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壓縮空氣處理

世界各地的能源介質空氣幾乎都是無限量的,但各地的品質卻不盡相同。 由於交通、工業、農業和其他影響因素造成的不同的污染物排放,不同氣候區的空氣存在很大差異。 在壓縮空氣處理過程中,必須相應地考慮到這一點。 正確的壓縮空氣處理可以大大減少機器的故障和停頓狀態。 不僅僅是機器需要清潔和乾燥的壓縮空氣。 作為一種製程介質,壓縮空氣必須滿足技術條件並進行相應的調節。 出於這個原因,壓縮空氣的品質是基於各自的要求。

壓縮空氣處理過程中的各種過程

標準ISO 8573-1規定了每立方米壓縮空氣中允許的污染物數量。 固體顆粒、水和油被命名為3種主要污染物。

根據ISO 8573-1,3個代碼指定各自的質量等級。

因此,在壓縮空氣處理過程中,各種過程都會相互影響。 必須特別注意由病菌和細菌造成的污染。 然而,DIN ISO 8573-1標準並沒有定義任何病菌或微生物的極限值。

你可以在這裡找到更多關於符合 ISO 8573.1的壓縮空氣質量的資訊 ...

顆粒物濃度

當壓縮空氣產生時,環境空氣被壓縮機吸入並壓縮。 這意味著灰塵、濕度、油、氣溶膠以及微生物成分會以相應的份額進入壓縮空氣。

正確的顆粒濃度可以通過合適的精密過濾器逐步實現。

含水量

水是壓縮空氣中所有類型的污染中最有問題的。 它不僅會以腐蝕的形式造成損害,還會促進微生物的生長,從而損害使用者,並污染產品和製程。

可以使用合適的乾燥器產生所需程度的含水量。

殘油含量

環境空氣中含有氣態的油(油蒸氣)。 典型的污染物值在0.05 mg/m³和0.5 mg/m³之間。 然而,在城市的重度建設區或工業區,這一水平可能更高。

使用適合的淨化方式可以減少殘油含量並進行監測。

無細菌

壓縮空氣系統含有大量的微生物污染,溫暖潮濕的壓縮空氣系統為其生長提供了理想的環境。

然而,病菌和微生物也可以通過無菌過濾器或催化技術等壓縮空氣處理技術從壓縮空氣中永久清除。

空氣中的污染

肉眼難以識別的:花粉、病菌、微粒、纖維、氣溶膠以及重金屬,如鉛和鎘。 存在於環境空氣中的污染會損害壓縮氣體系統的功能、產品的品質,甚至是消費者的健康。

空壓機將吸入的環境空氣壓縮到所需的壓力。 通過壓縮環境空氣,污染也被壓縮了。 如果沒有相應的處理技術,污染會很容易進入壓縮空體系統,並進入最終產品,這取決於所涉及的生產過程。 這意味著壓縮空氣處理也是一個工藝安全問題。

壓縮空氣過濾

在壓縮空氣過濾器方面,你會遇到許多不同的術語。 其中有些名稱是製造商特有的,有些只是成為白話的一部分,或屬於專業術語。 下面對一些經常使用的術語進行解釋。

氣水分離器/旋風分離器

氣水分離器不是傳統意義上的過濾器,而是一個分離器,正如它的名字已經表明。 它阻止了壓縮空氣中緩慢移動的流體數量的路徑,並通過重力和離心力分離水。

換句話說,氣水分離器可以從系統中獲得大量的液體,從而緩解下游乾燥機等的壓力。 這種液體被稱為冷凝液,必須進行相應的處理 (冷凝液技術)。

濕式過濾/凝結過濾器

最普遍的聚結過濾器結合了各種過濾技術,以達到最佳效果。 具有不同材料特性和適當製造工藝(打褶、纏繞...... )的無紡過濾材料經常被用於這些方面。 各個製造商試圖在一個殼體中分離顆粒以及液體和油滴和氣溶膠。 下面的插圖顯示了這是如何實現的。

表面過濾

大於無紡過濾材料的纖維之間的距離的顆粒被直接保留在這些纖維之間,換句話說,像在篩子里一樣被困住。 由於這種情況主要發生在表面,所以經常使用表面過濾這一術語。

深度過濾

在深度過濾的情況下,或所謂的碰撞分離,固體顆粒和氣溶膠進入濾床。 在那裡,它們與許多細纖維發生碰撞,失去動能,變得越來越慢,最後沾在纖維上。

布朗運動

最微小的氣溶膠通過布朗運動與纖維碰撞,沿著壓縮空氣流動的方向沿著纖維外壁移動。 它們在分支處形成較大的液滴,並流入一個收集容器,必須作為壓縮空氣的冷凝物從那裡排出。

多級過濾

為了改善過濾後的結果,可以連續使用幾個顆粒過濾器。 較粗的過濾器必須始終安裝在較細的過濾器的上游。 這種程式被稱為多級過濾,因為所需的品質是逐級過濾的。 BEKO技術公司提供的凝結過濾器分為3個階段。

  油蒸氣 - 微粒子  
過濾率 油氣溶膠沉積率 進氣口濃度 出口濃度 - 微粒子濾效 顆粒大小 符合
ISO 8573-1的等級
粗濾器C 84,00 % 30 mg/m³ <=5 mg/m³ - 99,00 % 2,0 -5,0 µm 4.- 4.
精細過濾器F 99,50 % 10 mg/m³ 0,05 mg/m³ - 99,83 % 0,5 -2,0 µm 2.- 2.
超細過濾器S 99,95 % 10 mg/m³ 0,005 mg/m³ - 99,98 % 0,1 -0,5 µm 1.- 2.*

