摘要:本文主要分析影响工业压缩空气干燥度和含油量的主要因素,通过从气源端到应用终端的全流程技术改造,优化压缩空气质量,提出避免因压缩空气质量差而导致设备工具快速损耗、零部件表面涂装质量差等问题的解决方案。
关键词:排水阀;露点;三联件
0 引言
压缩空气是工程机械生产的一个重要动力源,其主要用于机器设备的提升、移动,机床刀具的进给,零部件的焊接、涂装,气动工具的运转等。压缩空气不仅要求稳定和流量足够,还须是干燥和洁净的。实际生产中,含有各种杂质的空气在经过简单的过滤器后,便进入空压机进行压缩,会严重影响气动设备的使用耐久性,产生零部件涂装质量隐患。
1 压缩空气不合格导致的生产质量问题
作为工程机械的生产车间,装配线风动工具损毁率呈现高发趋势,维修十分频繁,经拆解发现多数属于:叶轮粘连、磨损,而零部件涂装工序出现大面积起皱、整片区漆膜脱落等质量问题。经现场查看,喷枪出来的压缩空气中含有较大水分甚至呈喷射状的含油污水,在春夏之交时节,水油含量更高。
2 压缩空气不合格产生原因及生产质量分析
①空压机入口处大气中含有一定量水蒸汽、粉尘等各种杂质,进入空压机进行压缩,气态水和碳氢化合物在压缩中达到饱和临界点,凝结析出。
②空压机采用润滑油来润滑和冷却运动部件(如螺杆、活塞等)的,压缩气体时产生的高温和氧化作用,导致压缩机润滑油品质下降,空压机内润滑油与高温的压缩空气直接接触,形成呈强酸性油污;空气中固体微粒、凝结水、油污随着压缩空气通过管道进入生产线中。
③压缩空气含油污的水滴使压缩空气金属管路、阀件等产生锈蚀,锈蚀形成金属颗粒物夹杂在压缩空气中。
④冷凝水会将气动工具上的润滑油带走,其油污呈弱酸性,非但不能起到对用气设备的润滑作用,反而会起腐蚀作用,导致用气设备故障,效率降低及损坏,涂装工序所用的压缩空气中含有水雾、油污会严重影响涂料在零部件表面的附着力,产生橘皮、脱落等严重质量问题。
3 压缩空气清洁性基础治理
从图1中可以看出,要较为彻底的治理压缩空气中的凝结水、油污,需要在全流程、各传输节点进行治理。
图1 压缩空气传输路径图示
3.1 检修保养空压机
按时按寿力空压机出厂标准进行保养,更换油液过滤器、油气分离芯、清洗进气阀拆检及气水分离器,确保其处于良好运转状态;原空压机储气罐中所含冷凝水,通过自带放水管排出,设备原始设计为手动球阀,管径4”口径较大,在排水时,使得空压机不断加载,平均加载率约10%,为既满足排水的要求,还降低了电能损耗,综合论证安装型号为:2W-200-20的定时电磁阀,每天中午及下午自动开启2次,每次5分钟,按照空压机功率110kW,每年可节约电量26000kWh以上。
3.2 检修改造冷干机排水阀
清理改造冷干机排水阀,加装油水分离器。冷干机为除去压缩空气中的冷凝水、油污,原机配置的“浮球式排水阀”为常开式,只要冷干机工作就开启,更改为型号:2W-15的定时式“电磁阀”,每天开启2次,每次3分钟,原常开式排气阀引起的空压机电能损耗折算为:0.9kWh小时,改造为定时阀后,每年可节约电量2000kWh。
3.3 测量
冷干机最低压力露点为1.7℃,不能低于冰点温度,且公司只配置冷冻干燥机,无吸附干燥设备,压缩空气露点最多只能达到压力露点。在冷干机蒸发器末端,用温度计测得为5℃,通过对比换算后为4级,距离终端用气标准要求还低一个等级,且在生产线用气终端还有一定水分,管道内锈蚀产生的铁锈仍会随着压缩空气的流动而传输到终端,还需辅以其他措施手段增强清洁度治理水平。
3.4 压缩空气进入生产线端治理
将进入生产线东侧及西侧的6处压缩空气管道的“直管”,改制为“Y型管”,并相应增加过滤器,通过定时放水、排油污,提升压缩空气中的清洁度。根据季节不同,每天所有“Y型管”处,可以排放出含油污的废水从20L到40L之间不等。
3.5 在生产线的综合立柱实施油水分离
在各生产线中的综合立柱推广加设含:空气过滤器、减压阀和油雾器的组合而成的“三联件式”AC20C-02G-A油水分离器,将压缩空气中的水和固体颗粒分离出去,达到净化的作用,再将空压机或气站送过来的压缩空气调整到,设备需要的压力;最后在洁净的仪表风中加入雾化的润滑油,使那些不便于加润滑油的设备后仪器,起到润滑效果,延长设备的使用寿命。避免水份随气体进入生产应用终端装置,相关操作保养已形成标准化,指导书已制作完成并张贴至综合立柱。综合立柱上的三联件,已将压缩空气管道中的铁锈等阻拦在接收盒内,废水随着开关而排出。
3.6 生产线末端排水
装载机装配线小车暂存区是车间地面水平高度最低处,安装末端定时放气装置,每天2次,每次15-30秒,可以将因夏天空气最潮湿时,压缩空气中的微量水分将随着放气装置开启时排出。
4 结论
①从压缩空气的产生源头,再到传输管道,以及最后到生产线最末端的一系列治理措施,通过目视观察,现场所用的压缩空气已不再含有水分及油污,而压路机侧板等涂装附着力已大为好转。
②选用德国德尔格品牌的Aerotest Alpha“压缩空气质量测试仪”,测定“压缩空气质量”数值,其固体粒子<5mg/m3、水的高压力露点为-40℃,油<0.1mg/m3,按照国家质量标准GB/T13277-1991《一般用压缩空气质量等级》,其典型质量等级分别为3、2、1,已符合工程机械生产所用压缩空气的标准。