空氣壓縮干燥凈化工藝

空氣壓縮原理

壓縮空氣的干燥通常指去除空氣中水分的過程，而壓縮空氣的凈化常指去除壓縮空氣中除水以外的其他污染物。 壓縮空氣干燥的工作原理雖不盡相同，但是均以分離出壓縮空氣中的氣體水為目的。常用的干燥原理分為吸附和冷凍兩種。吸附干燥采用氣相或液相分子吸附在固體（即吸附劑）表面的方法來分離出壓縮空氣中的水分，而冷凍干燥通過制冷循環(huán)冷卻壓縮空氣以分離出氣體水。相應地壓縮空氣干燥設備也分為吸附式干燥器和冷凍式干燥機兩種基本類型。 壓縮空氣凈化的工作原理雖然隨其凈化機理的不同而不同，但基本以過濾的形式去除壓縮空氣中存在的游離狀態(tài)的灰塵、微粒、以及氣溶膠狀態(tài)的煙和霧。對于氣態(tài)狀的污染物，如有害氣體，常用化學過濾的方式凈化。

空氣壓縮設備

壓縮空氣過濾器按過濾機理的不同可分為：

表面（surface）過濾器：如濾芯為過濾紙或過濾布的過濾器；因為濾材的空隙直徑較大，此類過濾器過濾效率不穩(wěn)定，可以再生。典型的有布袋除塵器。

深層（depth）過濾器：如纖維過濾器，過濾器效率高，不可再生

壓縮空氣中常用的過濾器按過濾材質的不同可分為：

纖維（fibre）過濾器

微孔（pore）過濾器：如膜過濾器，此類過濾器通常為絕對過濾器，常用在過濾器微生物上。

粒子過濾器：如活性炭過濾器，其濾芯由活性炭顆粒組成。

由于壓縮空氣中不可避免地含有固體、液體、氣體等雜質，而且各有其特性，無法用單純的某一種設備就能達到目的，因此壓縮空氣干燥凈化就成為一個系統(tǒng)，一個完整的壓縮空氣干燥凈化系統(tǒng)包括：1）氣液分離器；2）過濾器；3）干燥設備等設施。

1) 氣水分離器

氣液分離器的作用是對壓縮空氣進行預處理，把壓縮空氣中的凝結液盡可能100%地分離。氣液分離器常安裝在壓縮空氣系統(tǒng)的前部。 根據(jù)氣液分離的機理，常有旋風分離器、百葉窗式分離器、渦旋式分離器等幾種。

2) 過濾器

過濾器在壓縮空氣干燥凈化系統(tǒng)中具有關鍵作用。采用不同的過濾器可去除壓縮空氣中的油（包括液體、氣體）、固體雜質、微生物、有害氣體等污染物。 在壓縮空氣干燥凈化系統(tǒng)中，過濾器到處存在。

3) 干燥設備

干燥設備是去除水分的設備，常用的有以下幾種： 1）吸附干燥設備 2）冷凍干燥設備 3）冷凍和吸附組合的干燥設備 4）其他干燥設備，如膜干燥、化學吸收干燥等。

空氣壓縮工藝選擇

壓縮空氣干燥凈化工藝因供氣氣源、用戶使用特點、干燥裝置的形式、凈化方法及其設備配置方式的不同而有較大的差異，其中干燥裝置、凈化單體的選用和設置、輸送管道的設計，將直接影響到干燥凈化效果和壓縮空氣的供氣質量。

因此，壓縮空氣干燥凈化工藝應根據(jù)所使用的氣源參數(shù)——壓力、溫度、濕度及雜質的組成、含量等，需處理的空氣量以及用戶對壓縮空氣的要求——允許的阻力損失、露點、過濾精度、殘余油分等，經技術經濟綜合比較后進行確定，選用適宜的干燥凈化工藝及其設備，以達到技術可靠，經濟合理的目的。

