压缩空气冷凝问题

水冷凝是对空气进行压缩时出现的自然现象，冷凝水则是压缩过程的副产物。空气压缩机所产生冷凝水的量在很大程度上取决于进气条件、环境空气质量和压力。

简而言之，空气的温度、湿度、压缩机规格以及所需压力决定了设备可能流出的冷凝水量。这些水分会影响包括管道在内的整个系统。高温潮湿空气的含水量比冷空气更高，所以，压缩机内会产生更多的水蒸气。

假设在环境温度为 24 °C 、相对湿度为 75% 的机房内运行一台 55 kW 螺杆空气压缩机，那么，每天会产生 280 升冷凝水。为应对这些冷凝水，压缩空气系统中的除湿过程如下图所示。 

这些水可以使用多种附件进行分离，包括后冷却器、冷凝水分离器、冷冻式干燥机和吸附式干燥机等。 

如果压缩机以 7 bar(e) 的过压运行，则可以将空气压缩至其体积的 7/8。这相应地也会将空气对水蒸气的容纳能力降低 7/8。

这会释放出相当多的水。下面的例子进一步说明了这一点。对于一台 100kW 的压缩机，如果进气条件为 20°C 和 60% 相对湿度，则在 8 小时内会排出约 85 升水。因此，将分离的水量取决于压缩空气的应用区域。这些因素决定了适合采用哪种冷却器和干燥机组合。

为了进一步讲解压缩空气的含水量，我们将对环境温度、流量（压缩机规格）、进气压力、进气温度和压力露点 (PDP) 进行评估。

流量或压缩机规格。应用所需的流量（CFM 或 l/w）越高，系统内产生的水量就会越多。

环境温度/相对湿度。压缩机的工作环境温度和湿度越高，系统内产生的水蒸气量就越多。

进气温度。进入压缩机的进气温度越高，压缩空气的含水量就越高。

压力。与流量、温度或湿度不同，压力高会降低含水量。这就好比用力挤压吸足水的海绵时，水会被挤出。

压力露点 (PDP)。压力露点是测量压缩空气含水量的常用方法。压力露点是指空气或气体中的水分达到饱和，开始通过冷凝变为液态水的温度。压力露点也是空气无法容纳更多水蒸气的压力点。

为了尽可能地减少压缩空气中的水分，需要更低的压力露点水平。这一点很重要，因为压力露点值越高，表示系统中的水蒸气量越多。干燥机的类型和规格决定了压缩空气的压力露点和冷凝水平。

未经处理的压缩空气冷凝水可能造成气动系统、气动马达和阀门出现损坏和故障。此外，连接到系统的任何组件或机器都可能受到影响，并可能导致成品受到污染。

下面的列表进一步说明了水分可能造成的有害影响：

●    管道系统和设备（例如 CNC 和其他制造机器）腐蚀

●    损坏气动控制装置，这可能导致停机

●    冲刷掉润滑剂，导致生产设备生锈和磨损加剧

●    引起变色、质量下降和油漆粘附风险，导致质量问题

●    在寒冷天气中，可能发生冻结，造成控制管路损坏

●    导致空气压缩机的维护需求过度增加，并缩短设备寿命

此外，压缩空气中的水分还会对工厂空气、仪表空气、阀门和气缸以及气动工具产生诸多破坏性影响。为避免产生不必要的大量维护成本以及潜在停机时间，建议主动采取措施。强烈建议合理地采取必要措施，让压缩空气保持干燥、清洁并适合您的用途。

为压缩空气选择适当的干燥方法时，很大程度上取决于要达到您的应用的质量控制标准所需满足的具体要求。

除去压缩机内的压缩空气水分是需要优先采取的措施之一。这一点非常重要，因为水分分离器或后冷却器能够除去 40-60% 的气化水。

压缩空气离开后冷却器后，含水量依然处于饱和状态，如果不进行处理，可能对整个系统造成破坏。

由于空气压缩机储罐的温度远低于进入储罐的热压缩空气的温度，利用贮气罐可帮助降低含水量。注意，应利用湿罐收集过量水分，并每天排空收集的水。这对于避免腐蚀和磨损非常重要。

如果您的应用还需要进一步除去水分，则需要引入外部或内部（集成式）干燥机。根据所需的露点，有两种干燥机可选，分别是冷冻式和吸附式空气干燥机。 

使用冷冻式空气干燥机时，空气温度被降低至 3℃。此过程会导致压缩空气中的水蒸气发生冷凝。如果冷冻式干燥机无法将露点降低至所需水平，则应使用吸附式空气干燥机。

吸附式干燥机可将露点降低到至少 -40℃，从而得到非常干燥的空气。这种干燥水平对于喷漆作业、印刷以及其他气动工具应用至关重要。