无油空压机和有油空压机如何选择,对于用户来说就是关于所需压缩空气的质量,但是无油空压机及其配套的后处理设备往往需要高昂的成本。那么是否可以通过微油润滑空压机来达成无油压缩空气呢?在本文中,我们将讨论如何实现“技术上无油”的压缩空气。
润滑压缩机与无油压缩机
所有设计的空气压缩机都通过压缩阶段连续浓缩空气,将机械能转化为气动能。例如,螺杆式空气压缩机利用旋转的螺杆推动空气向前,通过减少空气所占空间的体积来增加其压力。这种机械压缩需要相当大的力和能量才能完成,这相当于压缩机内部产生了热量和物理磨损。无论我们讨论的是油润滑还是无油空气压缩机,这些热量和磨损因素都存在,并且都需要润滑和冷却以防止压缩机主机损坏。没错——“无油”空气压缩机仍然使用油来润滑其运动部件并管理其产生的热量。
那么,是什么让空气压缩机“无油”呢?简而言之,无油空气压缩机在压缩阶段不使用油,油不会与排出的压缩空气接触。这是一个非常好的地方,因为与润滑空气压缩机相比,进入压缩空气的油明显减少。然而,润滑油仍然用于齿轮箱和内部再循环冷却剂。这是三种潜在空气污染源之一(包括碳氢化合物和油),可能进入任何类型的空气压缩机 – 包括无油空气压缩机。
压缩空气污染源
压缩空气可能从三个来源受到污染。无论您使用的是油润滑压缩机还是无油压缩机,这些来源都是相同的(油润滑压缩机只是内部来源更多,油与空气直接接触)。同样,下游系统设计考虑和空气净化设备的需求也相同。
1) 环境来源
我们呼吸的空气由许多气态和蒸气成分组成。其中一些成分在空气压缩机中聚集,并在我们的压缩空气系统中积聚形成有害污染物。挥发性有机化合物 (VOC)、碳氢化合物、一氧化碳和二氧化碳、氧化硫、一氧化二氮、有机颗粒、灰尘、污垢颗粒和其他污染物都存在于室外空气中。除了有机物之外,各种微生物和细菌也同样令人担忧,尤其是在医疗、食品和其他卫生应用中。当这些元素进入空气压缩机的进气口时,它们可能以油的形式存在。
2) 无油空压机本身的偶然残留
循环冷却器和独立齿轮箱通常安装有通气阀,热油气体可从通气阀中逸出并进入空压机周围的空间。这些蒸汽废气可立即被压缩机的进气口吸收,从而间接将润滑油颗粒引入压缩空气中。
3) 下游管道和设备
管道材料可能会腐蚀并结垢然后混合到压缩空气中,蒸汽分离器可能会发生故障并再次排放水气,柔性软管可能会在压力下吸收其复合聚合物,等等。

什么是“技术无油空气”?
营销活动和术语往往会导致人们对无油压缩机的空气质量产生误解。单靠“无油”空气压缩机根本无法产生明显不含外来污染物的空气。同样,在工业规模上将压缩空气中的异物减少到绝对零值可以说是不可能的,压缩空气系统的监管标准反映了这一点。
根据您所在地区,您可以参考国际 ISO、英国 BCAS、食品安全质量 SQF、加拿大 FSEP 或其他指导来确定您的空气质量要求。例如,食品级压缩空气的最高要求之一将阈值设置为 0.01 微米,DOP(邻苯二甲酸二辛酯雾化法)效率 >99.99%。测试空气质量所需的方法、样本量和仪器都有功能和可测量性限制,监管法规允许这些限制高于绝对零度。
由于目标通常不是完全去除所有异物,而是在实际限制内达到极高的去除水平,因此一些公司使用“技术上无油的空气”这一术语。对他们来说,技术上无油的压缩空气可能是经过活性炭过滤器后剩余的最低总油含量,测量结果仅为 0.003 mg/m 3。
从技术上讲,无油压缩空气只能通过使用压缩空气处理设备(包括特定类型的压缩空气过滤器和干燥器以及空气压缩机)来实现。无论是油润滑空气压缩机还是无油空气压缩机之后都需要此设备。
ISO 8573-1:2010 油含量等级
在使用 ISO 8573-1:2010 标准确定压缩空气污染物和纯度等级时,需要注意的是,其采用的“等级”系统适用于三种类型的污染物。它们是 (1) 颗粒,以微米或质量为单位测量颗粒大小 (2) 水,以蒸汽压力露点和液体为单位测量 (3) 油液、气溶胶和蒸汽,以 mg/m 3为单位测量。规范中常见的一个错误是使用“Class 1”,而不指定它指的是三种污染物类型中的哪一种。
参照国际空气质量标准 ISO 8573-1:2010,“技术上无油空气”可等同于总油含量(液体、气溶胶和蒸汽)的 Class 0或Class 1级阈值。Class 1描述了标准涵盖的最高表达质量值,为 £ 0.01 mg/m 3 (0.008 ppm)。
适用于所有三种污染物类型的Class 0定义是“按照设备用户或供应商的规定,比Class 0更严格”。Class 0主要用于可定制、使用案例特定的条件,并不表明气流中存在绝对零污染。
为了达到Class 1或Class 0含油量阈值,典型的压缩空气系统安装将包括空气压缩机(润滑或无油)、水分离器、聚结过滤器组、干燥器、储液罐、活性炭吸收过滤器、冷凝水排放器和油水分离器。该套件将妥善保护排出的气体,使其不含任何液态油或油蒸气。从这里开始,必须根据下游风险点考虑对整个设施的整体空气分配系统进行额外保护。很可能,您需要在每个使用点添加额外的过滤器,以防止来自管道系统本身的空气再次受到污染。
通过以上信息,您可以看到,仅安装无油压缩机不足以正确输送“无油”压缩空气。必须考虑整个空气分配系统,并且始终需要额外的压缩机后空气净化设备来处理环境、残留物、微生物和管道污染物。
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