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无油压缩空气真不是你想象中那样!

更新时间:2019-09-05 08:23:24    点击次数:

压缩空气作为仅次于电力的第二大动力能源,其应用遍及各行各业。不同行业针对压缩空气中的各种污染物的质量指标要求不尽相同,部分行业对压缩空气的质量要求较高,也不乏提出对无油压缩空气需求,但很多人通常对于无油压缩空气又存在以下误区:

认知误区
大部分用户只知道需要无油压缩空气,但对于具体指标数值概念模糊。
市场上针对压缩空气的除油设备通常采用的还是常规的过滤式净化设备,该技术本身就存在无法达到持续的深度除油效果的弊端,加之很少有企业配备油含量检测设备,因此一旦出现压缩空气质量不达标,大多都简单认为是单纯的油污染。
用户普遍都认为无油空气压缩机产的气就是无油压缩空气。

鉴于以上情况,我们在此对无油压缩空气进行探讨,主要从以下几个问题来进行分析。

01
什么是压缩空气中的油

在规范ISO 8573-1-2010 《Compressed air Part 1 Contaminants and purity classes》和规范GB/T 13277.2-2015《压缩空气 第2部分:悬浮油含量测量方法》都有明确定义:油是指6个或6个以上碳原子(C6+)组成的烃类混合物,统称为油。

02
什么是无油压缩空气

认识无油压缩空气前,需要先了解一下压缩空气中油的组成。参照规范GB/T 13277.1-2008《压缩空气 第1部分:污染物净化等级》(eqv.ISO 8573-1),明确了压缩空气中的油是由三部分组成:液态油、悬浮油、油蒸气;而悬浮油我们认为也是液态油的一种形态,只是它是以颗粒状态存在的并通过布朗运动一直悬浮于气体中,油蒸气则是单分子状态均匀存在于气体中。它们的含量总和就是压缩空气中油的含量。

规范中将压缩空气中的油含量划分为5个等级,如表1所示。

从表1中可以看出,压缩空气油含量划分的5个等级中,0级标准是由设备使用者或制造商制定的总含油量≤0.01 mg/m3含量标准,而无油压缩空气就是等同于0级标准的油含量等级,可量化为具体的指标值。

03
压缩空气中油的主要来源

前文我们参照标准明确了总油含量的组成: 液态油、悬浮油、油蒸气。而压缩空气里的油的来源主要有以下两个途径:一是大气中本身所含的微量油,该部分油主要以油蒸气形式存在,油含量随空气的受污染程度而变化。

二是压缩过程中压缩腔体内通过油润滑而带入的油脂,其中带油最严重的当属油润滑螺杆式压缩机,因为压缩腔体内空气会与润滑油充分的混合。压缩机排气油含量则由压缩机自带的油气分离器控制,油气分离的原理是在一定流速下通过液滴的碰撞团聚以及不同孔径的过滤材质将压缩空气中油滤除,油气分离器正常工作时悬浮油含油量在1~3mg/m3,而油蒸气的含量取决于压缩空气的温度。

大气中油含量情况

压缩空气中油的定义就是C6+的烃类化合物,而在人类聚集点、城市环境、工业生产区及道路等区域,只要有人类活动,都难免会对外排放可挥发性有机物,其中不乏有大量的C6+的烃类化合物,因此大环境空气中一定是含油的。

下面参考文献中对重庆周边不同环境下的空气中的油类化合物的测试数据,具体如表2所示
由表2数据可以看出,室内、道路、工业区大气中的烃类化合物含量较高,分析主要是由于周边厂企的生产或汽车尾气排放,其中室内由于封闭环境挥发性有机物类容易累积,油含量值会显得更高;鉴于此,在工厂的空压机房针对空气环境也测量了一组数据,油含量的平均数值达到了0.297 mg/m³。

无油压缩空气的获取

通常理解无油空气压缩机所产的压缩空气就是无油的,其实这是一个不太准确的认知。无油润滑压缩机在压缩过程中没有油直接参与润滑,基本可确保该过程没有油污染,但环境空气中的油却是无法忽视的,因此无油空气压缩机并不能做到全方位的为我们的无油压缩空气保驾护航。下面我们仍引用文献中的图表来予以论证。

是在某机加工工业区车间内夏季测得的无油润滑压缩机出口的压缩空气的油蒸气含量,可以明显看出其测试值已经达到了3级油含量标准。
再参考文献中针对三个不同行业使用的压缩空气所测试的结果,如
由表中的数据我们可以看出,即便在有后处理系统的情况下,所测试的值也都达到了2级油含量水平,而图1中在无油空气压缩机出口测定时,达到了3级油含量水平,与规范所规定的Class-0级相去甚远。

所以,仅仅依靠无油空气压缩机很难实现无油压缩空气的生产,而最有效的方法还是在后端配置可靠的后处理除油净化设备。有了可靠的除油净化设备支撑,前端的空气压缩机就不仅限于无油空压机,采用有油润滑空压机也同样可以实现对无油压缩空气的获取,这在实际的生产中本就有着大量的实例。因此,排除误区,重新认识后,如何获取高品质的无油压缩空气就能有一个正确的方向。 

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