壓縮空氣凈化
我們知道大氣的主要成份是氦氣,約占78%,其次是氧氣,約占21%,二氧化碳占0.25%,其余為其他氣體和雜質(zhì)等。其它氣體包含人們常說的氦、氖、氬、氙、氪等微量氣體以及水蒸氣。其它雜質(zhì)指飄浮于空氣中的灰塵、細(xì)菌、氣溶劑等。
在通常情況下,空氣是無色透明的,我們用肉眼在不經(jīng)意中很難看到空氣中的雜質(zhì)。如果一縷陽光照射到屋內(nèi),此時你可以看到原本透明的空氣,在陽光的照射下,塵埃經(jīng)光線折射、反射等作用,明顯地飄浮于空氣中,大大小小、密密麻麻。經(jīng)科學(xué)統(tǒng)計,在室內(nèi)環(huán)境下,每立方米的空氣中,大于0.5μ以上的塵埃粒子數(shù)大約為4000萬~5000萬個。而依附于塵埃粒子中的細(xì)菌更是不計其數(shù)。
在空壓機的作用下,如果不考慮與外界的熱交換,依據(jù)相關(guān)公式的計算,原本常壓狀態(tài)下的4.8米3的空氣,經(jīng)壓縮至0.8Mpa(表壓)時,其體積最終被壓縮成1米3。僅此過程即可得知,經(jīng)壓縮后的0.8Mpa壓力的氣體,每立方米將會有萬~萬個大于0.5μ以上的塵埃粒子。
除此之外,大氣在被壓縮的過程中,又帶入了空壓機的潤滑油和機械性磨屑。根據(jù)空氣熱力學(xué)原理,經(jīng)壓縮后的空氣將會有大量的過飽和的水蒸氣重新還原成水滴被排出。
壓縮空氣中的水分來自大氣。大氣中一般總含有一定量的以汽態(tài)存在的水分,當(dāng)空氣中的水汽過多,超過其飽和度(即相對濕度大于100%時,或當(dāng)空氣冷卻至露點溫度以下時,空氣中的水汽才會凝結(jié)成水滴析出。
空氣中的水分的絕對含量可用濕含量x表示,其單位是公斤水氣/公斤干空氣,即每公斤干空氣中所含有的公斤水汽數(shù)。空氣的相對濕度φ是以空氣中所含的水汽量與同溫度下空氣的最大(即飽和)含水汽量之比,或空氣中水汽的分壓與同溫度下水的飽和蒸汽壓之比,以%表示。空氣的露點是使含有一定量水汽的空氣冷卻至相對濕度為100%,即開始有水滴析出時的溫度。
空氣在壓縮后的濕含量即絕對含量不變,在其未經(jīng)冷卻時,由于溫度很高,所以相對濕度很小,但當(dāng)其冷卻時,相對濕度就急劇增大。大約每降低10℃,其飽和含水量將下降50%,即有二分之一的水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水滴(見表1)。
由此可知,要去除壓縮空氣中的水分,首先要對壓縮空氣進(jìn)行冷卻,經(jīng)冷卻處理后,降低了露點,此時會有大量多余的水分析出。盡管如此,壓縮空氣經(jīng)冷卻后,此時壓縮空氣相對濕度仍為100%,雖然有除油水設(shè)備,但該設(shè)備并不能將水滴全部除凈,此時將壓縮空氣直接送入過濾器等,極易使過濾介質(zhì)受潮,降低過濾效率,導(dǎo)致過濾失敗。正因如此,對已經(jīng)析出水的壓縮空氣重新加熱,即顯得十分必要。重新加熱后的壓縮空氣,在工況條件下相對濕度可達(dá)到60%左右,此時對后面的過濾介質(zhì),即安全可靠了。
壓縮空氣凈化領(lǐng)域執(zhí)行的部分技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
GB4830-84《工業(yè)自動化儀表氣源壓力范圍和質(zhì)量》
GB/T-89《壓縮空氣干燥器規(guī)范與試驗》
GBJ29-90《壓縮空氣站設(shè)計規(guī)范》
JB/T5967-91《氣動元件及系統(tǒng)用空氣介質(zhì)質(zhì)量等級》GB/T-91《一般用壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》
JB/T6432-92《壓縮空氣凈化設(shè)備型號編制方法》
后續(xù):壓縮空氣在許多領(lǐng)域是不可缺少的重要能源。在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中,壓縮空氣被廣泛使用,是僅次于電力的第二大能源。但要獲得無油、無水、無塵、無菌的壓縮空氣,以滿足不同領(lǐng)域的需要也并非是一件容易的事情。
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