常有兩種類型的露點. 那是, “大氣露點”和“壓力露點”.

 

pressure and atmospheric dew point

 

假設空氣的相對濕度為 100%. 那麼大氣露點就是指在標準大氣壓力下的溫度值.

同樣地, 假設空氣的相對濕度為 100%. 壓力露點是指一定壓力下的溫度值. 我們一般會用PDP來解釋空氣乾燥機的乾燥性能.

壓力露點必須大於常壓露點. 例如, 露點數值 7 巴壓力為 3°C. 此時, 常壓露點值為-20.8℃.

不同的露點, 含水量不同. 例如, 假設壓力為0.7MPa. 當壓力露點為10℃時, 空氣含水量1.2610g/m3. 壓力露點 0°C 時, 空氣含水量0.7074g/m3. 當PDP為-20℃時, 空氣含水量僅0.1438g/m3.

 

Dew point and moisture content

 

各行業的壓縮空氣等級及要求

測量壓縮空氣水分含量的標準是ISO 8573-1:2010. 它按壓力露點分類 (等離子顯示面板). 那是, -70°C 至 10°C. PDP數越低, 對空氣品質的要求越高.

國際標準化組織 8573-1:2010 班級 PDP 壓力露點要求 應用 壓縮空氣乾燥機選擇建議
0 要求比班級還嚴格 1 電子晶片, 高科技產品 ——
1 ≤-70℃ 食物, 醫療的, 飲料, 電子產品 除濕空氣乾燥機
2 ≤-40℃ 高端塗裝, 精密氣動 除濕空氣乾燥機
3 ≤-20℃ 包裝, 紡織品, 粉體輸送 乾燥劑或膜乾燥器
4 ≤+3℃ 儀器, 激光切割, 家具 冷凍式空氣乾燥機
5 ≤+7℃ 汽缸, 馬達, 氣動工具 冷凍式空氣乾燥機
6 ≤+10℃ 工廠普通空氣 冷凍式空氣乾燥機

不同場合, 不同壓力露點要求. 例如, 普通輸送線, 儀表氣源, 和氣動工具需要更低. 壓力露點可達0℃以上. 精密噴塗及食品飲料生產要求高. 所需壓力露點低於0℃.

 

example of water content

 

我們做了一個對比圖. 這將更好地可視化4~1級壓縮空氣的飽和水含量. 假設有3600m3壓縮空氣. 並且壓力是 7 酒吧. 3℃時等離子, 含水量是 20 升. -20℃時, 這是 4.5 升. 如果PDP為-40℃, 含水量小於 500 毫升. 最後, 這是 10 ml 在-70℃壓力露點.

再看一下圖表. 上課用 4 到 6, 通常使用冷凍式空氣乾燥機. 而對於課堂 3 及以下, 我們使用乾燥劑空氣乾燥器. 除了, 上課 3, 也可以使用膜乾燥器.

當然, 我們必須根據空氣需求來選擇乾燥機. 不要盲目追求壓縮空氣高品質.

冷凍式壓縮空氣乾燥機的功能

乾燥機利用冷凍原理降低壓縮空氣溫度. 同時, 降低PDP壓力露點至3~10℃. 讓低溫冷媒在蒸發器中流動. 然後與高溫空氣進行熱交換. 水蒸氣在低溫下過飽和並凝結成液體. 之後, 將冷凝水與壓縮空氣分離. 最後, 水從乾燥系統中排出. 冷凍式乾燥機還可以去除一些雜質和油污.

冷凍式空氣乾燥機的特點

  1. 不消耗壓縮空氣. 所以能耗低.
  2. 無需添加或更換常規吸附劑. 營運成本低.
  3. 噪音比除濕式乾燥機低很多. 後者有洩壓噪音.
  4. 閥門無磨損. 維護簡單, 並且成本低.
  5. 只要露點不太高,冷凍式乾燥機就可以滿足要求.

適用於壓縮空氣應用的冷凍式乾燥機

  1. 雷射切割: 壓力露點應至少低於 10°C. 也, 避免出口溫度過低. 防止濕氣損壞雷射鏡片.
  2. 噴砂: PDP不得高於10℃. 因此可以將沙子均勻地噴灑在物體表面. 否則, 水分會影響表面質量.
  3. 通用機械及氣動工具: 壓力露點應介於 3 和10℃. 防止水分和雜質損壞設備和氣動工具.

空壓除濕乾燥機的作用

吸附式乾燥機的工作原理是PSA. 工作塔內的乾燥劑會吸附水蒸氣. 因此, 達到壓縮空氣乾燥的目的. 除濕空氣乾燥機工作分為兩個過程.

一是吸附過程. 壓縮空氣通過工作塔. 由於物理吸附力的作用, 水蒸氣透過吸附劑. 氧化鋁/分子篩降低水蒸氣含量. 除濕式乾燥機露點可達-20/-40/-70℃. 它可以刪除大約 98.95%/99.86%/99.99% 水蒸氣的, 分別.

另一個過程是再生. 那是, 使上述吸附劑恢復吸附能力. 這樣就可以為循環工作做好準備.

壓縮空氣吸附式乾燥機的特點

  1. 具有極強的除水能力. 吸附式乾燥機露點可低至-70℃. 現在可以刪除 99.99% 系統中的水量.
  2. 有多種選擇. 除濕式乾燥機有很多種類型. 如果氣流不高, 您可以選擇無熱或加熱吹掃乾燥機. 它們也相對便宜. 如果氣流較大,可以選擇鼓風機吹掃空氣乾燥機. 現在, 具有明顯的節能效果. 也, 如果您使用無油或離心式空氣壓縮機, 您可以選擇壓縮式熱風乾燥機.

除濕空氣乾燥機應用

  1. 粉體輸送: 壓力露點應低於-20℃. 否則, 粉末產品容易結塊. 情況嚴重時, 會造成堵塞.
  2. 精密噴塗: 壓力露點必須為-40℃. 使塗料能均勻地噴塗在物體表面. 否則, 會出現掉漆等問題.
  3. 食品加工: PDP必須達到-40℃或-70℃. 需要乾燥的空氣源. 防止細菌生長.
  4. 電子產品, 半導體: 壓力露點應滿足-70℃. 因為微小的水分就會導致這些產品報廢.

總之, 我們需要乾燥機來去除壓縮空氣中的水分.