空气压缩及变压吸附制氮.

压缩空气、氮气生产基本知识
第一讲 压缩空气
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第二讲 变压吸附制氮
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第一讲
压缩空气生产
倍达工厂压缩空气主要生产设备：
1、喷油螺杆空气压缩机 2、贮气罐
3、除油器或精密过滤器
4、冷冻式干燥器或吸附式干燥器
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第一讲
压缩空气生产
一、喷油螺杆空气压缩机 喷油螺杆空气压缩机主要生产0.7Mpa（实际值）的 压缩空气，并通过油分离器初步分离油，通过空气冷却 器和排水阀初步分离水和油蒸汽，通过空气过滤器初步 过滤空气中微小尘埃。主要组成部分：
定时无水（油污）无气排出时为异常堵塞，需拆检除油器和管道
2、检查进气温度和压力：进气温度越低，干燥效果越好。可以通过 降低气源机出口温度来提高冷干机的干燥效果。
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第一讲
2、吸附式干燥机系统流程图
压缩空气生产
2、梭阀
3、再生风量调节阀
5、切换阀（气动阀或电磁阀） 6、消音器
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第一讲
压缩空气生产
工作原理 无热（微热）再生吸附式压缩空气干燥机是利用干燥剂 材料本身所特有的微孔，根据毛细作用吸附空气中的水分 子，同时根据卸压脱附和吸附余热升温（或采用微加热）来 脱去所吸附的水份。设备一般制成双筒形式，在程序控制的 控制下，两筒交替工作，一筒吸附水分，另一筒解吸再生， 连续循环地工作。 常用吸附剂：活性氧化铝（Al2O3▪H20) 分子筛 硅胶（SiO2▪H20) 吸附干燥露点温度可达-40 ℃以下 硅胶（SiO2▪H20)因强度低，易破裂，使用的不多。
日常检查维护： •每2小时检查除油器各排水（油污）管的排水（油污）情况，要求： 有水（油污）排出为正常； 无水（油污）排出时有微量气排出为正常； 无水（油污）无气排出时为异常堵塞，需拆检除油器和管道
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第一讲
三、除油器或精密过滤器
压缩空气生产
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第一讲
压缩空气生产
四、 冷冻式干燥器或吸附式干燥器 干燥设备的分类 按干燥原理分为冷冻式干燥机、吸附式干燥机以及 冷冻和吸附组合在一起的集装式干燥机； 要求露点温度2 ℃以上时选冷冻式干燥机，要求露 点温度低于2 ℃时选吸附式干燥机 冷冻式干燥机按冷却方式分风冷型和水冷型两种； 吸附式干燥机分无热再生吸附式干燥机和微热再生 吸附式干燥机、有热再生吸附式干燥机。 进气压力0.5Mpa以上时选无热再生吸附式干燥机， 进气压力低于0.3Mpa时只能选有热再生吸附式干燥机
油分离器: • 将润滑油从压缩空气中分离出来 • 确保润滑油留在系统中 • 降低用户空气管道中的含油量 • 分离后含油量指标≤ 8ppm （相当于10mg/m3) • 日常检查维护： 每2~3小时检查压差指示装置或显示数据： 到更换值时及时更换新油分离器 更换不及时造成排气压力太高，将引起排气 温度高，严重时油分离器芯压扁或穿透失效（油被空 气大量带走，油位下降）
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第一讲
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压缩空气生产
① 压缩机 ② 冷凝器
1、冷冻式干燥机系统流程图
⒂ ⒁ ⒃ ③ 节流阀 ④ 蒸发器 ⑤ 储液器 ⑥ 气水分离器 ③ ⑾ ④ ⑿ ⑥ ⑦ 自动排水器
⑨
⑨ 压力表 ⒀ ⑾ 干燥过滤器 ⑤ ① ② ⑦ ⑿ 高低压保护开关 ⒂ 干燥空气出口 ⒃ 预冷回热器
⒀
热气旁通阀
⒁ 压缩空气进口
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第一讲
压缩空气生产
5、排气含油量 压缩机中润滑油的作用： A、冷却作用。对压缩机螺杆、压缩气冷却，使排气 温度低于100 ℃。 B、润滑作用。对螺杆、轴承进行润滑，降低转动件 磨损，降低摩擦面的能量消耗。 C、密封作用。对螺杆间隙密封，减少高压气从排气 端向吸气端泄漏，提高压缩机工作效率。 压缩机压缩过程产生大量热量，形成高温排气，在 高温环境下润滑油的粘度下降，产生大量的油雾和油蒸 汽，并随压缩空气排出。 压缩机的排气含油均为劣质废油和易燃易爆的油蒸 汽，甚至含有焦油、碳粒，汇集到管道、储罐中有爆炸 危险。
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第一讲
2、冷却 / 分离水系统 水冷 - 串联流动 ( 最高至 32 ℃)
压缩空气生产
空气出
后冷却器 空气进
油冷却器
INLET 水进
OUTLET 水出
1 水冷 - 并联流动 (高于32 ℃)
AFTERCOOLER 后冷却器
第一讲
压缩空气生产
空气出
OILCOOLER 油冷却器
