【壓縮機(jī)網(wǎng)】壓縮空氣是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)必不可少的動(dòng)力之一，而生產(chǎn)壓縮空氣的機(jī)械設(shè)備——空氣壓縮機(jī)，按照是否有油參與壓縮，可分為噴油空氣壓縮機(jī)和無(wú)油空氣壓縮機(jī)（此處指干式無(wú)油空壓機(jī)）。

　　無(wú)油空壓機(jī)由于沒(méi)有潤(rùn)滑油參與，氣體質(zhì)量較好，可以很好地滿(mǎn)足醫(yī)藥、食品、飲料、電子產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)室和紡織等行業(yè)對(duì)高品質(zhì)空氣的需求。

　　隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)o(wú)油空氣壓縮機(jī)的接受度不斷提升，需求逐漸增加，近年來(lái)無(wú)油機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。時(shí)至今日，無(wú)油機(jī)在整個(gè)空壓機(jī)市場(chǎng)所占份額前所未有的高。

　　盡管無(wú)油機(jī)技術(shù)不斷成熟，采購(gòu)成本不斷下降，用戶(hù)也越來(lái)越希望提高壓縮空氣的品質(zhì)，但許多企業(yè)仍然不愿將噴油機(jī)改為無(wú)油機(jī)，因?yàn)榇蠹艺J(rèn)為無(wú)油機(jī)在擁有和運(yùn)行方面不如有油機(jī)經(jīng)濟(jì)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，如果有高品質(zhì)壓縮空氣需求，確實(shí)值得探討。

　　一套空壓系統(tǒng)的真正成本

　　眾所周知，企業(yè)都希望以最小的運(yùn)營(yíng)成本獲得最大的運(yùn)行時(shí)間。一臺(tái)設(shè)備從采購(gòu)、安裝、維護(hù)管理到磨損而失去使用價(jià)值，或者因老化、故障率增加、維護(hù)成本增加和經(jīng)濟(jì)價(jià)值降低報(bào)廢停止使用期間，用戶(hù)的所有支出成本即為設(shè)備生命周期成本（Life Cycle Cost，簡(jiǎn)稱(chēng)LCC）。討論有油機(jī)與無(wú)油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，肯定不能僅僅局限于設(shè)備的采購(gòu)成本，因?yàn)閴嚎s機(jī)的采購(gòu)價(jià)格只占總擁有成本的一小部分。而應(yīng)考慮兩種系統(tǒng)的總壽命周期成本，以及廢棄潤(rùn)滑油、受污染分離器、過(guò)濾器元件的環(huán)境污染與處理，包括處理受污染冷凝水增加的額外工作量與支出等。

　　比如在氣量相似的情況下，要產(chǎn)出常規(guī)意義上的“0級(jí)”無(wú)油壓縮空氣，與無(wú)油機(jī)系統(tǒng)相比，有油壓縮空氣系統(tǒng)需要更多的空氣處理部件。比如需要高精度過(guò)濾器和活性炭過(guò)濾器，以達(dá)到與無(wú)油機(jī)相同的空氣純度。當(dāng)綜合考慮了以上總擁有成本（包括電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用），有油和無(wú)油的成本差異可能比想象的要小。當(dāng)然，本文的目的不是為宣傳無(wú)油機(jī)，而是希望用戶(hù)進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)，考量更加全面。

　　有油空壓機(jī)中的潤(rùn)滑油管理

　　如果操作、保養(yǎng)、維護(hù)得當(dāng)，一臺(tái)噴油螺桿空氣壓縮機(jī)完全可以使用10年以上的時(shí)間。在設(shè)備的壽命周期內(nèi)，所消耗的潤(rùn)滑油量（無(wú)論是定期更換潤(rùn)滑油還是添加潤(rùn)滑油）都非常大。

　　在國(guó)內(nèi)，理論上空壓機(jī)用礦物油2000-3000小時(shí)更換一次、半合成油3000-4000小時(shí)更換一次、全合成機(jī)油6000-8000小時(shí)更換一次。但是，如果潤(rùn)滑油受到污染或工作溫度升高，那潤(rùn)滑油壽命可能會(huì)嚴(yán)重縮短。

　　潤(rùn)滑油受污染，有時(shí)通過(guò)日常檢查就可以發(fā)現(xiàn)，有些情況卻不能。對(duì)于所有的污染，等到肉眼都能發(fā)現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)很?chē)?yán)重了。所以，潤(rùn)滑油的污染要早發(fā)現(xiàn)，早處理。

　　潤(rùn)滑油污染源主要包括顆粒物、水分和其它油品。顆粒物是危害最大的一種污染物，常見(jiàn)的顆粒物有灰塵、砂礫、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的細(xì)小金屬顆粒、銹渣等；水分是常見(jiàn)的污染物，潤(rùn)滑油里的水分有三種形式：溶解水、乳化水、游離水，其中，乳化水的危害最大；泄露、加油或用錯(cuò)潤(rùn)滑油（潤(rùn)滑油粘度選擇錯(cuò)誤或者添加劑類(lèi)型選錯(cuò)）、殘油過(guò)多等等，都會(huì)造成不同的潤(rùn)滑油混合?？諌簷C(jī)更換潤(rùn)滑油時(shí)建議一并更換油氣分離器濾芯、油濾清器，并處理廢潤(rùn)滑油。