空氣壓縮的技術最早人Ktezibios所利用。遠在二千年前他曾制造一具壓縮空氣大炮。利用橡皮來驅動炮筒內的活塞，將空氣壓縮以增大力量，產生較遠的大炮射程。

但是應用空氣壓縮的技術，直到約一百年前才有顯著的成就。譬如利用空氣操作鉆孔開鑿隧道，既沒有爆炸危險，又可在常溫下作業(yè)。最近二十年來在機械化及自動化的發(fā)展中，對以壓縮空氣機件作為推動工廠合理化的有效工具，有特別深刻的認識。目前已有很多任務也享受到氣壓裝置的益處，而且工業(yè)的范圍正在日益增加中。

時至今日，壓縮空氣在現(xiàn)代工業(yè)建設中已有不能低估的地位。無論哪一種工業(yè)很難找出有不能利用氣壓的地方。而氣壓的應用范圍亦由簡單清洗操作延伸到全自動工具及復雜的生產機器。

地球表面上包圍著一層很厚的空氣層，這層空氣層叫做大氣?？諝獾闹亓繉Φ厍虮砻嫔系奈矬w均施以壓力，這種壓力，稱為大氣壓力?？諝饨涍^機械壓縮以后就成了壓縮空氣，用作生產壓縮空氣的設備通常稱為空氣壓縮機。人類很早就懂得使用壓縮空氣，現(xiàn)在壓縮空氣已是人類生產、生活中一種不可缺少的動力。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，對壓縮空氣質量的要求也越來越高，而且呈多樣化。

空氣壓縮活塞式空壓機

其工作原理是由原動機(電動機或內燃機)直接帶動曲柄旋轉，然后通過連桿與十字頭，使曲柄的旋轉運動轉換為活塞的直線往復運動?？諝鈮嚎s機中的進氣、排氣過程與液壓泵的吸油、壓油過程類似。

(1)活塞式空壓機，特別是多級活塞式空壓機體積大，結構復雜，零件多，附屬設備多，移動不便。

(2)活塞在氣缸中往復運動，工作分吸氣、壓縮、膨脹、排氣4個過程來完成，不僅振動和噪音大，而且壓力波動也較大。

(3)由于結構、制造、裝配、運轉等方面的需要，在氣缸中必須留有一定的余隙容積。由于余隙容積的存在，致使氣缸工作容積的一部分失去了吸氣作用，對空壓機的排氣量影響較大，實際排氣量隨余隙容積的增大而減小。

(4)吸氣閥存在著彈簧阻力，使吸氣終點壓力通常低于公稱吸氣壓力，要想使氣缸里的壓力達到公稱吸氣壓力，需經一段的預壓縮，這相當于吸氣容積減小，吸氣能力下降。

(5)即使采用中間冷卻的方式，通常二級壓縮的終點溫度可達140～160 oC。由于吸氣過程中，吸進的空氣與氣缸內殘余高溫空氣的混合，同時高溫的氣缸壁和活塞也對空氣加熱，致使吸氣終了的空氣溫度高于大氣溫度，實際上是公稱壓力和公稱溫度狀態(tài)下的吸氣容積減少。

(6)漏氣主要發(fā)生在相對構件的接合面上，活塞式空壓機相對運動的構件較多，如氣缸和活塞環(huán)，活塞環(huán)和填料環(huán)，吸、排氣閥的閥片和閥座，這些部件的漏氣均會造成能量的損失。

(7)由于活塞式空壓機壓力波動較大，必須安裝風包，來減小壓力波動的影響，這樣使壓風設備增多，特別是井下空壓機的風包，《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定：空壓機和風包應分別設置在2個硐室內。同時風包也是壓風系統(tǒng)中最容易發(fā)生爆炸的地方。

空氣壓縮螺桿式壓縮機

螺桿壓縮機分雙螺桿與單螺桿2種。單螺桿壓縮機的發(fā)明比雙螺桿壓縮機晚十幾年，設計上更趨合理先進，單螺桿壓縮機克服雙螺桿壓縮機不平衡、軸承易損的缺點，具有壽命長、噪音低、更加節(jié)能等優(yōu)點，20世紀80年代技術成熟后其應用范圍在日漸擴大。

(1)結構形式

雙螺桿壓縮機是一種雙軸容積式回轉型壓縮機，其主要是主(陽)副(陰)2根轉子配合，組成嚙合副，主副轉子齒形外部同機殼內壁構成封閉的基元容積；蝸桿壓縮機是一種單軸容積式回轉型壓縮機，其嚙合副是由一根蝸桿和2個對稱平面布置的星輪組成，由單蝸桿渦輪和星輪嚙合而成。螺桿壓縮機的機體均分為2種：一種為皮帶傳動式，另一種為直接傳動式。

