压缩空气净化系统技术问答样本.docx

1、压缩空气净化系统技术问答样本压缩空气净化系统技术问答汇编一、 相关知识11什么叫空气?什么叫湿空气? 答: 地球周围的大气, 我们习惯上称它作空气。自然界中的空气是由多种气体(Oz、 N: 、 C02等)混合而成的, 水蒸气是其中的一种。含有一定量水蒸气的空气叫湿空气, 不含水蒸气的空气叫干空气。我们周围的空气都是湿空气。在一定海拔高度下, 干空气的组成成分及比例基本稳定不变, 它对整个湿空气的热工性能无特殊意义。湿空气中的水蒸气含量虽然不大, 但含量的变化对湿空气的物理性质影响很大。水蒸气含量的多少决定了空气的干燥和潮湿程度。冷干机的工作对象就是湿空气。 l一2什么叫饱和空气?答: 在一定的

2、温度和压力下, 湿空气中水蒸气的含量(即水蒸气密度)是有一定限度的; 在某一温度下所含水蒸气的量达到最大可能含量时, 这时的湿空气叫饱和空气。水蒸气未达最大可能含量时的湿气就叫未饱和空气。 13未饱和空气在什么条件下成为饱和空气?什么叫”结露? 答: 在含水量不变的情况下, 经过降低未饱和空气的温度可使之成为饱和空气。未饱和空气在成为饱和空气的瞬间, 湿空气中会有液态水珠凝结出来, 这一现象称之为”结露”。 l一4什么是大气压?什么是绝对压力?什么是表压力?答: 包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为”大气压”, 符号为B,直接作用于容器或物体表面的压力, 称为”绝

3、对压力”, 绝对压力值以绝对真空作为起点, 符号为PABS;用压力表、 真空表、 u形管等仪器测出来的压力叫”表压力”(又叫 相对压力, )”表压力”以大气压为起点, 符号为Pg。三者之间的关系是: PABS=B+Pg : 压力的法定单位是帕(Pa), 大一些单位是兆帕(Mpa)1 MPa=106Pa ; 1标准大气压=01013MPa在旧的单位制中, 压力用kgfcm2(公斤平方厘米)作单位, 1kdcm2=0098Mpa15什么叫温度?常见温度单位有哪些? 答: 温度是物质分子热运动的统计平均值。 绝对温度: 以气体分子停止运动时的最低极限温度为起点的温度, 记为T。单位为”开(开尔文)”

4、, 单位符号为K。 摄氏温度: 以冰的融点为起点的温度, 单位为”摄氏度”, 单位符号为oC另外英美国家还经常见”华氏温度”, 单位符号为F。 温度单位之间的换算关系是: T(K)=t()+27316 t(F): 18t()+3216湿空气中水蒸气分压力指的是什么?答: 湿空气是水蒸气与干空气组成的混合物, 在一定体积的湿空气里水蒸气所占的份量(以重量计)一般比干空气要少得多, 但它占有与干空气相同的体积, 也具有相同的温度。湿空气所具有的压力是各组成气体(即干空气与湿空气)分压力的和。湿空气中水蒸气所具有的压力。称为水蒸气分压力, 记作Pso其值反映了湿空气中水蒸气含量的多少, 水蒸气含量越

5、高, 水蒸气分压力也越高。饱和空气中水蒸气分压力叫水蒸气饱和分压, Pab.l一7什么叫空气的湿度?湿度有几种?答: 表示空气干湿程度的物理置叫”湿度”。”含湿量”。常见的湿度表示方法直: : 绝对湿度”、 ”相对湿度”在标准状态下, lm3容积中湿空气含有水蒸气的重量称为”绝对湿度”, 单位是gm3。绝对湿度只表明单位体积湿空气中。含有多少水蒸气, 而不能表示湿空气吸收水蒸气的能力, 即不能表示湿空气的潮湿程度。绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度。湿空气中实际所含的水蒸气量与同温度下最大可能含有水蒸气量的比值称为”相对湿度”, 相对湿度在O一100之间。值越小空气越干燥, 吸水能力越强。值越

