压缩空气是工程师工具箱的重要组成部分,但它也有其挑战。压缩空气中水分的存在会限制其性能,这是一个不可避免的事实。所有空气中都含有水分,当空气被压缩时,水蒸气的分压会升高。这会产生提高露点的连锁反应。重要的是要记住,压缩空气与我们呼吸的空气具有相同的特性:例如,在炎热的夏天,潮湿的空气中含有大量的水分。
如果下游过程被水分污染,会有什么影响?
根据使用情况,潮湿会导致工程师出现各种各样的问题,从而导致维护和停机时间增加:
1.金属部件和管道的内部腐蚀
2.低温下水分的冻结和膨胀
3.敏感仪器可能会受到水分的影响
4.潜在的有害细菌可能在水分中形成和繁殖
5.在我们解决如何减轻压缩空气中存在污染性水分可能引起的问题之前,必须考虑一些因素。
哪种湿度参数用于表示低湿度水平?
“露点"是指空气达到的温度,此时水蒸气呈液态。如果温度低于此点,水会形成固体液滴,附着在固体表面或使气流饱和。当空气压力增加时,露点温度升高。通过考虑这些因素,我们可以考虑控制气压和温度以及测量露点的工具。通过使用这些工具,我们可以减轻压缩空气中水分的不利影响。
哪些国际标准定义了压缩空气质量水平?
ISO 8573-1是空气质量的国际标准。该ISO旨在规范所有工业用途的空气质量。压缩空气中的水分、污染物、颗粒物和油的含量均符合ISO 8573-1。根据使用情况,我们的压缩空气中的水分含量必须符合相应的质量等级(见下文)。再一次,水分测量工具可以帮助我们将水蒸气水平保持在可接受的参数范围内。
我们如何控制压缩空气中的水分含量?
必须去除压缩空气中的水分,以确保其安全使用。一个有效的解决方案是使用压缩空气干燥机。
变压吸附式干燥机的工作原理是将压缩空气中的水分与化学物质结合,会将其从气流中去除,但被认为是一种成本高的选择,因为它需要大量的吸收性化学物质。
吸附干燥是比较受欢迎的选择。这种方法涉及将压缩空气通过一种称为干燥剂的吸湿材料。随着时间的推移,这种材料会被水饱和,并需要再生。这可以通过加热环境空气并用其干燥吸湿材料来实现。下面是一个吸附干燥(也称为干燥剂空气干燥)功能的示例。
如果系统在露点以下运行,过滤器是去除饱和水分的另一种好方法。通过使压缩空气通过过滤器,水滴被收集并聚结,然后从系统中去除。一旦足够重,这些水滴就会落入水分捕集器中。这些过滤器在低压设置下非常有效,特别是因为它们还可以去除气溶胶,这意味着它们符合ISO 8573-1标准。
冷冻式空气干燥机通过冷却流经干燥机的压缩空气来工作。这会导致蒸汽凝结成水分,排出系统。然后,空气在离开干燥机并返回气流之前被重新加热。这些干燥机由于其低运行和维护成本而具有优势。这些干燥机连续循环制冷剂通过系统,通常使用热气旁通阀来调节温度。变速干燥机可以控制制冷剂的压缩,以满足整个压缩空气系统的需求。
膜式空气干燥机利用选择性渗透来分离气流中的气体组分。通过使压缩空气通过中空纤维层,膜式干燥机可以将无法通过材料的水分与可以通过的干燥空气分离。然后,这些水分从系统中排出,同时干燥的空气继续进行,压力略有下降。虽然这些干燥机是一种易于维护的有效解决方案,但当需要很低的露点时,它们的效果有限。
我们如何经济可靠地测量压缩空气中的水分含量?
压缩空气中的水分会在实际和监管层面上造成问题。因此,无论何时出现这些问题,我们都必须加以说明并予以缓解。良好的方法是确保压缩空气中的水分水平得到密切和准确的监测。然后,我们可以根据ISO 8573-1中的规定测量这些读数。
我们已经明确任何使用压缩空气的应用都需要露点测量方法。但是现代工程师有什么选择呢?SF82露点变送器等产品是监测压缩空气干燥机中压缩空气水分的不错选择。该变送器经过特别设计,在压缩室的典型条件下具有温度弹性,温度可达+50°C(+122°F),SF82仍然能够精确测量低至-60°C(-76°F)的露点。
便携式Easidew PDP干燥机用露点仪的设计以便携性为主要原则。它专为抽查干燥机的出口气体而设计。对于使用压缩空气的工程师来说,便携式设备检查湿度水平的能力是一个非常宝贵的工具。该设备配备了一个电池,使用时间长达两个工作日,非常适合检查不同项目的多种压缩设置。
密析尔EA2-TX-100是压缩空气系统的另一个不错的选择。该传感器也有为危险区域应用而设计,用于测量露点和水分含量。它的测量范围为-110℃dp至+20℃dp,允许在不同条件下测量水分。
压缩空气中的水分构成了重大挑战,但解决它并不一定很复杂。通过使用合适的设备,您可以成功地管理湿度水平,确保符合ISO标准,同时保持高效安全的运行。