【壓縮機網】隨著壓縮空氣在各個行業的廣泛使用，作為持續可再生的能源，在食品、醫療、精密制造、精密加工、材料包裝、鋼鐵冶煉等眾多場所使用。近年來，發現由于壓縮空氣不純凈造成不同產品的二次污染，出現產品品質降低，設施性能下降，故障增加、壽命縮減等現象。于是對長期使用過程進行跟蹤記錄，對二次污染造成的事故類型進行相關分類，結合壓縮空氣生產過程中接觸不同物質，綜合分析了壓縮空氣中污染物來源及種類。

　　一、了解污染物來源

　　首先，我們的環境空氣本就含有各類污染物，如塵埃、水分等等，維持整個工業運轉的壓縮空氣也是如此，它不斷受到肉眼看不見的各種微小物質的攻擊，這些微小的攻擊者是誰？它們是一直存在于環境空氣中的眾多污染物，例如濕氣、灰塵和油跡。其中一些污染物還會在壓縮過程中添加進去，例如用作潤滑劑的油，或者是可能會在輸送空氣過程中被夾帶的金屬附著物松脫產生的腐蝕性顆粒。所有這些物質都可能對生產過程、壓縮空氣管道系統、工具以及產品造成嚴重損害。讓我們了解這些威脅，以便有效地保護壓縮空氣系統。

　　二、壓縮空氣中的三種主要污染物類型

　　空氣是一種無處不在，但又看不見的東西。大多數時候，我們確實看不到空氣是什么樣子。但在有些時候，可以看到壓縮空氣系統所面臨的污染物。比如，有時候我們能看到霧、霾或煙氣形態的空氣。在這些情況下，濕氣或微小顆粒使空氣變得可見，而它們正是壓縮空氣管道系統面臨的兩個主要威脅，消除和減少這些污染物在壓縮空氣中的含量，通過數據來分析這些污染物成分，我們需要借助一些專用儀器來測試。

　　1.壓縮空氣中的水分

　　環境空氣中含有濕氣，濕氣以水蒸氣的形式通過進氣口進入壓縮空氣管道系統。就總體積而言，這種水蒸氣是壓縮空氣中的主要污染物，它是空氣系統所發現的液體污染物中占比最大的一種。

　　水含量是根據露點測量的，這是壓縮空氣在濕氣形成冷凝水之前仍能應付其水蒸氣含量的溫度。如果不除去濕氣，則會發生腐蝕并縮短氣動設備的使用壽命。此外，它還可能會導致細菌滋生，從而對成品的質量產生不利影響。這尤其會對食品和飲料及制藥領域的應用造成威脅。

　　雖然空氣質量對某些工藝的影響不大，但對于食品和飲料及制藥領域的應用而言卻至關重要，因為在這些行業中，細菌滋生特別有害。使用7bar(e)過壓工作的壓縮機將空氣壓縮至其體積的7/8，這會將空氣保持水蒸氣的能力降低7/8，釋放的水量相當可觀。例如，一臺100kW的空氣壓縮機吸入20℃和60%相對濕度的空氣，將在一個8小時班次期間排出約85升水。因此，將分離的水量取決于壓縮空氣的應用區域，這進而決定了哪種冷卻器和干燥機組合是合適的。

　　2.壓縮空氣中的油

　　壓縮空氣中的油量取決于多種因素，包括機器類型、設計、使用時間和狀況。在這方面，主要有兩種壓縮機設計：在壓縮室中使用潤滑劑運行的壓縮機和不使用潤滑劑運行的壓縮機。在潤滑式壓縮機中，油參與壓縮過程，而且全部或部分壓縮的空氣中也含有油。但是，在現代的潤滑式活塞和螺桿壓縮機中，油量非常有限。在這里，油被稱為壓縮污染物。檢測殘油量含量的儀器稱為壓縮空氣殘油量含量檢測儀，檢測殘油量最低值至0.001mg/m3。

　　例如，在噴油螺桿壓縮機中，20℃時空氣中的油含量低于3mg/m3。使用多級過濾器可以進一步降低油含量。如果選擇此解決方案，請務必考慮質量限制、風險和涉及的能源成本，此外還有“輸送系統污染物”。這些可能包括進入壓縮空氣流的輸送管道中的銹蝕顆粒。

　　3.壓縮空氣中的灰塵顆粒

　　在典型的工業環境中，每立方米空氣中可能含有超過1.4億個灰塵顆粒。壓縮后，這些污染物的濃度會隨著空氣壓力的增加而升高。這意味著壓縮空氣可以包含許多倍的灰塵顆粒。棘手的是，它們中的大多數都很小（不到2微米），進口過濾器只能濾除其中的20%。用于持續檢測灰塵顆粒含量的儀器為顆粒計數器，可檢測0.1um～5um大小范圍的顆粒濃度數據。

　　4.壓縮空氣中的微生物

　　污染壓縮空氣的顆粒有80%以上尺寸都小于2μm，因此很容易通過壓縮機的進口過濾器。從該位置起，顆粒擴散到整個管道系統，并與水、殘留的油和管道沉積物混合。這可能導致微生物滋生，直接安裝在壓縮機后面的過濾器可以消除這些風險。