6、大, 空气越潮湿。吸水能力越弱。18什么含湿量?含湿量怎样计算?答: 在湿空气中, Ikg干空气含有水蒸气的重量叫做”含湿量”, 常见d来表示, 单位: gkg干空气。含湿量的计算公式是: 式中: p-空气压力(Pa), Ps一水蒸气分压力(Pa)Psb饱和水蒸气分压(Pa), 一相对湿度()。从上式能够看出, 含湿量d几乎同水蒸气分压力Ps成正比, 而同空气总压力P成反比。d确切反映了空气中含有的水蒸气量的多少。由于在某一地区, 大气压力基本上是定值因此空气含湿量仅同水蒸气分压力Ps有关19饱和空气中水蒸气的密度取决于什么?答: 空气中水蒸气的含量(水蒸气密度)是有极限的。在气动压力(2Mp

7、a)范围内, 可认为饱和空气中水蒸气的密度只取决于温度的高低而和空气压力大小无关, 温度越高, 饱和水蒸气的密度越大。譬如, 在40时1m3空气, 不论其压力是O1MPa还是1OMPa, 它的饱和水蒸气密度都是51gl10空气在加压状态下(即压缩空气)的相对湿度及含水量是怎样确定的?答: 丛题l一8中知道。当压力P提高后空气中饱和含湿量将减少。压缩空气的相对湿及实际含水量ps由下式确定: 式中: P P一压缩前、 后空气的绝对压力(Pa)Pb Pb-压缩前、 后与各自温度下的饱和水蒸气分压(P且)压缩前空气的相对湿度() 一压缩后空气的相对湿度()pb-压缩后与其温度相对应的饱和水蒸气密度(g

8、m3)若P=100则压缩空气处于饱和状态。压缩空气的饱和水蒸气分压: 该式可用来确定压缩空气的”压力露点”与常压露点的对应换算关系。1一ll什么是空气的标准状态?答: 在温度t=20, 绝对压力P=01Mpa, 相对湿度p=65时的空气状态叫空气的标准状态。在标准状态下, 空气密度是1185kgm3。(空压机排气量、 干燥机、 过滤器等后处理设备的处理能力都是以空气标准状态下的流量来标注的, 单位写作Nm3min也能够m3min后加ANR)。实际空气状态与标准状态经过状态方程进行转换。状态方程有多种形式。其中一种形式是 式中: P-气体的绝对压力(Pa), V一气体的比容(mkg), T-气体

9、的温度(K)(单位符号带脚标0的是标准状态参量, 带l的是实际状态参量)因为加压前后空气质量是不变的。利用状态方程能够计算出加压后空气的体积: 112什么是热量?答: 热量是能量的一种形式。在物理学中用”比热”来计算热量, 即Q=Gc(t。一t: ), 式中: Q一热量, G一物体的质量。c物体的比热t1、 t2一物体的初温和终温。热量单位是J(焦耳)。热量是依靠温差(即t1t2)传递的能量, 没有温差就无所谓热量传递。根据热力学定律热量能经过对流、 传导、 辐射等形式从高温端向低温端自发传递。在没有外功耗情况下热量永远不可能作反向传递。l13什么是显热?什么是潜热?答: 物体在加热或冷却过程

10、中, 温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量, 称为”显热”。它能使人们有明显的冷热变化感觉, 一般可用温度计测量出来。(如将水从20升高到80所吸收到的热量, 就叫显热。在物体吸收或放出热量过程中, 其相态发生了变化(如气体变成液体), 但温度不发生变化, 这种吸收或放出的热量叫”潜热”。”潜热”不能用温度计测量出来, 人体也无法感受到, 但可经过实验计算出来。 饱和空气在吸收一定冷置(即放出热量)后, 一部分水蒸气会相变成液态水, 而此时饱和空气温度并不下降, 这部分放出的热量就是”潜热”。114什么是空气的焓值?怎样计算?答: 空气的焓值是指空气所含有的总热量, 一般以干空

11、气的单位质量为基准。焓用符号i表单位是kJkg干空气。湿空气焙值等lkg干空气的焓值与dkg水蒸气焓值之和。湿空气焓计算公式为: i=1.01t+(2500+184t)d或i=(10l+1.84d)t+2500d (kJkg干空气)式中: t一空气温度d一空气的含湿量gkg干空气101-干空气的平均定压比热kJ(kgk)184一水蒸气的平均定压比热kJ(kgk)2500-0时水的汽化潜热 kjkg由上式能够看出: (1Ol+184d)t是随温度变化的热量, 即”显热”; 而2500d则是O时水的汽化潜热, 它仅随含湿量而变化, 与温度无关, 即是”潜热”。上式经常见来计算冷干机的热负荷。115

