一、什么是無(wú)油壓縮空氣

　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】在工業(yè)中，壓縮空氣通常與電力、天然氣和水被稱為四大公用事業(yè)，也是三次能源，以電產(chǎn)氣為主，在發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)，其耗電量占工業(yè)用電量8～13%。但是壓縮空氣具有的清潔能源和環(huán)境效益等優(yōu)勢(shì)是其他三項(xiàng)不可替代的，因此壓縮空氣成為各種應(yīng)用和過(guò)程提供動(dòng)力的首選能源。

　　空壓機(jī)是壓縮空氣產(chǎn)生的源頭，對(duì)于大多數(shù)空壓機(jī)來(lái)說(shuō)，其排出的壓縮空氣除了含有水（包括水蒸氣、凝結(jié)水）和懸浮物外，還有油（包括油霧和油蒸氣）、顆粒物、菌等。

　　壓縮空氣中水、顆粒物、菌主要來(lái)自大氣。水分是自然界空氣所固有的，大氣中的水蒸氣經(jīng)過(guò)壓縮和降溫，變成液態(tài)水；油主要來(lái)自空壓機(jī)，但要注意，在空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)，空氣中也會(huì)含有微量油污，比如設(shè)備集中的機(jī)房等；部分顆粒物和菌來(lái)自空壓系統(tǒng)。

　　壓縮空氣中這些污染物（主要是顆粒物、水、油、菌、味）對(duì)保障安全生產(chǎn)﹑提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)行成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量是不利的：

　　水分危害：1.容易使管道銹蝕，從而縮短管道使用壽命；2.與油、塵混合，容易堵塞管道；3.會(huì)降低生產(chǎn)物料純度，影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量；4.容易形成“水錘”現(xiàn)象，破壞用氣設(shè)備；5.會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行速度，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下；6.在寒冷地區(qū)，水分結(jié)冰會(huì)造成管道凍結(jié)或凍裂；7.生細(xì)菌。

　　塵埃的危害：1.造成運(yùn)動(dòng)部件卡死或磨損，造成事故；2.生產(chǎn)能力下降，設(shè)備壽命縮短；3.影響產(chǎn)品質(zhì)量；4.造成產(chǎn)品外形缺陷或外表污染。

　　細(xì)菌的危害：1.食品、醫(yī)藥；2.生物、發(fā)酵。

　　因此就需要根據(jù)客戶不同的需求對(duì)壓縮空氣進(jìn)行凈化處理。其中：

　　1.壓縮空氣中的水主要是通過(guò)冷卻器、汽水分離器或干燥器去除?？諝饨?jīng)過(guò)壓縮，液態(tài)水（飽和）通過(guò)分離除掉；水蒸氣（不飽和）一是通過(guò)降溫（冷干機(jī)、儲(chǔ)氣罐等），析出液態(tài)水；二是吸附（吸干機(jī)），使含水量降低。

　　2.壓縮空氣中的顆粒物和油主要是通過(guò)過(guò)濾器去除?？諝饨?jīng)過(guò)壓縮，其中的菌通過(guò)高溫和過(guò)濾除掉；油和塵通過(guò)空壓機(jī)粗過(guò)濾、管道過(guò)濾（粗/精）。

　　過(guò)濾的機(jī)理：對(duì)于微米級(jí)的顆粒或油滴，主要通過(guò)慣性碰撞等方式過(guò)濾；對(duì)于亞微米的顆?；蛴偷?，主要通過(guò)直線攔截和擴(kuò)散攔截等方式過(guò)濾；對(duì)于納米級(jí)顆粒或油滴，主要是擴(kuò)散攔截的方式過(guò)濾。

　　3.根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO8573-1，壓縮空氣中顆粒物、水和油含量根據(jù)客戶對(duì)潔凈度要求分為0～9級(jí)。其中0級(jí)是最高等級(jí)（Class 0）。

　　4.壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)為0級(jí)時(shí)，我們通常稱為CLASS 0，如下圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：壓縮空氣含油量<0.01mg/Nm3。通常也稱為無(wú)油壓縮空氣。

　　二、無(wú)油壓縮空氣需求越來(lái)越廣泛

　　近幾十年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高精尖工藝、技術(shù)與設(shè)備的不斷引入、深化與改進(jìn)，各行業(yè)對(duì)于用氣品質(zhì)要求也越來(lái)越清晰明朗。

