浅谈夏季压缩空气含水率高的分析与治理

韩艳琴

（河北白沙烟草有限责任公司保定卷烟厂，河北 保定 071000）

摘要：以卷烟厂空压系统为例，通过研究空压系统及压缩空气输送工作过程中空气水分的物理变化，分析夏季潮热环境下压缩空气含水率高的原因，并提出了通过改造空压机后冷器等技术措施降低压缩空气含水率的办法。为提高工厂空压供应质量，探索有效方法。

关键词：压缩空气；含水率；压力露点；空压机；后冷却器

中图分类号：TS108.3 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）11-0136-01

压缩空气是以空气压缩机为动力源，进行信号传递并驱动机械动作的能源形式，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段，广泛应用于企业生产中。其介质来源于大气，取用和排放均十分方便，但夏季大气中相对湿度较高，达到60%以上；另一方面空气经压缩后温度急剧上升，但在送往使用车间的过程中温度会逐渐降低到环境温度，随着温度的降低，饱和蒸气压减小，会有冷凝水析岀。这些冷凝水的存在是造成气动部件阻塞、管道和阀门锈蚀的主要原因；有些企业的产品在生产过程中接触压缩空气，空气水分有可能直接或间接接触成品或半成品，因此压缩空气含水超标还会影响产品质量。以保定卷烟厂为例，动力中心共有四台空压机供应压缩空气，对于压缩空气含水率标准--压力露点（即湿空气被压缩后，水蒸气密度增加，温度上升，压缩空气冷却时，相对湿度增加，当温度继续下降到相对湿度达100%时，有水滴从压缩空气中析出，这时的温度就是压缩空气的"压力露点"。）要求为2-12℃。但夏季含水率总是偏高，对设备和产品质量造成不良影响。其中干燥设备出口含水率超标次数达到42.42%，空压机出口达到31.82%。分析造成干燥机和空压机含水率超标的原因及治理方法主要有以下几种：

一、干燥机气动阀气源不洁净造成气动阀堵塞。通过在气源管道上增加空氣过滤装置，对进入气动阀的压缩空气进行净化处理，确保洁净，减少堵塞，同时，定期清理气动阀等方式进行检查维护。

二、由于干燥机A、B塔填料失效造成吸附压缩空气中水蒸气的能力下降。正常情况下，A、B塔填料应为白色球状，无破损。日常应检查填料的颜色变化、完整程度，当填料性状和颜色发生变化时，应及时更换填料。

三、空压机冷却器堵塞。空压机内部有降低主机排气温度的热交换器，分别为中冷却器和后冷却器。判定空压机冷却器是否阻塞的主要指标是冷却器水气温差。对于中冷却器其指标为循环水进水温度与二级进气温度差≤15℃；对于后冷却器指标为循环水进水温度与空压机排气温度差≤15℃。造成冷却器阻塞的主要原因是循环水硬度高、含有藻类、泥沙多等原因。当交换器指标超出范围时 要检查循环水的水质，并及时对循环水系统进行清洁。

四、空压系统中的后冷却器前后温差小。后冷器前后温度差值应该在5℃以上，在压缩空气进入干燥机之前先进性降温处理，提高干燥机的处理效果。在日常保养中应对后冷却器进行保养包括每小时排放一次冷凝水，每月清洁后冷器锈渣以及后冷器停运后，循环水排放干净，防止锈蚀等。如果温差过小说明后冷却器热交换效果不好，需要对冷却器进行清洗或维修。对于使用时间较长，反复清洗效果不理想的后冷却器可自行进行改造。本单位改造的后冷却器如图一。

冷却器内部管束采用铜材料，导热性强；外壳采用不锈钢材料，提高换热效率的同时可以防止锈蚀。介质流向压缩空气从后冷器下部进入，上部流出，在铜管间流动；循环水从上部进入，上部流出，从铜管内穿过。基本尺寸：压缩空气进出口管径150mm；循环水进出口管径65mm；排渣口管径20mm；排水口管径20mm；筒体高2米，筒体外径560mm；内设折流板。主要指标为处理量：120Nm3/min，额定温降：5℃以上。

五、干燥机压缩机制冷能力不够。干燥机压缩机运行时间长，可能因为漏氟或交换器内壁结垢存在制冷能力不够的问题，造成压缩空气在冷冻部分降温小，冷凝水排放少。判断干燥机制冷能力的主要指标是压缩机吸气压力在0.038MPa-0.046MPa之间，压力露点在2-12℃之间。超出范围应考虑对压缩制冷系统进行维修。

六、空压机冷凝水排放问题。根据季节不同，压缩空气中含水多少不同，可以根据冷凝水量调节排放时间的长短；另外，后冷器排放电磁阀阀体通径只有2mm，随着空压机使用时间增长，主机内壁涂层逐渐脱落机管道腐蚀，电磁阀经常堵塞，影响空压机的正常运行。

对电磁阀阀体进行自行设计改造。根据空压机中冷器、后冷器电磁阀通径和堵塞情况的对比，初步选定后冷器电磁阀阀体通径通径为4mm，同时，对阀体内表面进行光滑处理，绘制阀体图纸。

用不锈钢材料按照图纸制作加工阀体；阀体的线圈挡板槽内壁、连接管道内壁和两水管连接槽内壁分别涂一层特氟龙涂层，增加光滑度，避免堵塞。安装到空压机排水系统，经过一周的使用观察效果较好，于是在其余3台空压机上进行了推广。

空压机在运行过程中产生气中含水的原因很多。通过上述手段可有效判断出冷凝水增加的原因，并通过技术改造手段减少压缩空气中含水率，为用气车间提供质量稳定的压缩空气。

参考文献：英格索兰SIRC V系列变频15-250kW空压机操作手册。