空气 进
INLET 水进
• • • • •
主机 / 电机系统 冷却 / 分离系统 气路 / 调节系统 控制 / 电器系统 保护系统
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第一讲
压缩空气生产
系统原理图（以风冷机组为例，黄线为空气，绿线 为空气和油混合气，红线为油）
油过滤器 空气过滤器 后冷 却器
主机-电机系统
油冷却器
疏水器
回油管 油分离器
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第一讲
1、主机与电机系统
空气压缩机关键参数： 1、 额定容积流量（铭牌流量）：在一定的排气压力下， 空压机在单位时间内排出的气体容积折算到进气状态 （大气温度0℃，压力1*105pa）下的容积值。 一般实际进气状态不是大气温度0℃，压力1*105pa， 此时需要将实测出流量折算到大气温度0℃，压力 1*105pa，因此实际流量是随着大气温度变化的（一年 四季不同），不是一个恒定值。 2、压力比（又称压缩比）：要求取绝对压力 压缩机的末级排气压力（设计排气压力）与第一级 进气压力（设计进气压力）之比。 3、排气压力： 压缩机的实际排气压力并非定值，它不是由压缩 机自身决定的，在设计排气压力范围内，实际排气压 力的高低是由用气管网决定的。
1 二、贮气罐
第一讲

压缩空气生产
主要作用控制空压机超负荷运行，减弱压缩空气压力波动。 进一步分离空气中的水分和油污
日常检查维护：
每2小时检查贮气罐底部排水（油污）管的排水（油污）情况： 有水（油污）排出为正常； 无水（油污）排出时有微量气排出为正常；
无水（油污）无气排出时为异常堵塞，需拆检除油器和管道
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第一讲
三、除油器或精密过滤器
压缩空气生产
在压缩空气净化流程中用得较多的分离器是高效除油 器。高效除油器一般集离心沉降（螺旋分离）、预过滤 和凝聚式精过滤三级净化为一体，能高效除水、除油、 滤尘，使压缩空气的净化工艺流程得以缩短，再经后处 理的精密过滤器，其过滤精度可达 0.1μm，残油含量可 小于0.1mg/m3，使气源净化质量得到了可靠的保证。
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第一讲
压缩空气生产
冷冻式干燥器工作原理 压缩空气流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气 进行热交换，使进入蒸发器的压缩空气的温度降低。 降温后的压缩空气流入蒸发器与制冷剂热交换，压 缩空气中的热量被制冷剂带走，压缩空气迅速冷却，潮 湿空气中的水份达到饱和温度迅速冷凝，冷凝后的水分 经凝聚后形成水滴，经过独特气水分离器高速旋转，水 分因离心力的作用与空气分离，分离后水从自动排水阀 处排出。经降温后的空气压力露点最低可达 2℃。由于 受0 ℃冰点的限制，冷冻式干燥器的露点温度均在0 ℃ 以上，一般在2~10 ℃ 。 制备露点温度在 0 ℃以下的压缩空气必须采用吸附 式干燥器。
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第一讲
压缩空气生产
当压缩机实际气量大于用户气量时，空压机减载运行， 排气压力为设计排气压力，实际流量小于设计流量； 当压缩机实际气量等于用户气量时，空压机满载运行， 排气压力为设计排气压力，实际流量等于设计流量； 当压缩机实际气量小于用户气量时，空压机满载运行， 排气压力小于设计排气压力，实际流量等于设计流量； 4、排气温度： 微油螺杆空压机的压缩比为一般为7:1或8:1，排气温 度应为90-100℃，但由于润滑油起冷却作用，排气温度 只比环境温度高32~38 ℃. 过高的排气温度将使润滑油提前劣化，影响空压机使 用寿命；另外过高的排气温度将使润滑油分解产生积碳， 堵塞油路，油滤器芯更换频繁，使电磁阀卡死，使油冷翅 片堵塞（冷却效果下降）
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回油管
第一讲
压缩空气生产
SCAVENGE 油过滤器和回油节流孔
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第一讲
压缩空气生产
1 回油管作用
第一讲
压缩空气生产
日常检查维护： 每月检查回油过滤器和回油节流孔的堵塞情况，避免 回油不畅，分离出来的油又被空气带走
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第一讲
4、过滤空气系统
压缩空气生产
空气过滤器: • 3 微米（µm）等级 • 初过滤空气 • 保持进压缩机空气干净，避免污染油和对压 缩机的尘粒磨损 • 日常检查维护： 每2~3小时检查压差指示装置或显示数据： 到更换值时及时更换新过滤器 更换不及时造成吸气不足
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第一讲
压缩空气生产
温度，没蒸发的水也随着空气带到用户去，起不到 干燥作用。气水分离器将蒸发器出来的凝水分离积聚 到分离器底部，通过自动排水器排出。 我们常用的自动排水器为电子时间控制式。
