一、壓縮空氣中油、塵埃、**、水的由來

我們知道大氣的主要成份是氦氣，約占78%，其次是氧氣，約占21%，二氧化碳占0.25%，其余為其他氣體和雜質等。

其它氣體包含人們常說的氦、氖、氬、氙、氪等微量氣體以及水蒸氣。其它雜質指飄浮于空氣中的灰塵、**、氣溶劑等。

在通常情況下，空氣是無色透明的，我們用肉眼在不經意中很難看到空氣中的雜質。如果一縷陽光照射到屋內，此時你可以看到原本透明的空氣，在陽光的照射下，塵埃經光線折射、反射等作用，明顯地飄浮于空氣中，大大小小、密密麻麻。經科學統計，在室內環境下，每立方米的空氣中，大于0.5μ以上的塵埃粒子數大約為4000萬～5000萬個。而依附于塵埃粒子中的**更是不計其數。

在空壓機的作用下，如果不考慮與外界的熱交換，依據相關公式的計算，原本常壓狀態下的4.8米３的空氣，經壓縮至0.8Mpa（表壓）時，其體積*終被壓縮成1米３。僅此過程即可得知，經壓縮后的0 .8Mpa壓力的氣體，每立方米將會有19200萬～24000萬個大于0.5μ以上的塵埃粒子。

除此之外，大氣在被壓縮的過程中，又帶入了空壓機的潤滑油和機械性磨屑。根據空氣熱力學原理，經壓縮后的空氣將會有大量的過飽和的水蒸氣重新還原成水滴被排出。  

二  壓縮空氣的除水原理 

壓縮空氣中的水分來自大氣。大氣中一般總含有一定量的以汽態存在的水分，當空氣中的水汽過多，超過其飽和度（即相對濕度大于１００％時，或當空氣冷卻至露點溫度以下時，空氣中的水汽才會凝結成水滴析出?？諝庵械乃值?*含量可用濕含量x表示，其單位是公斤水氣／公斤干空氣，即每公斤干空氣中所含有的公斤水汽數。空氣的相對濕度φ是以空氣中所含的水汽量與同溫度下空氣的*大（即飽和）含水汽量之比，或空氣中水汽的分壓與同溫度下水的飽和蒸汽壓之比，以％表示?？諝獾穆饵c是使含有一定量水汽的空氣冷卻至相對濕度為１００％，即開始有水滴析出時的溫度。  

 下列諸式可以用來表示空氣中水分的含量
   式中  φ——空氣的相對濕度，%；

            X——空氣的濕含量公斤水汽/公斤干空氣；

           ＰＷ——空氣中的水汽分壓，Pa；

           ＰＳ——與空氣中同溫度的水的飽和蒸汽壓，Pa；

           Ｐ——空氣的總壓強，Pa。

從式（1）看，若空氣中**含量，即濕含量x不變，也即空氣中水汽分壓ＰＷ不變，溫度愈高，ＰＳ值愈大，φ值就愈小。反之溫度愈低，ＰＳ愈小，φ值就愈大；而當φ值為1（100%）時，此時的溫度即為該空氣的露點。

從式（3）可以看出，若空氣的濕含量x及溫度t（也即ＰＳ值）不變，空氣的壓強P愈大，則相對溫度φ也愈大。也可以根據式（3）在空氣濕含量不變，即x2=x1的條件下，導出下列公式： 

式中 ρ1，ρ2——分別為原始空氣和壓縮空氣的相對濕度，%；

ＰＳ1，ＰＳ2——分別為原始空氣和壓縮空氣溫度下的飽和蒸汽壓，Pa；
        Ｐ1，Ｐ2   ——分別為原始空氣和壓縮空氣的壓強，Pa。 

 從式（5）看，壓縮后空氣的相對濕度φ2除了與原始空氣中的相對濕度φ1，溫度t1（決定ＰＳ1的值）及壓強Ｐ2有關外，也和壓縮后的溫度t2（決定ＰＳ2的值）有關。若將壓縮后的空氣冷卻至原始氣溫，即t2= t1，ＰＳ2=  ＰＳ1  時，壓縮空氣的相對濕度ρ2僅隨壓縮后的壓強Ｐ2有關，如壓縮比（Ｐ2  /Ｐ1）增大多少倍，相對濕度比（φ2/φ1）也增大多少倍?？諝庠趬嚎s后的濕含量即**含量不變，在其未經冷卻時，由于溫度很高，所以相對濕度很小，但當其冷卻時，相對濕度就急劇增大。大約每降低10℃，其飽和含水量將下降50%，即有二分之一的水蒸氣轉化為液態水滴（見表1）。