12、什么是压缩空气?有哪些特点?答: 空气具有可压缩性, 经空气压缩机做机械功使本身体积缩小, 压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比, 它具有下列明显的特点: 清晰透明, 输送方便,没有特殊的有害性能没有起火危险, 不怕超负荷, 能在许多不利环境下工作, 空气在地面上到处都有, 取之不尽。1-16压缩空气里含有哪些杂质?答: 空压机排出的压缩空气里含有很多杂质: 水, 包括水雾、 水蒸汽、 凝结水; 油, 包括油污、 油蒸汽; 各种固态物质如: 锈泥、 金属粉末、 橡胶细末、 焦油粒及滤材、 密封材料的细末等; 另外还有多种有害的化学异昧物质等。l17什么是气源系统

13、?答: 由产生、 处理和储存压缩空气的设备所组成的系统称为气源系统。典型的气源系统由下列部分组成: 空气压缩机、 后部冷却器、 过滤器(包括前置过滤器、 油水分离器、 管道过滤器、 除油过滤器、 除臭过滤器、 灭菌过滤器等等)、 稳压储气罐、 干燥机(冷冻式或吸附式)、 自动排水排污器,输气管道、 管路阀件、 仪表等。上述设备根据工艺流程的不同需要, 组合成完整的气源系统。l18为什么必须对气源系统进行处理?答: 从空压机输出的压缩空气中含有大量有害杂质, 不经过适当的方法清除这些杂质, 会对气源系统造成很大的危害: 变质的润滑油(油分)会使橡胶、 塑料、 密封材料变质, 堵塞小孔, 造成阀类

14、动作失灵, 污染产品: 水分和粉尘会造成金属器件、 管道生锈腐蚀, 造成运动部件卡死或磨损, 使气动元件动作失灵和漏气, 水分和尘土还会堵塞节流小孔或过滤网; 在寒冷地区, 水分结冰会造成管道冻结或冻裂。由于空气质量不良, 使气动系统的可靠性和使用寿命大大降低, 由此造成的损失往往大大超过气源处理装置的成本和维修费用, 故正确选用气源处理系统是绝对必要的。119气源质量的标准有哪些?答: 不同用户对气源质量有不同要求。国家标准GBT132779I一般用压缩空气质量等级)(等效采用IS08573)就是为此而制订的。该标准对压缩空气中固体粒子、 水分及含油量作出了量的规定。从更广的意义上讲, 一个

15、良好的气源还应当在使用过程中压力是稳定的, 对周围环境造成的污染是最小的。l-20压缩空气干燥方法有哪几种?答: 压缩空气能够经过加压、 降温、 吸附等方法来除去其中的水蒸汽。可经过加热过滤机械分离等方法除去液态水分。冷冻式干燥机就是对压缩空气进行降温桌排除其中所含水蒸气, 获得相对干燥压缩空气的一种设备。二、 ”压力露点”及测量21什么叫露点?它和什么有关?答: 未饱和空气在保持水蒸气分压不变(即保持绝对含水量不变)情况下降低温度, 使之达到饱和状态时的温度叫”露点”。温度降至露点时, 湿空气中便有凝结水滴析出。湿空气的露点不但与温度有关, 而且与湿空气中水分含量的多少有关。含水量大的露点高

16、, 含水量少的露点低。22什么是”压力露点”?答: 湿空气被压缩后, 水蒸气密度增加, 温度也上升。压缩空气冷却时, 相对湿度便增加, 当温度继续下降到相对湿度达100时, 便有水滴从压缩空气中析出, 这时的温度就是压缩空气的”压力露点”。23”压力露点”与”常压露点”有什么关系?答: ”压力露点”与常压露点之间的对应关系与”压缩比”有关, 一般用图表来表示。在”压力露点”相同情况下, ”压缩比”越大, 所对应的常压露点越低。例如: O7MPa的压缩空气压力露点为2时, 相当于常压露点为一23。当压力提高到10MPa时, 同样压力露点为2时对应的常压露点降到一28(见附表)24压缩空气露点用什

