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    压缩空气污染物的主要类型有哪些?

    了解您的污染物以保护您的压缩空气系统

    我们的环境空气本就含有各类污染物。因此,维持整个工业运转的压缩空气也是如此。它不断受到肉眼看不见的敌人的攻击。这些微小的攻击者是谁?它们是一直存在于我们环境空气中的众多污染物,例如湿气、灰尘和油迹。其中一些污染物还会在压缩过程中添加进去,例如用作润滑剂的油,或者是可能会在输送空气过程中被夹带的松脱腐蚀性颗粒。 

    所有这些污染物都可能对您的生产过程、压缩空气管道系统、工具以及产品造成严重损害。  

    让我们了解这些威胁,以便有效地保护我们的压缩空气系统。  

    压缩空气中的三种主要污染物类型

    我们都认为空气是一种无处不在,但又看不见的东西。大多数时候,我们确实看不到空气是什么样子。但在有些时候,我们可以看到压缩空气系统所面临的污染物。比如,有时候我们能看到雾、霾或烟气形态的空气。  

    在这些情况下,湿气或微小颗粒使空气变得可见。而它们正是压缩空气管道系统面临的两个主要威胁。  

    1. 压缩空气中的水分

    我们的环境空气中含有湿气。湿气以水蒸气的形式通过进气口进入压缩空气管道系统。就总体积而言,这种水蒸气是压缩空气中的主要污染物,它是空气系统中所发现的液体污染物中占比最大的一种。 

    水含量是根据露点测量的。这是压缩空气在湿气形成冷凝水之前仍能应付其水蒸气含量的温度。 

    如果不除去湿气,则会发生腐蚀并缩短气动设备的使用寿命。此外,它还可能会导致细菌滋生,从而对成品的质量产生不利影响。这尤其会对食品和饮料及制药领域的应用造成问题。 

    虽然空气质量对某些工艺的影响不大,但对于食品和饮料及制药领域的应用而言却至关重要,因为在这些行业中,细菌滋生特别有害。  

    使用 7 bar(e) 过压工作的压缩机将空气压缩至其体积的 7/8。这还会将空气保持水蒸气的能力降低 7/8。释放的水量相当可观。例如,一台 100 kW 的空气压缩机吸入 20°C 和 60% 相对湿度的空气,将在一个 8 小时班次期间排出约 85 升水。因此,将分离的水量取决于压缩空气的应用区域。这进而决定了哪种冷却器和干燥机组合是合适的。

    2. 压缩空气中的油

    压缩空气中的油量取决于多种因素,包括机器类型、设计、使用时间和状况。在这方面,主要有两种压缩机设计:在压缩室中使用润滑剂运行的压缩机和不使用润滑剂运行的压缩机。在润滑式压缩机中,油参与压缩过程,而且全部或部分压缩的空气中也含有油。但是,在现代的润滑式活塞和螺杆压缩机中,油量非常有限。
     在这里,油被称为压缩污染物。 

    例如,在喷油螺杆压缩机中,20°C 时空气中的油含量低于 3 mg/m3。使用多级过滤器可以进一步降低油含量。如果选择此解决方案,请务必考虑质量限制、风险和涉及的能源成本。

    此外还有“输送系统污染物”。这些可能包括进入压缩空气流的输送管道中的锈蚀颗粒。 

    3. 压缩空气中的灰尘颗粒

    所有这些都源于必须压缩的环境空气。在典型的工业环境中,每立方米空气中可能含有超过 1.4 亿灰尘颗粒。压缩后,这些污染物的浓度会随着空气压力的增加而升高。
    这意味着压缩空气可以包含许多倍的灰尘颗粒。棘手的是,它们中的大多数都很小(不到 2 微米),进口过滤器只能滤除其中的 20%。 

    4. 压缩空气中的微生物

    污染压缩空气的颗粒有 80% 以上尺寸都小于 2 µm,因此很容易通过压缩机的进口过滤器。从该位置起,颗粒扩散到整个管道系统,并与水、残留的油和管道沉积物混合。这可能导致微生物滋生。直接安装在压缩机后面的过滤器可以消除这些风险。

    然而,要获得纯压缩空气,必须控制过滤器后的细菌滋生。这种情况更加复杂,因为气体和悬浮物即使在通过几个过滤器后也可能被浓缩成液滴(通过浓缩或电荷作用)。微生物可以穿过过滤器壁并进行繁殖,因此在过滤器的进口和出口侧有着相同的浓度。

    微生物非常小,包括细菌、病毒和噬菌体。通常,细菌可以小到 0.2 µm 至 4 µm,而病毒可以小到 0.04 µm 至 0.3 µm。直径小于 1 µm 的污染物以及微生物可以很容易地通过压缩机进口过滤器。尽管这些微生物不大,但它们会对许多行业造成严重问题,因为作为“活”生物,它们能够在适宜的条件下自由繁殖。调查表明,微生物在具有非干燥空气的高湿度 (100%) 压缩空气系统中可以迅速繁殖生长。

    油和其他污染物可作为营养物质,使微生物大量繁殖。有效的处理方法是将空气干燥至相对湿度小于 40%(这可通过使用任何类型的干燥机来实现),并在系统中安装无菌过滤器。无菌过滤器必须安装在允许进行原位蒸汽灭菌或易于打开的过滤器外壳中。必须经常进行灭菌,以保持良好的空气质量。

    压缩空气系统中的油、灰尘和湿气的影响

    污染物会以三种主要方式对您的生产造成破坏:
    具体来说,污染物会 

    • 降低压缩空气系统本身的性能

    • 对您的气动设备产生负面影响

    • 影响成品的完整性和质量  

    它们中的每一种都可能会对您的系统产生负面影响,如果它们同时存在,情况可能会更糟。例如,压缩空气中的油和湿气可使进气中夹带的微生物生长和繁殖。  

    这是一个严峻的挑战。毕竟,一立方米的环境空气中可能含有超过 1.4 亿个颗粒 — 从灰尘到细菌、病毒和噬菌体等微生物。事实上,它们非常小(微生物尺寸范围从 0.04 µm 到 4 µm),无法被进口过滤器拦截。 

    由于它们是活的生物体,在适宜的条件下,比如在非干燥的压缩空气中,它们会迅速繁殖生长。
    这个问题在食品和饮料、医疗和制药行业中造成的影响尤为严重 — 如果细菌和真菌等微生物污染食品和药品,可能会造成灾难性的后果。

    保护您的压缩空气系统

    幸运的是,有一个好消息:通过正确的处理(例如使用过滤器和干燥机),您的压缩空气系统可以免受这些污染物的影响。 

    如果您想了解如何操作,第一步是确定您的应用所需的空气质量,例如,您是否必须满足特定的 ISO 等级。

     

    在本指南中,您将了解有关空气处理的所有须知信息。从不同类型的污染物到了解您的空气质量要求;本指南涵盖所有重要的空气处理主题。

    您是否有任何具体的问题想咨询我们,或者是否需要更多支持?我们的空气处理专家很乐意为您提供帮助。请单击下面的按钮与我们的专家联系。

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