(2)工作過程

雙螺桿壓縮機的工作過程：電動機經聯(lián)軸器、增速齒輪或皮帶帶動主轉子。由于兩轉子互相嚙合，主轉子即直接帶動副轉子一同旋轉。在相對負壓作用下，空氣吸人，在齒峰與齒溝吻合作用下，氣體被輸送壓縮，當轉子嚙臺面轉到與機殼排氣口相通時，被壓縮氣體開始排出。蝸桿壓縮機的工作過程：電動機以聯(lián)軸器或皮帶將動力傳到蝸桿軸上，由蝸桿帶動星輪齒在蝸桿槽內相對移動，封閉的基元容積發(fā)應變化，氣體被輸送壓縮，當達到設計壓力值，由主機殼體上左右兩側對稱的三角形排氣口排至油氣分離器內。螺桿壓縮機的主機殼體均開有噴油孔，憑借自身的壓力差，在壓縮過程中將油噴到壓縮腔，以冷卻氣體、密封各部件間隙，并起到吸振、消聲及潤滑的作用 。2100433B

常用的空氣壓縮泵有活塞式空氣壓縮泵，螺桿式空氣壓縮泵，(螺桿空氣壓縮泵又分為雙螺桿空氣壓縮泵和單螺桿空氣壓縮泵)，離心式壓縮泵以及滑片式空氣壓縮泵，渦旋式空氣壓縮泵。下面是各種壓縮泵的定義。凸輪式，膜片式和擴散泵等壓縮泵沒有列入其中，是因為它們用途特殊而尺寸相對較小。

容積式壓縮泵--直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的壓縮泵。往復式壓縮泵--是容積式壓縮泵，其壓縮元件是一個活塞，在氣缸內作往復運動 。

回轉式壓縮泵--是容積式壓縮泵，壓縮是由旋轉元件的強制運動實現(xiàn)的。

滑片式壓縮泵--是回轉式變容壓縮泵，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉子上作徑向滑動。截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出。

液體-活塞式壓縮泵--是回轉容積式壓縮泵，在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。

羅茨雙轉子式壓縮泵--屬回轉容積式壓縮泵，在其中兩個羅茨轉子互相嚙合從而將氣體截住，并將其從進氣口送到排氣口。沒有內部壓縮。

螺桿壓縮泵是回轉容積式壓縮泵，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。

速度型壓縮泵--是回轉式連續(xù)氣流壓縮泵，在其中高速旋轉的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉化為壓力。這種轉化部分發(fā)生在旋轉葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。

離心式壓縮泵--屬速度型壓縮泵，在其中有一個或多個旋轉葉輪（葉片通常在側面）使氣體加速。主氣流是徑向的。

軸流式壓縮泵--屬速度型壓縮泵，在其中氣體由裝有葉片的轉子加速。主氣流是軸向的。

混合流式壓縮泵--也屬速度型壓縮泵，其轉子的形狀結合了離心式和軸流式兩者的一些特點。

噴射式壓縮泵--利用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體，然后在擴壓器上將混合氣體的速度轉化為壓力。

一、推廣產品范圍及條件

（一）推廣產品為微型往復活塞空氣壓縮機、全無油潤滑往復活塞空氣壓縮機、一般用固定的往復活塞空氣壓縮機、一般用噴油螺桿空氣壓縮機、一般用噴油單螺桿空氣壓縮機 。

（二）申請高效節(jié)能容積式空氣壓縮機（以下簡稱高效節(jié)能空壓機）推廣的產品必須滿足以下要求：

1.依據(jù)GB 19153《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》現(xiàn)行有效版本，空壓機能效為2級及以上；

