压缩空气中水分的来源、危害与对策

赵宁宁

摘要：空压机在工作的过程中往往会在进气口伴随一定的水分，这些水分是压缩空气的主要水分。根据实验表明，进入压缩空气系统的水分同许多因素有关，例如空压机的排量，环境温度和空气的湿度等等。因此在对系统中冷凝水量计算的过程中，必须考虑到温度因素、压力因素和空气湿度因素。本文结合压缩空气系统的运行机制和原理，对空气系统中水分存在的弊端进行说明，同时对主流的除水方法进行分析，希望能够对压缩空气中水分的去除提供参考意见。

关键词：压缩空气;水分;危害与对策

引言

压缩空气系统经常会出现冷凝水问题，如果冷凝水没有得到重视，则会导致空气压缩系统出现故障，致使元件漏气或者产生管道堵塞的问题。这些问题一旦产生，气路系统就会失效。尤其在高温、高湿度的情况之下，气路管道很容易因为冷凝水而产生锈蚀问题。近几年来，我国国内对于压缩空气机中水分的来源及危害进行越来越多的研究，而且也取得了相应的成果。尤其是严寒地区的压缩空气系统，如果产生冷凝水，很容易出现设备冷冻的问题。因此，必须对压缩空气系统中的水分进行有效的清除，才能保证压缩空气系统的良好。

1.压缩空气冷凝水的危害性

某些压缩空气系统通常需要进行24小时的连续作业，而且在某些工作环境中压缩空气系统的工作环境温度比较低，湿度较高。这种高湿度的环境之下，很容易导致压缩空气系统出现冷凝水的问题。尤其在北纬60度附近的地区，其冬季的最低气温可达到零下30摄氏度至零下50摄氏度之间，而且平均湿度也较大。一旦出现冷凝水的问题，就很容易导致压缩空气系统出现冷冻的问题。而对于纬度较低的热带及亚热带地区，冷凝水问题则有可能导致设备内的线路被腐蚀，设备无法正常运转。气路系统的故障可以是气动元件漏气或者密封件撕裂，甚至是管道冻结堵塞以致断裂。但是无论哪种问题，最终都会导致部分系统失效。因此解决压缩空气中的水分问题，对于压缩空气系统来说是非常重要的。

2. 压缩空气系统冷凝水的计算

對压缩空气系统当中冷凝水的量进行计算，需要考虑压缩空气压力和管道中的温湿度。压力越高，温度越低，饱和湿度，空气中的水分含量也会更少，因此析出的冷凝水也就会增加。实际上，同一压力下的压缩空气，其温度不同，含水量也会不同。通常含水量会随着温度的降低而下降，因此在空气压缩机的出口和用气点，确保其温度的降低会导致冷凝水的析出。因此，应该对其冷凝水析出的温差进行一定的控制。相对于低温情况，高温高湿度的情况下，进入系统的水绝对值相对较低，因此很容易被使用者忽略其危害性，但是如果连续作业，这些冷凝水的危害性则会不断增大，因此需要特别注意。

3.解决压缩空气水分的方法

3.1 采用净化工作

在空气机前安装过滤器，这样能保证大气中进入空气机的空气能够优先通过过滤器，然后进行湿空气的过滤。热空气在经过压缩之后会进入冷却器，而这种冷却过程会让时空气中的水分在这里进行冷凝。而冷凝水则会通过排水阀进行排放，以便于确保压缩空气得到最初的处理。最后从储气包走出来的压缩空气还会再次经过气水分离器和干燥机，三重过滤之后通过管路输送到使用设备当中，大气基本上已经没有水分，因此能够很好保证空气的干燥性，预防管道因冷凝水堵塞和锈蚀的问题。

3.2 安装干燥机

安装空气干燥机是比较主流的一种方式，主要是在储气罐之前进行干燥机的安装。这是因为露天设备安装干燥机比较便利，而且能够在空压机的出口处将空气进行干燥处理，从而保证储气罐的出口都是干燥的空气。这种方法在现实当中的使用频率较高，但是干燥机具有其特点和特性，加之干燥机在使用的过程当中，必须不断维护与维修以便于确保干燥机的安全，否则很难达到空气干燥的目标。如果干燥机存在问题，最终还是会导致压缩空气中含有水分，致使压缩空气的水分腐蚀管道，或者在寒冷地区产生管道冻结的问题。

3.3 保温处理很关键

对于低温环境下空气压缩系统而言，在气路管道和气动控制箱的外表必须进行保温处理。这是因为如果没有良好的保温系统，则会导致控制箱内的其它组成部分发生冷冻问题，通常保温处理工作需要通过电加热器来完成。温控开关则将会对气路管道和气动控制箱的表面温度保持在一定范围之内。除此之外，管道上可以进行无水酒精的防冻器安装，只要酒精浓度达到99.9%以上，则可有效防止管道的冷冻。

3.4 吸附式干燥机的使用

对于空气压缩系统，使用吸附式干燥机是更好的选择。吸附式干燥机在进行工作时，会对进入压缩空气系统当中的空气进行15%左右的干燥，但是在干燥机运行的过程当中，会产生一定的消耗，使气源压力形成冲击，因此在使用的时候务必注意这个问题。因此可以采用智能程序对干燥机进行联锁控制，一旦空气压缩机处于加载状态之时，干燥机可以进行同步工作，这样可以有效减少运行负荷，同时促进干燥机的干燥循环。

结束语

根据实验表明不同温度和不同压力下的空气其含水量也不同，因此压缩空气中水分的量需要参考器温度和压力情况才能得出准确的分析计算。而在除水的过程当中，设备的选择必须与环境和温度及相对湿度所适应。尤其注意低温状况之下，要采取一定的防冻措施，而在高温情况下，则要重点关注冷凝水的排放问题，这样才能避免管道出现冻裂问题和腐蚀问题。而采用吸附式方法进行除水，虽然效果很显著，但是必须对干燥机的运行和联锁控制进行注意，否则就会对气路造成冲击，并且还会影响其他系统的正常工作。压缩空气中的水分对于压缩空气系统非常不利，它不仅容易造成管道的锈蚀，还有可能导致管道的冻裂，甚至使整个系统不能运转，因此加强压缩空气中水分的去除是非常有必要的。

参考文献：

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[2] 周晓娴， 白秀玲， 邵莉莉，等. 可有效分离压缩空气中水分的缓冲气体U型罐：， CN211189685U[P]. 2020.

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