　　基于消費(fèi)者對(duì)于生命安全越來(lái)越高的關(guān)注，食品、飲料、醫(yī)藥、精細(xì)化工以及與之相關(guān)的包裝等行業(yè)對(duì)于無(wú)油潔凈壓縮空氣的需求是毋庸置疑的。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，在設(shè)備的運(yùn)行、清潔、干燥、試驗(yàn)等應(yīng)用中，無(wú)油壓縮空氣需求越來(lái)越大。另外，電子制造、汽車、紡織、化工等行業(yè)在加工與制造過(guò)程當(dāng)中，也必須排除油的污染，否則會(huì)導(dǎo)致廢品率上升、設(shè)備損壞、產(chǎn)品質(zhì)量下降、生產(chǎn)停頓等嚴(yán)重后果，最終使得品牌與市場(chǎng)信譽(yù)遭受損失。

　　油的危害：1.油污呈弱酸性，起腐蝕作用；2.氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，一滴油就能改變氣孔的狀況；3.油還會(huì)將氣動(dòng)閥門的密封圈和柱體脹大；4.造成產(chǎn)品外形缺陷或外表污染；5.壓縮空氣中油污染甚至?xí)?dǎo)致產(chǎn)品中毒或報(bào)廢等等。

　　三、如何獲得無(wú)油壓縮空氣？

　　壓縮空氣是通過(guò)壓縮機(jī)消耗外部能量使氣體獲得壓力勢(shì)能的過(guò)程，壓縮過(guò)程分有油潤(rùn)滑和無(wú)油潤(rùn)滑兩種潤(rùn)滑方式。在壓縮過(guò)程有潤(rùn)滑油的參與稱之為“有油潤(rùn)滑空壓機(jī)”，如有油潤(rùn)滑的活塞空壓機(jī)/螺桿空壓機(jī)等；在壓縮過(guò)程沒(méi)有油的參與稱之為“無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)”，如無(wú)油潤(rùn)滑活塞、渦旋空壓機(jī)/干式無(wú)油螺桿空壓機(jī)/水潤(rùn)滑螺桿空壓機(jī)/離心式空壓機(jī)等等。

　　因此，從壓縮空氣產(chǎn)生的源頭來(lái)看，有油空壓機(jī)和無(wú)油空壓機(jī)都可以為客戶提供壓縮空氣。只是根據(jù)客戶對(duì)氣體品質(zhì)的需求和購(gòu)買力進(jìn)行選擇。

　　1.有油空壓機(jī)如何實(shí)現(xiàn)無(wú)油？

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上大部分空壓機(jī)為噴油螺桿空氣壓縮機(jī)，要想實(shí)現(xiàn)壓縮空氣含油量低，通常可以通過(guò)在空壓機(jī)出口后面加多級(jí)除油過(guò)濾器或無(wú)油催化機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)減少壓縮空氣含油量，甚至無(wú)油（壓縮空氣含油量<0.01mg/Nm3）。這種通過(guò)過(guò)濾或化學(xué)等技術(shù)手段讓壓縮空氣中含油量減少獲得壓縮空氣名義上的無(wú)油的方式我們稱之為“技術(shù)性無(wú)油”。

　　通過(guò)除油過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)“技術(shù)性無(wú)油”，如上圖，噴油螺桿空氣壓縮機(jī)+多級(jí)除油過(guò)濾器。由于噴油螺桿空氣壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中需要潤(rùn)滑油參與，因此壓縮空氣中含有一定量的油，需要在用氣前加裝多級(jí)除油過(guò)濾器把油過(guò)濾掉。這種可以依靠技術(shù)手段除油，屬于后天無(wú)油，就稱之為“技術(shù)性無(wú)油”，但實(shí)際都還會(huì)含有微量的油。

　　如果因?yàn)槿魏我粋€(gè)除油過(guò)濾器損壞或保養(yǎng)不良，就可能會(huì)導(dǎo)致壓縮空氣被油污染的危險(xiǎn)。

　　通過(guò)無(wú)油催化機(jī)實(shí)現(xiàn)“技術(shù)性無(wú)油”：如上圖，噴油螺桿空氣壓縮機(jī)+多級(jí)除油過(guò)濾器+無(wú)油催化系統(tǒng)。由于噴油螺桿空氣壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中需要潤(rùn)滑油參與，因此壓縮空氣中含有一定量的油，除油過(guò)濾器把液態(tài)油按其過(guò)濾精度過(guò)濾到壓縮空氣含油量≤0.01mg/Nm3，此時(shí)壓縮空氣還含有非常少的液態(tài)油和油蒸汽，接入到無(wú)油催化系系統(tǒng)，通過(guò)催化裂解壓縮空氣中油的炭鏈，獲得殘油含量低至0.001mg/m3的壓縮空氣含油量，這種可以依靠催化裂解化學(xué)技術(shù)手段除油，屬于后天無(wú)油，也稱之為“技術(shù)性無(wú)油”。