17、么仪器来测量?答: 压力露点单位虽然是, 但它的内涵是压缩空气的含水量。因此测量露点实际上就是测空气的含水量。测量压缩空气露点的仪器很多, 有用氮气、 乙醚等作冷源的”镜面露点仪”, 有用五氧化二磷、 氯化锂等作电解质的”电解湿度计”等等。当前工业上普遍使用专用的气体露点计来测量压缩空气的露点, 如英国的SHAW露点仪, 该仪器的测量范围可达一80。25用露点仪测量压缩空气露点时应注意什么?答: 用露点仪测量空气露点, 特别是在被测空气含水量极低时, 操作要十分仔细和耐心。气体采样设备及连接管路必须是干燥的(至少要比被测气体干燥), 管路连接应是完全密封的, 气体流速应按规定选取, 而且要求有

18、足够长的预处理时间, 稍一不慎, 就会带来很大误差。实际证明用五氧化二磷作电解质的”微水分测定仪”来测量经冷干机处理的压缩空气的”压力露点”时, 误差很大。据厂家解释, 这是由于在测试过程中压缩空气会产生”二次电解”, 使读数值比实际高。而且冷干机处理后的压缩空气含水量约在1000ppm左右, 已超出了该仪器的测量范围。因此在测量冷干机处理的压缩空气露点时, 不应当使用这类仪器。2一6压缩空气的”压力露点”应在干燥机哪个部位测量?答: 用露点仪测量压缩空气的”压力露点”, 取样点应放在干燥机的排气管道内, 且样气中不能含有液态水滴。其它采样点测出的露点都有误差。27能够用蒸发温度来代替”压力露

19、点”吗?答: 在冷干机里, 蒸发温度(蒸发压力) 的读数是不能用来代替压缩空气的”压力露点”的。这是由于在换热面积有限的蒸发器里。压缩空气与冷媒蒸发温度在热交换过程中存在不可忽略的温差(有时可达 46C); 压缩空气所能冷却到的温度总比冷媒蒸发温度高。另外处于蒸发器与预冷器之间”气水分离器”的分离效率也不可能是100%, 总有一部分分离不尽的细小水滴会随气流进入预冷器, 并在那里”二次蒸发”还原成水蒸气, 使压缩空气含水量增加, 露点上升。因此在这种情况下, 所测得的冷媒蒸发温度总比压缩空气的实际”压力露点”来得低。28在什么情况下能够用测量温度的办法来代替”压力露点”?答: 工业现场用SHA

20、W露点计间歇取样测量空气”压力露点”步聚相当麻烦, 往往因测试条件不完备而影响测试结果。因此在要求不十分严格的场合, 往往用温度计来近似测量压缩空气的”压力露点”。用温度计测量压缩空气”压力露点”的理论依据是: 如果被蒸发器强制冷却后经过”气水分离器”进入预冷器的压缩空气, 其中所带的凝结水在”气水分离器”得到完全分离, 那么此时所测得的压缩空气温度即是它的”压力露点”。虽然实际上”气水分离器”的分离效率不可能达到100, 但在预冷器与蒸发器凝结水排出良好的情况下。进入”气水分离器”并需经过”气水分离器”排除的凝结水只占全部凝结水量的很少一部分。因此用这种方法测”压力露点”误差并不很大。用这种

21、方法测量压缩空气”压力露点”时, 温度测点应选择在冷干机蒸发器末端或”气水分离器”内。因为这点压缩空气温度最低。在国外原装进口的冷干机中也有用这种方法来测量成品气”露点温度”的。三、 过滤器3一l为什么空气中油的危害是最大的?答: 在一些要求严格的地方, 比如气动控制系统中, 一滴油能改变气孔的状况。使原本正常自动运行的生产线瘫痪。有时, 油还会将气动阀门的密封圈和柱体胀大, 造成操作迟缓, 严重的甚至堵塞。在由空气完成的工序中, 如吹形件, 油还会造成产品外形缺陷或外表污染。32油污的主要来源是怎样的?答: 由于大部分压缩空气系统都使用润滑油式压缩机, 该机在工作中将油汽化变成油滴。它以二种

