空氣具有可壓縮性,經(jīng)空氣壓縮機做機械功使氣體體積縮小、壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣是一種重要的動力源,與其它能源比,它具有容易輸送,使用方便的優(yōu)點,廣泛適用于機械、電力、建材、化 工等多個行業(yè)。從空壓機中出來的壓縮空氣通常含有水分、油、灰塵等雜質(zhì),需要通過凈化設(shè)備進行去除。
壓縮空氣中如果有水分,將會給使用設(shè)備帶來許多的后續(xù)問題:增加運行和維修成本、設(shè)備的工作效率降低、影響生產(chǎn)工藝質(zhì)量,因此在壓縮空氣的氣源凈化處理系統(tǒng)中除水是必要和重要的一個環(huán)節(jié)。在小型的壓縮空氣系統(tǒng)中,為節(jié)約成本會對氣源的凈化系統(tǒng)考慮不周,影響壓縮空氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文以某電廠氣力輸送系統(tǒng)的氣源系統(tǒng)優(yōu)化為例,講述在北方地區(qū)壓縮空氣氣源凈化設(shè)備的優(yōu)化配置。
空氣容納水蒸氣的數(shù)量有一定限制,并且容納水蒸氣的能力隨著溫度、壓力的不同是變化的,通常隨著溫度的下降或壓力的升高而降低。
壓縮空氣一般使用露點、相對濕度、絕對濕度表示其干燥程度。露點是指未飽和空氣在水汽含量和氣壓都不變的情況下,冷卻達到飽和空氣,即將結(jié)出露珠時的溫度。露點和壓力有關(guān),因此又有大氣露點(常 壓露點)和壓力露點之分。大氣露點是指在大氣壓力下水分的凝結(jié)溫度,而壓力露點是指在某一壓力下的水分凝結(jié)溫度,兩者有換算關(guān)系 (可查換算表),如壓力0.7MPa 時壓力露點為5℃,則相應(yīng)的大氣露點則為-20℃。
空氣的絕對濕度是指每立方米空氣所攜帶的水蒸氣的質(zhì)量,絕對濕度說明了空氣實際所含水蒸氣的質(zhì)量??諝饨^對濕度與同溫度下飽和空氣的絕對濕度的比值,稱為空氣的相對濕度,相對濕度表明了空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度。
壓縮空氣可以通過加壓、降溫、吸附等方法來除去其中的水蒸氣,可通過加熱、過濾、機械分離等方法除去液態(tài)水分,在氣動技術(shù)中常用的干燥方法主要吸附干燥法和冷凍干燥法兩種。吸附干燥法是利用吸附劑:硅膠、活性氧化鋁、分子篩吸附空氣中的水分,從而達到干燥壓縮空氣的的,該法可以將壓縮空氣的露點達到-20~-70℃。冷凍干燥法是利用制冷設(shè)備將壓縮空氣冷卻到一定的露點,一般為2~10℃(壓力下),析出過飽和的水分,從而達到干燥的目的,和吸附干燥法相比有顯著特點:干燥器能連續(xù)工作,不需要再生,能耗低。