2.通過能效標識備案；

3.通過國家認可的第三方機構能效檢測和節(jié)能產品認證（進入第一批推廣目錄的產品應在目錄公布后三個月內通過節(jié)能認證）；

4.在中國大陸境內生產和使用；

5.近三年內國家產品質量監(jiān)督抽查中，該品牌產品無不合格。

（三）高效節(jié)能空壓機的配套電機應優(yōu)先選擇能效等級2級及以上的高效節(jié)能電機。

二、推廣企業(yè)條件

申請高效節(jié)能空壓機推廣的生產企業(yè)必須滿足以下條件：

1.為中國大陸境內注冊的獨立法人；

2.年推廣高效節(jié)能活塞式空壓機的配套電機功率不少于1萬kW，或螺桿式空壓機的配套電機功率不少于2萬kW；

3.擁有所申請推廣產品的自主品牌或品牌合法使用權，同一品牌只能由一家生產企業(yè)申請推廣；

4.具有完善的銷售網(wǎng)絡和產品銷售、安裝、售后服務及用戶信息管理系統(tǒng)；

5.具備完善的質量管理體系和環(huán)境管理體系。

三、推廣期限

推廣期限暫定為2012年11月1日至2013年10月31日。

四、推廣補貼標準

高效節(jié)能空壓機推廣財政補貼標準具體為：

五、推廣企業(yè)資格申請

申請高效節(jié)能空壓機推廣的企業(yè)，將申請報告（具體格式見附件1）及下述材料（復印件加蓋公章）逐級上報，經省級節(jié)能主管部門、財政部門、工業(yè)和信息化部門審核后，報國家發(fā)展改革委、財政部、工業(yè)和信息化部。

（一）營業(yè)執(zhí)照、稅務登記證和生產許可證；

（二）推廣產品能效檢測報告和節(jié)能認證證書；

（三）推廣產品能效標識備案證明；

（四）質量管理體系和環(huán)境管理體系認證證書；

（五）商標注冊證明及授權書；

（六）其他相關材料。

國家發(fā)展改革委會同財政部、工業(yè)和信息化部組織專家對上報材料進行審核，公示推廣企業(yè)、產品規(guī)格型號，并根據(jù)推廣企業(yè)產品規(guī)格型號調整等情況對目錄實行動態(tài)管理。

六、補貼資金申請和撥付

（一）省級節(jié)能主管部門、工業(yè)和信息化部門對本地區(qū)年度推廣使用情況進行調查摸底，組織用戶推廣高效節(jié)能空壓機，將有關情況告知同級財政部門，并上報國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部。

（二）財政部根據(jù)調查摸底和各省需求情況測算補貼資金規(guī)模，并將補貼資金預撥到省級財政部門。

（三）有關單位、企業(yè)購買并安裝國家公布的目錄內高效節(jié)能空壓機后，填報購買安裝情況、補貼資金申報表（具體要求見附件2），并提供購買發(fā)票復印件等證明材料，到企業(yè)所在地財政部門申請補貼資金。具體資金撥付辦法由省級財政部門制訂。

（四）各地財政部門根據(jù)購買安裝單位、企業(yè)提供的相關材料及時撥付補貼資金，并會同節(jié)能主管部門、工業(yè)和信息化部門及時將相關信息錄入“節(jié)能產品惠民工程”信息管理系統(tǒng)。

（五）月度終了后10日內，省級財政部門、節(jié)能主管部門、工業(yè)和信息化部門將本地區(qū)上月推廣使用和資金撥付情況進行匯總審核，并上報財政部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部（具體要求見附件3）。

（六）工業(yè)和信息化部會同財政部、國家發(fā)展改革委組織有關機構對推廣使用情況進行監(jiān)督檢查。

（七）年度終了后30日內，省級財政部門提出年度補貼資金清算報告，上報財政部、工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委。

（八）財政部將根據(jù)地方上報的補貼資金清算報告及工信部出具的監(jiān)督檢查意見，對補貼資金進行清算。

七、罰則

（一）對企業(yè)弄虛作假，采取通報批評、取消高效節(jié)能空壓機推廣資格、列入誠信“黑名單”并在媒體上曝光、追繳補貼資金并加倍處罰等方式予以處罰。

（二）對未按規(guī)定進行檢測或出具虛假檢測報告的第三方能效檢測機構，將采取通報批評、取消其節(jié)能產品惠民工程能效檢測資格等方式予以處罰，并追究相關責任。

（三）地方相關部門對申請材料的真實性負責。一經查出有弄虛作假行為，將依照相關規(guī)定予以處罰 。