22、方式形成的: 一种是由于活塞压缩或叶片旋转的剪切作用产生的所谓”分散型液滴”。其直径从150m,另一种是在润滑油冷却高温的机体时, 汽化形成的”冷凝型液滴”, 其直径一般小于lm.这种冷凝油滴一般占全部油污重量超过50, 占全部油污实际颗粒数量超过99。33油量常见的计量标准是什么?答: 油污量一般采用一种很小的计量标准来清晰地表示出其累积的状态。lOOsefm(每分钟标准立方尺)空气中含有lppmWW(重量的百万分之几)油流量相当于每月150ml。34无油压缩机能够完全消除污染物的产生吗?答: 不能。在最理想的工作状态下, 此类压缩机也会产生不少于05ppmWW的碳氢化合物, 即使按lOOs

23、cfm气量计, 每月产生的汽化冷凝液也超过15mL。35什么叫压缩空气过滤器?答: 压缩空气过滤器就是对压缩空气进行过滤、 净化处理的装置。我们一般特指压缩空气系统管路中的高效精密过滤器。36过滤器的工作原理是什么?答: 一般过滤器滤芯是由纤维介质、 滤网、 海绵等材料组成, 压缩空气中的固体的、 液体的微粒(滴)经过过滤材料的拦截后, 凝聚在滤芯表面(内外侧)。积聚在滤芯表面的液滴和杂质经过重力的作用沉淀到过滤器的底部再经自动排水器或人工排出。37几种一般类型过滤器的特点是什么?答: 利用表面产生吸引力的吸附式(活性碳)过滤器, 存在着使用周期有限, 吸附剂吸收油后其吸附能力也随之降低等问题

24、。吸收式过滤器的主要材质吸收剂, 如羊毛、 油毡和棉花, 在将液体吸收至内部并侵满后, 会失去其结构上优势而迅速失效。机械式分离器和筛网式空气过滤器, 一般按5、 lO、 20、 和40m来分类, 对于占油滴中大部分的微小颗粒是无效的。38玻璃纤维材质应用于过滤中有什么特点?答: 玻璃纤维能十分有效地分离直径从5000lm间的润滑油滴, 它在过滤时既不必吸附也不用吸收。而且十分有效, 比其它材质更优胜。39由玻璃纤维材质为滤芯核心的凝聚式过滤器的工作机理是怎样的?答: 空气从滤芯中部流入, 经过重力作用、 惯性碰撞、 直接拦截和渗透四种机理将油滴收集起来。重力作用: 当过滤器内气流速度较低时,

25、 直径2050m的油滴在到达滤层前, 经重力自由落体大部分被收集起来, 而且气流在流经滤网时也继续落下而收集。气流速度越大, 其效率越低。惯性碰撞: 一般直径大于lm的悬浮颗粒具有很大的冲量。与气流路径不常一致因而会惯性地撞上纤维层。气流速度越大, 碰撞率越大。直接拦截: 直径从03-1m的颗粒是随气流运动的, 它们大部分将被滤芯l2处的纤维层拦截而分离出来。粒子越小, 拦截率越低。渗透: 直径小于O3m的颗粒。因其质量太小已不具有液体的一般特性了。它们以一种无规则的布朗运动方式运动着与气流路径是不一致的正因这种运动方式使其能被更细密的滤层俘获。粒子越小。布朗运动越剧烈, 捕捉机率越大。3一l

26、O高效过滤器的主要特点是什么?答: 直径为O3m的颗粒既不能用机械方式也不能有效地去捕获。评价一个过滤器是否高效是看其是否有能力最大限度内地俘获这类尺寸的颗粒。3一11高效的凝聚式过滤器的简单工作过程是怎样的?答: 压缩空气进入滤芯的中部后, 经重力、 碰撞、 拦截和渗透作用被滤层搜集起来。当油滴被滤层清除后, 首先要收集它们。小油滴先聚合成大油滴, 聚合的大油滴质量足够大时, 会沉降至滤层底部。然后流入过滤糟内, 经人工或自动排油装置从系统中排除。3一12高效的凝聚式过滤器有哪些设计要求?答: 玻璃纤维具有防水性却不防油。油会在纤维表面形成薄膜, 影响搜集并增加了筛芯的功能直径。对此, 设计

