壓縮空氣凈化系統(tǒng)的一次創(chuàng)新

　　壓縮機技術(shù)壓縮空氣凈化系統(tǒng)的一次創(chuàng)新屈宗長，馮健美（西安交通大學(xué)壓縮機研究所，西西安710049）滲透性催化劑，經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)(Chemical reaction)來轉(zhuǎn)換壓縮空氣中所存在的油、水及塵粒。昆山空壓機維修是更換全部磨損的零件，空壓機轉(zhuǎn)1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區(qū)，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機，檢查壓縮機所有部件，排除壓縮機所有故障。其超長的工作壽命和可靠的性能，使任何壓縮空氣均能超出ISO8573― 1的一級氣體質(zhì)量指標(biāo)（target aim)，達到絕對無油的氣體標(biāo)準(biāo zhǔn)。
　　1刖目隨著科學(xué)技術(shù)的進步和人民生活(生活)水（flowing water）平(Level)的不斷提高，在工業(yè)、醫(yī)療和食品(food)工業(yè)中對壓縮空氣(Basin air)的質(zhì)量提出了更高的要求，國家也制定出相應(yīng)的標(biāo)準（GB/T1327791一般用壓縮空氣質(zhì)量等級(grade)），根據(jù)不同的行業(yè)特點對其壓縮空氣質(zhì)量進行考核空氣凈化系統(tǒng)的3大任務(wù)就是除濕(Dehumidify)、除油和除塵，為了解決壓縮空氣中的油氣、水霧及微粒（內(nèi)容：原子、分子、離子）雜質(zhì)，各國的科技工作者進行了多年不懈的努力。
　　慕尼黑召開的“國際無油壓縮空氣創(chuàng)新會議(huì yì)”，就是一次成果的交流和總結(jié)(zǒng jié)來自中國、德國、美國、意大利、日本、挪威、奧地利等12國家(country)的31位代表參加了會議。昆山空壓機保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。會議就目前壓縮空氣的清潔化處理技術(shù)進行了交流和討論。ROTORCOMP的StefanZETTL博士及技術(shù)工程(Engineering)師ochen BROWA先生，就ROTORCOMP最新研制的EcoTec（簡稱為ETC）無油轉(zhuǎn)換器技術(shù)進行了專題報告。ETC技術(shù)在空氣凈化領(lǐng)域是一種突破，是壓縮空氣處理方法(method)的一次革命性的創(chuàng)新，為壓縮機(compressor)的可靠性運行、低成本(cost)維護及環(huán)保等方面樹立了新的標(biāo)準。
　　2壓縮(compression)空氣的凈化(Purification)方法目前國內(nèi)壓縮機所提供的壓縮空氣（除一般車間用氣外）均不能達到GB/T13277―91質(zhì)量標(biāo)準，壓縮空氣中的水分和所含的潤滑油在較高排氣(Exhaust)溫度（temperature)下一般為氣態(tài)，再與所吸入的灰塵混合而形成油氣、水分、灰塵混合物的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)不僅使食品(food)、醫(yī)藥的產(chǎn)品(Product)質(zhì)量難以保證，而且也會給氣源裝置和氣動系統(tǒng)帶來損害。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機是非常大的應(yīng)用程序。