　　采用“技術(shù)性無(wú)油”來(lái)使壓縮空氣達(dá)到class 0也是有風(fēng)險(xiǎn)的，當(dāng)多級(jí)除油過(guò)濾器或無(wú)油催化機(jī)任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)損壞或保養(yǎng)不當(dāng)，都會(huì)直接導(dǎo)致油污染漏到下游工藝設(shè)備和產(chǎn)品，損失是不可避免。

　　2.無(wú)油空壓機(jī)如何實(shí)現(xiàn)無(wú)油？

　　無(wú)油空壓機(jī)，顧名思義就是在壓縮過(guò)程沒(méi)有油的參與，因此在其出口的壓縮空氣中不含油，是先天無(wú)油，因此稱之為“物理性無(wú)油”。如無(wú)油潤(rùn)滑活塞、無(wú)油渦旋空壓機(jī)、干式無(wú)油螺桿空壓機(jī)、水潤(rùn)滑螺桿空壓機(jī)、離心式空壓機(jī)等等可直接提供純凈無(wú)油壓縮空氣氣源，無(wú)需配置除油過(guò)濾器即可達(dá)到class 0，滿足各種無(wú)油工藝流程應(yīng)用。

　　上圖為干式無(wú)油螺桿壓縮機(jī)，在生產(chǎn)壓縮空氣的過(guò)程中，沒(méi)有潤(rùn)滑油的參與，因此生產(chǎn)出來(lái)的壓縮空氣不含油，這是先天無(wú)油，就稱之為“物理性無(wú)油”。無(wú)需擔(dān)心壓縮空氣被油污染，其穩(wěn)定可靠的表現(xiàn)讓用戶真正感到舒心、放心。

　　四、兩種不同方式產(chǎn)生無(wú)油壓縮空氣的比較

　　在市場(chǎng)上，由于噴油螺桿空壓機(jī)生產(chǎn)較為簡(jiǎn)單，使用廣泛，價(jià)格不高。因此，很多經(jīng)濟(jì)型客戶及供應(yīng)商首選使用“技術(shù)性無(wú)油”來(lái)達(dá)到無(wú)油的效果。但是，俗話說(shuō)“多一道門，就多一個(gè)鬼”。一旦除油過(guò)濾器或無(wú)油催化系統(tǒng)失效，想保持壓縮空氣class 0會(huì)有一定風(fēng)險(xiǎn)。

　　而無(wú)油潤(rùn)滑的活塞壓縮機(jī)、水潤(rùn)滑/干式螺桿壓縮機(jī)及離心機(jī)等，在壓縮過(guò)程中沒(méi)有潤(rùn)滑油參與，因此壓縮空氣不會(huì)含油，是天生無(wú)油，屬于“物理性無(wú)油”。由于采購(gòu)成本高及維護(hù)費(fèi)用較高，因此在高端客戶市場(chǎng)很受歡迎。

　　Class 0并非完全無(wú)油，只是含油量很少很少。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO8573-1規(guī)定：壓縮空氣含油量<0.01mg/Nm3屬于無(wú)油。所以，不管是“技術(shù)性無(wú)油”還是“物理性無(wú)油”，實(shí)際上，壓縮空氣中不可能絕對(duì)無(wú)油！

　　“技術(shù)性無(wú)油”生產(chǎn)的壓縮空氣，如果任何一個(gè)除油過(guò)濾器或無(wú)油催化系統(tǒng)因?yàn)閾p壞或保養(yǎng)不良，就可能會(huì)導(dǎo)致壓縮空氣有被油污染的危險(xiǎn)。

　　“物理性無(wú)油”生產(chǎn)的壓縮空氣雖然在壓縮過(guò)程中沒(méi)有油參與，但實(shí)際大氣環(huán)境空氣都會(huì)含有微量的油。一旦被空壓機(jī)吸入，就會(huì)隨壓縮空氣排出到用戶端，也可能導(dǎo)致壓縮空氣含有油。

　　例如下圖，是一個(gè)某礦泉飲料有限公司采用了離心式空壓機(jī)，采用“物理性無(wú)油”實(shí)現(xiàn)壓縮空氣品質(zhì)為1級(jí)，壓縮空氣含油量≤0.01mg/m3。但在某一段時(shí)間里，空壓機(jī)房環(huán)境空氣中含油，導(dǎo)致無(wú)油空壓機(jī)系統(tǒng)總管處實(shí)測(cè)含油量：3級(jí)，0.46mg/m3，導(dǎo)致發(fā)生產(chǎn)品不合格事故。

　　因此，無(wú)論采用“物理性無(wú)油”還是“技術(shù)性無(wú)油”，用氣端壓縮空氣含油量超標(biāo)的事故均有可能發(fā)生。只不過(guò)是“技術(shù)性無(wú)油”可能性更大。但是，“技術(shù)性無(wú)油”生產(chǎn)的壓縮空氣也有其經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能、操作方便等因素受到廣大客戶青睞。

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