　　然而，要獲得純凈的壓縮空氣，必須控制過濾器后的細菌滋生。這種情況更加復雜，因為氣體和懸浮物即使在通過幾個過濾器后也可能被濃縮成液滴（通過濃縮或電荷作用）。微生物可以穿過過濾器壁并進行繁殖，因此在過濾器的進口和出口側有著相同的濃度。

　　微生物非常小，包括細菌、病毒和噬菌體。通常，細菌可以小到0.2μm至4μm，而病毒可以小到0.04μm至0.3μm。直徑小于1μm的污染物以及微生物可以很容易地通過壓縮機進口過濾器。盡管這些微生物不大，但它們會對許多行業造成嚴重危害，因為作為“活”生物，它們能夠在適宜的條件下自由繁殖。調查表明，微生物在具有非干燥空氣的高濕度(100%)壓縮空氣系統中可以迅速繁殖生長。

　　油和其他污染物可作為營養物質，使微生物大量繁殖。有效的處理方法是將空氣干燥至相對濕度小于40%（這可通過使用任何類型的干燥機來實現），并在系統中安裝無菌過濾器。無菌過濾器必須安裝在允許進行原位蒸汽滅菌或易于打開的過濾器外殼中。必須經常進行滅菌，以保持良好的空氣質量。

　　因此，壓縮空氣系統中油、灰塵和濕氣的影響污染物會以三種主要方式對生產造成破壞，具體來說，污染物會：①降低壓縮空氣系統本身的性能；②對氣動設備產生負面影響；③影響成品的完整性和質量。

　　它們中的每一種都可能會對系統產生負面影響，如果它們同時存在，情況可能會更糟。例如，壓縮空氣中的油和濕氣可使進氣中夾帶的微生物生長和繁殖。這是一個嚴峻的挑戰。畢竟，一立方米的環境空氣中可能含有超過1.4億個顆粒——從灰塵到細菌、病毒和噬菌體等微生物。事實上，它們非常小（微生物尺寸范圍從0.04μm到4μm），無法被進口過濾器攔截。

　　由于它們是活的生物體，在適宜的條件下，比如在非干燥的壓縮空氣中，它們會迅速繁殖生長。這個問題在食品和飲料、醫療和制藥行業中造成的影響尤為嚴重——如果細菌和真菌等微生物污染食品和藥品，可能會造成災難性的后果。

　　空氣被壓縮時不可避免地會含有大量微小顆粒，如灰塵和微生物。此外，壓縮空氣還有水分，在許多情況下還會有油跡，這是無法避免的。原因是環境空氣（尤其是壓縮機機房或公用設施機房）也含有這些污染物，并且進氣口過濾器既沒有能力也不打算過濾所有污染物。此外，其中一些污染物也會在壓縮流程后進入空氣系統，根據應用和污染程度，這種不潔凈的空氣可能會對公司的生產流程、設備和最終產品造成嚴重破壞。幸運是，采用適當技術和步驟可以避免這些可能的發生。

　　三、消除壓縮空氣污染物方法和途徑

　　1、使用過濾器清除污染物

　　過濾器應安裝在整個系統的不同位置，但必須注意的是，并非所有過濾器都可以既除油又除塵，必須選擇不同粒徑塵埃的過濾器。

　　常見過濾器的有：采用卷繞濾芯以過濾油霧和濕粉塵；皺褶濾芯通過增大濾芯的表面積以攔截過濾壓縮空氣中的干粉塵；具有較強吸附能力和穩定性的活性碳過濾器；采用離心力將壓縮空氣與液態水進行分離。當前壓縮空氣過濾器過濾能力和適用場景有哪些：

　　⑴P級，功能：主要用于除塵，去除壓縮空氣中的較大顆粒。特點：適用于需要基本除塵的場合；

　　⑵M級，功能：主要用于除油，去除1um以上的油霧。特點：適用于對油霧有嚴格要求的場合；

　　⑶H級，功能：高精過濾，達到0.01um的過濾精度。特點：適用于極高清潔度的場合，如精密儀器和醫療行業；

　　⑷C級，功能：活性炭過濾，去除臭味和油蒸汽。特點：適用于需要去除特定氣味和蒸汽的場合，如食品加工和實驗室環境。

　　2、增加后處理裝置

　　清除壓縮空氣中水分的方法：安裝干燥機。它可以有效去除壓縮空氣中的水分，同時壓縮機內部的后冷卻卻和水分離器也能較好地去除壓縮空氣中的水分。

　　冷凍式干燥機是利用降低壓縮空氣的溫度，將壓縮空氣中氣態水凝結成液態水，通過儲罐穩壓后，對液態水排放的一種裝置；吸附式干燥機，潮濕空氣通過吸附劑（活性氧化鋁、硅膠、分子篩）并被干燥，這個過程中，水蒸氣從潮濕的壓縮空氣轉移到吸附劑中，直到吸附劑逐步變飽和。因此吸附劑必須定期再生恢復其干燥能力，而有熱再生干燥器主要利用吸附劑在加熱時解吸水分的特性，通過切換吸附塔實現吸附再生和壓縮空氣的連續干燥。有熱再生干燥器根據再生加熱的不同，分為鼓風加熱再生干燥器、壓縮熱再生干燥器。

　　沒有測量，就沒有管理！通過對壓縮空氣總固體顆粒、水分、油分等含量的檢測，能嚴格把控壓縮空氣品質，這是保障產品質量、避免污染的關鍵防線。希望同行繼續努力，為提高壓縮空氣質量獻計賦能。

來源：本站原創