表1 純水蒸氣的飽和蒸氣壓及濕含量

 

溫度 (℃)	100	90	80	70	60	50	40	30	20
水蒸氣分壓(Pa)	1013.2	701.2	473.7	311.8	199.3	123.4	73.81	42.46	23.39
水蒸氣含量(g/M3)	597.5	423.4	293.4	198.2	130.3	83.08	51.21	30.40	17.31
溫度 (℃)	10	0	-10	-20	-30	-40	-50	-60	-70
水蒸氣分壓(Pa)	12.28	6.108	2.597	1.032	0.3798	0.1283	0.0394	0.0108	0.0026
水蒸氣含量(g/M3)	9.405	4.487	2.139	0.3385	0.3385	0.1192	0.0382	0.0101	0.0028

 由此可知，要去除壓縮空氣中的水分，首先要對壓縮空氣進行冷卻，經冷卻處理后，降低了露點，此時會有大量多余的水分析出。盡管如此，壓縮空氣經冷卻后，此時壓縮空氣相對濕度仍為100%，雖然有除油水設備，但該設備并不能將水滴全部除凈，此時將壓縮空氣直接送入過濾器等，極易使過濾介質受潮，降低過濾效率，導致過濾失敗。正因如此，對已經析出水的壓縮空氣重新加熱，即顯得十分必要。重新加熱后的壓縮空氣，在工況條件下相對濕度可達到60%左右，此時對后面的過濾介質，即**可靠了。
        下面介紹具體的凈化流程。 

 

三、壓縮空氣凈化系統流程 

為了滿足各生產和科研部門對壓縮空氣潔凈等級的**要求，通常對壓縮空氣進行凈化處理。圖1例舉了一般用途的壓縮空氣凈化流程，圖2例舉了應用于不同領域WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器傳統式壓縮空氣凈化工藝流程對照。 

以下就圖1發酵工業傳統模式壓縮空氣凈化流程為列，簡述如下。 

空壓機（1）采集自然界的大氣，經壓縮后高溫高濕的壓縮空氣首先送至貯氣罐（２），貯氣罐的作用一是降低流速，使部分油水、塵埃沉降，并經罐底閥排出；二是消除減緩供氣系統內氣流的脈沖，使后置設備更好的發揮各自的功效。經貯氣罐排出的氣體進入**冷卻器（３），降低氣體溫度，使壓縮空氣中過飽和的水汽冷凝析出，并經油水分離器（４）分離后排出。同理，**冷卻器（５）及**油水分離器（６）是進一步使空壓氣體降溫，進一步排出油水。接下來，排除油水的壓縮空氣進入除霧器（７），除霧器的作用是將壓縮空氣中油水分離器（４）（６）分離不掉的微細的液態霧滴，在除霧器（７）除霧絲網的作用下，攔截并重新聚集，使細小的顆粒，重新團聚變大，并在重力的作用下，沉降排除。經過除油水的壓縮空氣，雖然已去除了液態的油水，但此時的空氣濕度仍處于飽和狀態，即空氣濕度為１００％，此時壓縮空氣直接進入過濾層，如遇溫度下降，仍有可能重新析出水滴，使過濾層受潮，影響凈化效果。經過除油水的壓縮空氣，首先進入加熱器（８），經電熱或蒸汽加熱（二者取其一），在壓力不變單位體積內含濕量不變的前提下，使空氣溫度升高，此時相對濕度降低，即不會重新出現霧滴或水滴，使空氣在完全干燥的情況下，進入高效過濾器（９）。高效過濾器的作用是，通過填充在高效過濾器中的纖維性濾材、活性碳等，可濾除空氣中的塵埃、雜質、異味等，其過濾原理有：攔截、碰撞、吸附、靜電吸附等。９9％以上幾何尺寸較大的＞０.５μ塵埃粒子均在此被截獲。經粗濾器凈化后的壓縮空氣，*后進入**精濾器（１０）。**精濾器內置有超細玻璃纖維過濾介質＞０.０３μ的塵埃粒子的去除率高達９９.９９９％。即可去除壓縮空氣中的塵埃粒子及雜菌。

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