日常检查维护： 1、每2小时检查冷干机自动排水器定时排水（油污）情况，要求： 定时有水（油污）排出为正常； 定时无水（油污）排出时有微量气排出为正常；
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第一讲
压缩空气生产
降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温热空气 进行热交换，经热交换的冷空气因吸收了入口空气的热量 提升了温度，降低了相对湿度，确保出口空气管路（送车 间气）不结露、无凝水。同时充分利用了出口空气的冷源 对进口空气预冷，减少了冷冻式干燥器的冷负荷，保证了 冷冻系统的冷凝效果，确保了机组出口空气的质量。 冷干机的基本参数： 1、额定处理气量：折算到进气状态（大气温度0℃，压 力1*105pa）下的流量。 2、进气温度：进气温度高不但直接加重了冷干机的热负 荷，而且也增添了进气中的水分含量。 3、工作压力：进气温度一定情况下，压力越低的空气含 水量越大。 冷干机在进气压力越高、温度越低时干燥效果越好
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第一讲
压缩空气生产
活性氧化铝不易破碎、强度大，一般首选为活性氧化铝。 对要求露点温度低于-60 ℃的，只能使用分子筛。 吸附剂的基本要求： 1、比表面积大。吸附剂颗粒内部有发达的网格结构的微孔 通道，提高吸附的表面积。可减少吸附剂填充量。 2、吸附力小。易脱附，且脱附后被吸附物残留少。 3、与吸附物之间无相互破坏作用。一是吸附剂本身无变化 （强度不降低、微孔不堵塞、颗粒不解体）、二是不与被 吸附物不发生化学反应。 4、耐压耐磨，能再生和多次使用 5、动态吸附量大。活性氧化铝4%~6%，分子筛8%~15%。 我们现用的为3A分子筛，型号HBZY-3A，填充量480kg/台。
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第一讲
压缩空气生产
疏水器: • 将后冷却器冷却后压缩空气中产生的凝水及时排 出（否则冷却出来的凝水又随空气带走，起不到 除水作用） • 降低用户管道中的含水量
日常检查维护： • 每2小时检查疏水器排水情况，要求： 有水排出为正常； 无水排出时有微量气排出为正常； 无水无气排出时为异常堵塞，需拆检疏水器和管道
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第一讲
3、过滤 / 分离油系统
压缩空气生产
油过滤器: • 5 微米（µm）等级 • 保护主机轴承 • 保持进压缩机润滑油干净 日常检查维护： 每2~3小时检查压差指示装置或显示数据： 到更换值时及时更换新过滤器 更换不及时造成供油不足，将引起排气 温度高，严重时烧毁压缩机轴承
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第一讲
压缩空气生产
OUTLET 水出
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第一讲
压缩空气生产
后冷却器（空气冷却器）： • 压缩机排气温度70~90 ℃，而后处理要求进气温 度35~40 ℃，必须通过后冷却器（空气冷却器） 将排气降温到40 ℃，并将出口空气中60%以上的 水分和油分拦截下来，通过疏水器和贮气罐排污 阀排出。分水冷式和风冷式两种。 日常检查维护： • 检查后冷却器后排气温度，发现排气温度高，需 要： 开大循环水阀门，提高循环水流量,降低温度 • 拆检换热器，清洗换热器铜管；
压缩空气生产
1 主机
第一讲
压缩空气生产
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第一讲
压缩空气生产
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第一讲
压缩空气生产
吸气阶段（为阴、阳转子剖面，黄色为吸 入的空气）
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第一讲
压缩空气生产
压缩阶段（为阴、阳转子剖面，黄色为正 压缩的空气）
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第一讲
压缩空气生产
排气阶段（为阴、阳转子剖面，红色为排 出的压缩空气）
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第一讲
压缩空气生产
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第一讲
压缩空气生产
冷冻式干燥器（简称冷干机）进行空气冷却干燥的 三大组成部分： 1、预冷器：空气---空气换热器。通过将进冷干机 的湿热空气与出冷干机的干冷空气换热：A、减轻蒸 发器的热负荷，提高热利用效率，降低电耗；B、提 高供车间气源的温度，降低相对湿度，避免送气过程 中管内凝水、管外结露。 2、蒸发器：是空气冷却干燥的关键部件。大多采 用水平放置的干式蒸发器，制冷剂走管程，压缩空气 走壳程。 3、气水分离器（含排水器）：安装在蒸发器和预 冷器之间，经蒸发器冷却后的湿空气有凝水析出，如 不进行气水分离，进入预冷器后，被进冷干机的湿热 空气加热部分凝水又二次蒸发返回空气，提高了露点