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工厂压缩空气污染分析

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  工厂压缩空气污染分析

  多年来,压缩空气已被公认为安全可靠的动力源,广泛应用于整个行业。被称为第四公用事业企业,大约 90% 的工业制造企业在其运营的某些方面使用压缩空气。与由公用事业供应商按照严格的公差和质量规范向现场供应的气、水和电不同,压缩空气由用户在现场产生。因此,压缩空气的质量和生产这种强大功能的成本是用户的责任。

  压缩空气的问题

  压缩空气系统固有地存在性能和可靠性问题,几乎所有与压缩空气系统相关的问题和许多与制造相关的质量问题都可以直接归因于压缩空气中的污染。

  压缩空气污染源

  许多压缩空气用户都不知道,压缩空气系统包含大量可见和不可见的污染物,它们来自四个不同的来源。

  压缩空气污染的四个来源:

  周围空气

  空气压缩机

  空气接收器

  分配管道

  1. 环境空气

  在压缩空气系统中发现的主要污染源是压缩机周围的环境空气。简单来说,空压机就是一个大型的鼓风机。运行时,它会吸入大量空气,挤压它并将其从管道中推出。然而,在这样做时,它也可以充当大型真空吸尘器,吸入看不见的污染物。因此,当环境空气被压缩时,压缩机也在同时浓缩污染物。

  在环境空气中发现的主要污染物:

  水蒸气

  微生物

  大气颗粒物

  油蒸气

  在环境空气中发现的其他污染物:

  突出显示的四种污染物是一般应用感兴趣的主要污染物,但是,也有其他污染物进入压缩机进气口,这取决于压缩空气的使用方式,也可能需要重点关注。额外的污染物包括:

  二氧化硫 (SO2)

  氮氧化物 (NO + NO2)

  一氧化碳 (CO)

  二氧化碳 (CO2)

  腐蚀性清洁剂、漂白剂等产生的蒸汽。

  2.空气压缩机

  在压缩和冷却过程中,空气压缩机也会改变它吸入的无形气态污染物的相,随着相的变化,许多无形的污染物现在变得可见。除了改变环境污染物的相位外,空气压缩机还负责增加自身的污染物,使其成为第二污染源。

  空压机添加的污染物:

  液体油

  油雾剂

  油蒸气(来自压缩机油)

  磨损颗粒

  空气压缩机转化的环境污染物:

  油蒸气

  水蒸气

  两种气态污染物冷却并冷凝形成:

  液体油

  油雾剂

  液态水

  水气溶胶

  因此,当空气离开压缩机后冷却器时,无论使用何种类型的压缩机(油润滑或无油),压缩空气中都会存在以下污染物:

  液态水

  水气溶胶

  水蒸气(100% 饱和度)

  液体油

  油雾剂

  油蒸气

  微生物

  大气颗粒和压缩机磨损颗粒

  3. 空气接收器

  第三个污染源是空气接收器。安装在压缩空气系统中以存储压缩空气并提高压缩机的效率和可靠性,空气接收器还可以存储大量污染物。这些污染物还会导致化学反应和氧化,进而导致额外的污染物被添加到压缩空气系统中。

  空气接收器添加的污染物:

  锈

  管道秤

  湿空气接收器(安装在干燥器之前的接收器)最多可将压缩空气温度降低 5°C。这种冷却将导致油和水蒸气进一步冷凝成液体油和水。为此通常选择湿空气接收器,因为它可以在环境和压缩空气温度高于预期的时候对压缩空气提供额外的冷却。不幸的是,它还为微生物的快速生长提供了理想的环境,尤其是在压缩机冷凝液中。

  4. 分配管道

  在典型的压缩空气系统中,最终污染源是分配管道,该管道从压缩机获取压缩空气并将其分配到制造设施周围。就像空气接收器一样,分配管道不仅会储存污染物,还会通过化学反应和氧化加剧污染物问题,再次使压缩空气生锈和管道结垢,并允许微生物生长。

  分配管道添加的污染物:

  锈

  管道秤

  与空气接收器一样,分配管道也会冷却压缩空气,导致油和水蒸气进一步冷凝成液态油和水,当空气沿管道拉动液体时,这些油和水又会形成油和水的气溶胶。

  污染物汇总

  为了保护使用压缩空气或直接或间接接触压缩空气的产品的设备和过程,必须处理至少 10 种来自四种不同来源的污染物。

  呼吸空气/医用空气

  如果压缩空气用于呼吸空气、医疗空气或其他关键应用,则还必须考虑环境空气中其他可能危及生命的污染物。

  呼吸空气/医用空气应用的关注污染物

  二氧化硫 (SO2)

  氮氧化物 (NO + NO2)

  一氧化碳 (CO)

  二氧化碳 (CO2)

  因此,对于呼吸空气/医疗空气/关键应用,至少需要处理 15 种污染物。

  压缩空气——问题增加

  对许多人来说,环境污染物水平可能被认为“可以忽略不计”,但是,当大家谈论压缩空气污染时,大家还必须考虑压缩空气对环境污染的影响,即流入压缩空气的空气量系统和压缩机运行的时间。

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