*為了達到1.-.1級,一般需要額外的活性炭過濾器和灰塵過濾器,因為凝結過濾器不能過濾油蒸氣。

凝結過濾器和殘餘油含量

所謂的凝結式過濾器是指在談論一般的壓縮空氣過濾時。 顧名思義,小液滴在這樣的過濾器篩中 "凝結 "成大液滴。 這提高了過濾器的分離能力。

例如,油蒸氣以如此"小 "的形式存在,以至於不可能發生凝結現象。 油蒸氣自由地流過過濾器。  ISO 8573-1考慮到了所有的石油成分,即液體、氣溶膠和蒸汽。 僅僅使用凝結過濾器是無法達到品質等級1的。

一種合適的方法是吸附,或者是催化處理。 見無油壓縮空氣...

壓縮空氣中的濕度

空氣濕度這一術語是用來描述空氣中水蒸氣的含量。 儘管環境溫度相同,但空氣濕度會有所不同(沙漠氣候、熱帶氣候)。 在一定的溫度下,一定體積的空氣只能包含有限數量的水蒸氣。 最大濕度、絕對濕度和相對濕度是有區別的。

壓力露點這一術語描述的是在相應壓力下,工作立方米的水蒸氣飽和度達到100%的溫度。 如果壓縮空氣隨後冷卻到低於這個溫度,就會形成冷凝水。 儘管露點以溫度值表示,但它並不與實際空氣溫度相對應。 例如,溫度為35°C的壓縮空氣的露點可能為-40°C。

對於壓縮空氣中的含水量是一個品質標準的應用,壓力露點是一個重要參數

  • 壓縮空氣中過高的含水量會對塗裝品質產生負面影響,例如夾帶氣泡。
  • 在生產過程中,吸水、吸濕的產品,如粉末、香料、鹽和糖,會黏在一起。
  • 例如,在沒有保護的寒冷環境中,壓縮空氣中的含水量會導致控制閥結冰和氣動裝置腐蝕。

壓縮空氣的乾燥

許多用戶沒有意識到,使用壓縮空氣系統會產生多少水。 大量潮濕的大氣空氣在空壓機中被壓縮,離開空壓機後,作為水蒸氣飽和度達到100%的壓縮空氣進入壓縮空氣體系統。 由於壓縮空氣儲存在壓縮空氣罐中,然後在管路中移動,它冷卻並將水蒸氣冷凝為液態水,反過來也形成氣溶膠或水霧。 安裝氣水分離器可以減少壓縮空氣流中的液態水,凝結過濾器可以減少水中的氣溶膠,但是僅僅過濾還不足以減少水。 如果只安裝氣水分離器,按照ISO 8573-1標準,水的最佳分類是6級。

乾燥器是用來減少水蒸氣的。 選擇標準是PDP(壓力露點)、體積流量、應用和符合要求的壓縮空氣品質,以及系統的經濟效率和相關成本。

程式 冷凍乾燥器 薄膜乾燥器 吸附式乾燥器
壓力露點 壓力露點在+3和+10°C之間 壓力露點在+10和-40°C之間 壓力露點在-20和-70°C之間
體積流量 約20至17,600 m³/h 約20至2250升/分鐘 約10至100,000 m³/h
工作原理 使用冷凝原理的壓縮機和熱交換器 水份通過凈化空氣排放到周圍環境中。 水份被吸附劑所吸附
注意事項 不適用於環境溫度低於冰點的情況 終端乾燥器,也可用於受凍的壓縮空氣分配器 可能的壓力露點和大流量的範圍非常大

冷凍乾燥器通常用於壓縮空氣系統的起點,在合適的氣水分離和冷凝物排放的下游。 薄膜乾燥器經常被放置在應用端的附近,換句話說,靠近使用終端點。 它們經常被用來補充冷凍式乾燥器,作為所謂的終端乾燥器用於較小的流量。 吸附式乾燥機要麼用於壓縮空氣系統的起點,要麼用於應用端的附近,這取決於它是什麼,並且適用於非常大的流量。

你知道嗎? 壓力露點和洩漏

壓力露點(PDP) 是壓縮空氣處理的一個重要參數和質量標準。 大氣壓力為1巴的正常環境空氣所能吸收的濕度要明顯高於壓縮空氣。 壓力露點隨著系統壓力的增加而上升,反之亦然。

如果你的壓縮空氣系統發生洩漏,PDP將惡化。 然後,由複雜的乾燥過程建立的品質將再次降低。 在這種情況下,定位和消除洩漏不僅是經濟上的原因,而且在製程可靠性方面也很重要。

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壓縮空氣中的殘油含量和病菌

在許多生產設施中,壓縮空氣直接或間接地與生產線、產品或包裝材料接觸(特別是在食品、飲料、製藥和電子行業)。 然後,通過殘留的油分、微生物和病菌造成的污染對產品品質、消費者安全和市場聲譽產生重大影響。

有效防止油污進入壓縮空氣系統,以及在使用敏感產品時的工藝可靠性--交互作用發揮了非常重要的作用。 只有不同處理部件之間完美匹配的相互作用才能保證所需的壓縮空氣品質。 可能的污染源往往被低估了。

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成為壓縮空氣專家的途徑

在壓縮空氣處理過程中,不同的過程相互影響。 所涉及的部件的正確順序、設計和尺寸對質量有決定性的影響,高效的處理對降低運營成本有重大貢獻。

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