空气压缩机压缩空气干燥系统研究

朱丙仁，何传玺，徐梦超

（济南市公共交通总公司维修公司，山东济南250031）

空气压缩机压缩空气干燥系统研究

朱丙仁，何传玺，徐梦超

（济南市公共交通总公司维修公司，山东济南250031）

为有效改善维修设备空气压缩机压缩空气脱油脱水效果，研究加装干燥过滤装置，并进行跟踪试验，干燥及过滤效果明显。

空气压缩机；干燥；过滤；装置

0 前言

作为公交维修企业必备设备之一的空气压缩机，不仅可以提供洁净的压缩空气，还可以提升维修质量，节约成本。例如，提供压缩洁净空气给风动工具，在保证风动工具正常使用的同时，还对使用寿命有一定的保护作用，如提供洁净压缩空气吹净汽车空滤中的尘土等。目前，空气压缩机空气存在油水较多等问题，市场上干燥设备分为两种：一是价格昂贵的大型干燥设备（图1）。二是效果不佳的简易设备（图2）。借鉴车载干燥系统情况，以及基层试验效果等，对干燥器加装情况进行分析与研究。加装情况见图3。

1 组成部分及作用

加装主要部分有干燥罐、反冲气包、油水分离器、高压管路及三通。

1.1 干燥器（图4）

根据吸附原理对来自空压机的压缩空气进行干燥，它是通过冷却再生吸附对压缩空气的水分进行干燥。干燥器内的粒状干燥剂具有很强的吸附空气中水分子的能力。

（1）主要技术参数。干燥器有一体的调压阀，工作压力≤1.3 MPa，工作介质是空气，工作温度范围-40～60℃，直流供电，工作电压24 V，加热自动开启温度7±6℃，加热自动关闭温度29±3℃，重量5.5 kg。

（2）安装要求。空气干燥器必须垂直安装，即干燥筒必须安装在上方。3个12×1.5 mm的安装孔用于螺栓连接。

安装干燥器时通常需要安装支架。支架厚度需≥6 mm，但≤15 mm。另外确保干燥器不受辐射热（如发动机、齿轮箱、排气系统等）的影响。为保证干燥器的效率，输入干燥器的压缩空气的温度最好≤65℃，可以通过加长进气管路来实现。空压机与干燥器之间的管路长约6 m，使用的是钢管。为防止该段管路中存水，从空压机通向干燥器的管路应稍微倾斜。

图1 大型干燥设备

图2 简易干燥设备

图3 干燥器系统加装事例

1.2 反冲气包（图5）

（1）图5中采用的是5 L储气罐，可承受10 kg压力，直径205 mm，长度210 mm。孔径22×1.5 mm。可配3分转换头。

（2）主要作用。在排气过程的同时，反冲气包的干净空气再返入干燥器，经节流阀、干燥罐和排气阀排入大气，因为当此空气从下往上流经颗粒干燥罐时，可将原来滞留在其表层的水分带走，排向大气，使干燥器内的干燥物质再生与活化。

1.3 油水分离器（风动扳手选用，图6）

油水分离器作用，一是可直观检验过滤气体中是否有水存在。二是加入锭子油后可以为风动扳手提供润滑剂。

2 设计结构（图7）3 工作原理

3.1 供气干燥

空气压缩机工作，高压空气进入储气罐，储气罐进行初步冷凝和油水分离。高压空气出气口进入干燥器和反冲气包。

3.2 反冲维护

当整个系统中的压力升高到预定卸荷值时，干燥器排气阀开始排气。在排气的同时，来自再生储气筒的干净空气再返入干燥器经节流阀、干燥罐和排气阀排入大气，因为当此空气从下往上流经颗粒干燥罐时，将原来滞留在表层的水分带走，排向大气，使干燥器内的干燥物质再生与活化，可多次使用。

3.3 压缩空气质量检验

图4 干燥器

图5 反冲气包图样

提供的压缩空气是否清洁干燥，可通过查看油水分离器中的滤杯情况即可。当压缩空气通过油水分离器时，如果滤杯上挂有水珠，说明干燥效果差，反之干燥效果好。

3.4 为风动工具提供润滑

在油水分离器特定滤杯中，加入风动工具润滑油。在压缩空气经过时，带着少量润滑油，能够润滑风动工具，提升设备使用寿命。

3.5 干燥器检验

每年换季维护中，都要检验车辆干燥器效果。目前对干燥器检验还没有很好的办法，而常用的方法就是，把车辆的干燥器拆下，互换此设备上的干燥器，再通过观察油水分离器滤杯，看是否有水珠，如果有水珠出现，说明此干燥失效，反之则干燥效果良好。

4 使用维护注意事项

（1）为便于更换干燥筒，安装时上方必须留出≥45 mm的空间。

（2）干燥筒应定期更换，一般每2年更换1次。

（3）安装空气干燥器后，无需再安装防冻泵等装置。

（4）电源导线应根据需要选用。

（5）冬季干燥罐需要接24 V电源线。

（6）各接头需每月紧固1次。

（7）空压机储气筒每天需要进行1次防水检查。

例如，威伯科空气干燥器和干燥罐可以持续使用2年以上，即2年可以进行1次更换与检修。

5 故障及排除

系统故障主要出现在干燥罐上，所以应根据车辆使用情况来定。

（1）问题。干燥罐出现问题时误判的情况较少，但出气口端的单向阀上会附有一些杂物而造成设备漏气，使得干燥器放气时将贮气筒中的压缩空气也一同放掉了。

（2）修理方法及要点。用螺丝刀将单向阀旋下，清理一下橡胶阀门和壳体上的阀座，再按原样装上即可。

另外，不能充气的故障，是来自空压机的气体全部从位于下部的排气口跑掉了。这也是由于一些物体附着在排气阀门上所致。如果有卡簧钳，可以拆下排气部分的阀门清理一下即可。

6 效果

6.1 功能方面的提高

（1）为风动工具提供了更加清洁与干燥的气源。

（2）为清洁滤芯及发动机灰尘时，提供了清洁的气源。（3）可以方便地检验车载干燥器的好坏。

6.2 成本低

一次性投入后可长期使用。例如，干燥罐每2年更换1次；反冲气包、油水分离器等可长期使用等。所以投入费用较低。

6.3 发挥了员工积极性

此项加装设计，最初来自基层员工。通过对使用情况进行分析和完善，最终形成了较为成熟的方案。此项成果不仅得到了公司的奖励认可，还极大地激发了员工参与发明创造的积极性。通过对空气压缩机压缩空气干燥系统研究，使后方设备管理及车辆保障等都得到进一步提升，今后将继续跟踪使用情况和不断地进行升级改进。

［1］关文达.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2011.

〔编辑 王永洲〕

图6 油水分离器图样

图7 设计结构简图

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.11

U468.2

B