　　首先油份被氣化后所形成的有機酸對設(shè)備腐蝕，引起氣動元件相對運動表面磨損，使控制元件失靈，為此必須配置一個空氣凈化系統(tǒng)國內(nèi)傳統(tǒng)(Tradition)的獲得凈化壓縮空氣的方法有兩種：其一是直接用無油壓縮機(compressor)，再配置吸附式干燥(dry)器；其二是應(yīng)用有油潤滑壓縮機，在系統(tǒng)上配置過濾器、冷凍(freezing)式干燥器及凈化過濾器。昆山空壓機保養(yǎng)冷卻水通過管道進入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進行冷卻降溫，再進入后冷器對排氣進行冷卻，另一路冷卻水進水管道經(jīng)過主電機上部的兩組換熱器冷卻電機繞組，還有一路對油冷卻器進行冷卻。第一種方法給壓縮機本身的設(shè)計(design)和制造提出了很高的要求，其設(shè)計制造成本會大大增加，另外壓縮機的易損件使用壽命(lifetime)明顯降低，約為有油潤滑壓縮機的50%其次是摩擦磨損加劇，泄漏(leakage)增加而容積(Capacity)效率降低，壓縮機的維修費用增大。所以大多采用第二種方法。
　　命、壓縮機的能耗、維護修理費用、制造成本等幾方面進行了詳細的比較。從所列舉的具體數(shù)據(jù)（data)明顯看出第二種方法遠遠優(yōu)于第一種方法。第二種方法對壓縮機本身沒有特殊的要求，關(guān)鍵是選擇好凈化系統(tǒng)，它通常是采用機械分離(Separation)過濾及冷凍干燥，然后再進行活性炭吸附的方式，將油、水及雜質(zhì)從壓縮空氣中分離出來，但是這種方法經(jīng)常要更換過濾器，其效果(xiàoguǒ)往往也很不理想。特別是干燥器會受到多種因素的影響，如系統(tǒng)的工作壓力，壓縮機的排氣(Exhaust)溫度，氣體的流量，環(huán)境的溫度及最低壓力的露點等，過濾器的工作壽命(lifetime)和效率也直接影響了壓縮空氣的凈化Ifet表示示了常吝的活性碰濾器的工作壽命和效率。從圖中可見，當(dāng)其工作時間大于1000h，則過濾器已經(jīng)基本失去了作用。所以到目前為止，在壓縮空氣凈化系統(tǒng)領(lǐng)域還沒有一種完善可靠的處理方法。針對此狀況，德國ROTOR-COMP最新研制了一種EcoTec螺桿壓縮機無油轉(zhuǎn)換器（簡稱ETC轉(zhuǎn)換器）這項新技術(shù)(technology)的研究成功使壓縮空氣凈化系統(tǒng)發(fā)生了突破性的變化。
　　3ETC內(nèi)各相異性催化劑的工作原理ETC技術(shù)是采用了一種特殊(special)的各相異性催化劑（如所示），這種催化劑是一個多孔滲透性的固體材料(Material)，可提高化學(xué)反應(yīng)(Chemical reaction)的速度。它本身具有200m2/g的表面面積，ETC無油轉(zhuǎn)換器中的催化劑對于1m3/min0.7MPa的壓縮(compression)空氣提供600，000m2的表面積，在這樣的表面積上，任何含油量的壓縮空氣均能被迅速地處理。
　　催化劑的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的活性炭吸附方法不同，ETC技術(shù)是經(jīng)過復(fù)雜的物理(physical)化學(xué)反應(yīng)來轉(zhuǎn)換壓縮空氣中所存在的油和微量的氣體化合物。昆山空壓機維修是更換全部磨損的零件，空壓機轉(zhuǎn)1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區(qū)，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機，檢查壓縮機所有部件，排除壓縮機所有故障。其反應(yīng)的過程(guò chéng)或步驟如所示。來自壓縮空氣中的油、水及塵粒進入催化劑反應(yīng)桶后，通過化學(xué)與物理作用被各相異性的催化劑所吸收，被吸收的這些物質(zhì)再與氣相和催化劑外側(cè)的氧原子(化學(xué)式:O) 進行單分子和雙分子作用，然后所吸最后分離(Separation)出CO2和水，即生激活的能量使催化劑解吸附，催化劑再生為新的循環(huán)做好準備。其反應(yīng)的化學(xué)方程表示為反應(yīng)過程簡圖發(fā)生上述催化反應(yīng)通常需要的時間是0. 5s而ROTORCOMP在ETC無油轉(zhuǎn)換器中設(shè)計的“接觸時間”是1.7s更增加(increase)了ETC無油轉(zhuǎn)換器工作(gōng zuò)的可靠性。
　　經(jīng)過這個ETC無油轉(zhuǎn)換器后，所有的碳氫化合物、雜質(zhì)以及CO均被消除了，壓縮空氣(Basin air)中油、碳氫化合物的含量為