【压缩机网】随着压缩空气在各个行业的广泛使用，作为持续可再生的能源，在食品、医疗、精密制造、精密加工、材料包装、钢铁冶炼等众多场所使用。近年来，发现由于压缩空气不纯净造成不同产品的二次污染，出现产品品质降低，设施性能下降，故障增加、寿命缩减等现象。于是对长期使用过程进行跟踪记录，对二次污染造成的事故类型进行相关分类，结合压缩空气生产过程中接触不同物质，综合分析了压缩空气中污染物来源及种类。

　　一、了解污染物来源

　　首先，我们的环境空气本就含有各类污染物，如尘埃、水分等等，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各种微小物质的攻击，这些微小的攻击者是谁？它们是一直存在于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金属附着物松脱产生的腐蚀性颗粒。所有这些物质都可能对生产过程、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，以便有效地保护压缩空气系统。

　　二、压缩空气中的三种主要污染物类型

　　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，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，消除和减少这些污染物在压缩空气中的含量，通过数据来分析这些污染物成分，我们需要借助一些专用仪器来测试。

　　1.压缩空气中的水分

　　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威胁。

　　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7bar(e)过压工作的压缩机将空气压缩至其体积的7/8，这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100kW的空气压缩机吸入20℃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。检测残油量含量的仪器称为压缩空气残油量含量检测仪，检测残油量最低值至0.001mg/m3。

　　例如，在喷油螺杆压缩机中，20℃时空气中的油含量低于3mg/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

　　在典型的工业环境中，每立方米空气中可能含有超过1.4亿个灰尘颗粒。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%。用于持续检测灰尘颗粒含量的仪器为颗粒计数器，可检测0.1um～5um大小范围的颗粒浓度数据。

　　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2μm，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，要获得纯净的压缩空气，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0.2μm至4μm，而病毒可以小到0.04μm至0.3μm。直径小于1μm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危害，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。

　　因此，压缩空气系统中油、灰尘和湿气的影响污染物会以三种主要方式对生产造成破坏，具体来说，污染物会：①降低压缩空气系统本身的性能；②对气动设备产生负面影响；③影响成品的完整性和质量。

　　它们中的每一种都可能会对系统产生负面影响，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0.04μm到4μm），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。

　　空气被压缩时不可避免地会含有大量微小颗粒，如灰尘和微生物。此外，压缩空气还有水分，在许多情况下还会有油迹，这是无法避免的。原因是环境空气（尤其是压缩机机房或公用设施机房）也含有这些污染物，并且进气口过滤器既没有能力也不打算过滤所有污染物。此外，其中一些污染物也会在压缩流程后进入空气系统，根据应用和污染程度，这种不洁净的空气可能会对公司的生产流程、设备和最终产品造成严重破坏。幸运是，采用适当技术和步骤可以避免这些可能的发生。

　　三、消除压缩空气污染物方法和途径

　　1、使用过滤器清除污染物

　　过滤器应安装在整个系统的不同位置，但必须注意的是，并非所有过滤器都可以既除油又除尘，必须选择不同粒径尘埃的过滤器。

　　常见过滤器的有：采用卷绕滤芯以过滤油雾和湿粉尘；皱褶滤芯通过增大滤芯的表面积以拦截过滤压缩空气中的干粉尘；具有较强吸附能力和稳定性的活性碳过滤器；采用离心力将压缩空气与液态水进行分离。当前压缩空气过滤器过滤能力和适用场景有哪些：

　　⑴P级，功能：主要用于除尘，去除压缩空气中的较大颗粒。特点：适用于需要基本除尘的场合；

　　⑵M级，功能：主要用于除油，去除1um以上的油雾。特点：适用于对油雾有严格要求的场合；

　　⑶H级，功能：高精过滤，达到0.01um的过滤精度。特点：适用于极高清洁度的场合，如精密仪器和医疗行业；

　　⑷C级，功能：活性炭过滤，去除臭味和油蒸汽。特点：适用于需要去除特定气味和蒸汽的场合，如食品加工和实验室环境。

　　2、增加后处理装置

　　清除压缩空气中水分的方法：安装干燥机。它可以有效去除压缩空气中的水分，同时压缩机内部的后冷却却和水分离器也能较好地去除压缩空气中的水分。

　　冷冻式干燥机是利用降低压缩空气的温度，将压缩空气中气态水凝结成液态水，通过储罐稳压后，对液态水排放的一种装置；吸附式干燥机，潮湿空气通过吸附剂（活性氧化铝、硅胶、分子筛）并被干燥，这个过程中，水蒸气从潮湿的压缩空气转移到吸附剂中，直到吸附剂逐步变饱和。因此吸附剂必须定期再生恢复其干燥能力，而有热再生干燥器主要利用吸附剂在加热时解吸水分的特性，通过切换吸附塔实现吸附再生和压缩空气的连续干燥。有热再生干燥器根据再生加热的不同，分为鼓风加热再生干燥器、压缩热再生干燥器。

　　没有测量，就没有管理！通过对压缩空气总固体颗粒、水分、油分等含量的检测，能严格把控压缩空气品质，这是保障产品质量、避免污染的关键防线。希望同行继续努力，为提高压缩空气质量献计赋能。

来源：本站原创