27、中就必须选择更加纤细的纤维。过滤层的设计主要考虑控制气流速度和过滤层的物理环境。只有保证材质有足够大的表面积, 使气流速度尽量低, 从而使拦截、 碰撞和扩散作用更加有效, 另一方面, 设计的滤床也要足够厚, 使粒子有充分的停留时间。最后, 滤芯中不能有太多的纤维层, 这会阻碍排水, 增大压损, 使过滤器效益降低。油滴的收集是一个物理过程, 压力、 流速、 湿度和杂质本身的物理特性都会影响聚集结果。因此, 过滤层的配置、 安排、 尺寸以及类型选择也很关健。3一13凝聚式过滤器的滤芯有使用寿命吗?答: 有。理论上, 过滤层可无限次地清除液体并保持其高效性。事实上, 因滤网在使用中不断收集液体而产生

28、压降增加, 会导致过滤层有一定的有效使用寿命。3一14凝聚式过滤器的滤芯为什么使用多孔泡沫层(或罩)?答: 一般凝聚式过滤器的滤芯设计中会在过滤层内、 外设置多孔泡沫层或罩。当含油质的气流经过滤中心层的作用放射状地流人柔韧的内多孔泡沫套层。它一方面对气流起到分散器、 预过滤器和空间稳定器的作用; 另一方面经过自身调整改变气流(扩张或收缩), 使气流对过滤层产生柔和压力, 保证其工作时完整而有效。气流经过滤层时, 油滴被拦截和收集。油聚集后, 经过一层硬质金属管流到外层多孔泡沫罩(套在金属管外)。外层多孔泡沫罩具有较大的不吸收表面, 可使油迅速覆盖在其表面, 在重力作用下流至底部, 从而阻止了油

29、重回气流的情况产生。当油积聚在罩底(无气流死区)时, 泡沫孔被堵满, 油降至收集槽内.3一15过滤器滤芯的等级标准划分依据是什么?答: 根据ISO 85731质量等级, 过滤器处理压缩空气所达到的等级一般根据滤芯处理后固态污染物粒子的尺寸大小、 液态水的含量和油滴、 油雾、 油汽的含量来划分。3一16过滤器的等级是如何具体划分的?答: 一般过滤器的等级可分为预过滤、 初过滤、 精过滤和活性碳过滤。其中预过滤器一般滤除直径35m微粒, 初过滤器一般滤除直径O.51微粒和油雾剩余含量1ppm ww, 精过滤器一般滤除直径0.01m微粒和油雾剩余含量0.0lppm ww活性碳过滤器则主要用来去除臭味

30、和油蒸汽(油雾剩余含量仅0003ppm ww)3一17过滤器不同等级标准的适用场合如何?答: 预过滤器一般用于压缩机(后冷却器)的下游, 使用场合要求不高。初过滤器一般用于工具、 马达、 气缸等。精过滤器一般用于喷漆、 注塑、 仪表、 控制阀、 传动、 搅拌、 电子元件制造、 氮分离等。活性碳过滤器一般用于食品和药品制造、 呼吸空气、 气体加工等。3一18为什么过滤器要搭配选购?答: 一般人的误区是, 认为根据所需要的空气质量选择对应处理精度的单支过滤器就能达到要求, 而且节约开支。其实不然, 所需要的空气质量虽然由所选的单支过滤器的处理精度决定, 但没有前置低一级过滤器的预处理保护, 高精密滤芯很快就会因负载过大而堵塞, 加快了滤芯的更换频率, 从而会变相地增加生产成本。3一19过滤器能否降低空气露点?答: 过滤器一般只能除去固体的、 液体的微粒(滴), 而水蒸气和油蒸气却能够毫无阻挡地经过过滤材料弯弯曲曲的通径。因此, 机械式过滤器无法将其滤除(活性碳过滤器除外)。要从根本上去除水蒸气和油蒸气, 只有用干燥机降低空气的露点温度。320过滤器效率与空气温度的关系是什么?答: 压缩空气中所含油和水的温度, 影响着过滤器效率。如: 当温度为30时, 流经过滤器的油含量为