　　噴油壓縮機(jī)需要定期補(bǔ)充潤(rùn)滑油，除了因?yàn)橐恍┮馔饴┯蛯?dǎo)致油量不足之外，主要是因?yàn)閴嚎s空氣會(huì)攜帶潤(rùn)滑油，一般噴油螺桿空壓機(jī)的壓縮空氣含油量不大于3ppm(不超過(guò)3mg/m3)，當(dāng)含油量超過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通常稱(chēng)之為耗油高，俗稱(chēng)跑油、飛油，這個(gè)時(shí)候我們就需要花費(fèi)一定成本去維護(hù)。

　　總之，管理噴油壓縮空氣系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油并非易事，空壓機(jī)壽命周期內(nèi)潤(rùn)滑油總成本非常高，在考慮無(wú)油與有油壓縮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)將其作為衡量的一部分。

　　無(wú)油空氣的獲取

　　無(wú)油壓縮空氣的獲取，除了無(wú)油空壓機(jī)之外，還可以通過(guò)后端增加除油設(shè)備的方式，比如催化氧化類(lèi)的除油凈化設(shè)備，可直接將該類(lèi)除油設(shè)備接入噴油空壓機(jī)后端，也能獲得無(wú)油壓縮空氣。催化氧化類(lèi)除油設(shè)備是將環(huán)境中以及壓縮過(guò)程中所帶入的油脂進(jìn)行轉(zhuǎn)化脫除，從而使得壓縮空氣穩(wěn)定處于<0.01mg/m3的無(wú)油水平。這是一種可靠有效獲取穩(wěn)定無(wú)油壓縮空氣的途徑。由于通過(guò)前端油脂的徹底脫除沒(méi)有了油脂污染，為后續(xù)凈化分離諸如冷凍式干燥、吸附式干燥、制氮、制氧、膜式干燥等提供可靠的保護(hù)。

　　理論上，噴油壓縮機(jī)+多個(gè)過(guò)濾器的方式也可以獲得無(wú)油壓縮空氣，但是這取決于過(guò)濾器效果與新舊，往往過(guò)濾效果不穩(wěn)定，更換頻率比較高，所以不推薦此類(lèi)方式。

　　有油空壓系統(tǒng)冷凝水管理

　　噴油螺桿空壓機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，需要潤(rùn)滑油進(jìn)入壓縮室，起到潤(rùn)滑螺桿轉(zhuǎn)子、密封和冷卻壓縮空氣等作用，同時(shí)，潤(rùn)滑油也會(huì)隨著壓縮空氣進(jìn)入到后端氣路當(dāng)中，雖然后端油氣分離器能分離99.5%在壓縮過(guò)程中噴入的潤(rùn)滑油，但還是有2～3mg/m3的潤(rùn)滑油會(huì)隨著壓縮空氣進(jìn)入后端氣路。除了在壓縮空氣中的部分潤(rùn)滑油（需要在壓縮空氣管路上配置過(guò)濾器進(jìn)行清潔過(guò)濾），還有一部分潤(rùn)滑油跟壓縮過(guò)程產(chǎn)生的冷凝水混合和乳化形成混合液體，一臺(tái)75kW的空壓機(jī)運(yùn)行一周會(huì)產(chǎn)生約半噸的冷凝水，這里面也包含相當(dāng)含量的潤(rùn)滑油，如果直接排放冷凝水，冷凝水中所含的油份日積月累就會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。

　　在中國(guó)，一般工業(yè)用水屬于IV類(lèi)水體，環(huán)保法規(guī)要求空壓機(jī)排放的冷凝水殘油含量低于10ppm，達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求才能排放到排水系統(tǒng)中。

　　這會(huì)導(dǎo)致最終用戶(hù)需要承擔(dān)無(wú)油壓縮空氣系統(tǒng)所沒(méi)有的維護(hù)成本與管理負(fù)擔(dān)。比如，使用油水分離器，必須定期監(jiān)測(cè)和更換過(guò)濾元件。正確選擇油水分離器需要深入了解其應(yīng)用，包括潤(rùn)滑油類(lèi)型、氣候條件（夏冬等極端氣溫與諸如梅雨季等濕度較大的季節(jié)）和壓縮機(jī)容量等。

　　油污染風(fēng)險(xiǎn)管理

　　正如前文所說(shuō)，噴油壓縮機(jī)+過(guò)濾器的方式也可以獲得無(wú)油壓縮空氣，但是這取決于過(guò)濾器效果與設(shè)備新舊，往往過(guò)濾效果不穩(wěn)定。那么使用此種方式獲取無(wú)油壓縮空氣的企業(yè)，就要從風(fēng)險(xiǎn)的角度來(lái)評(píng)估，使用有油壓縮技術(shù)將帶來(lái)什么風(fēng)險(xiǎn)？

　　對(duì)于食品、藥品、飲料或電子產(chǎn)品等行業(yè)來(lái)說(shuō)，油污染的風(fēng)險(xiǎn)很大。從潛在的污染原材料到成品，噴油壓縮機(jī)系統(tǒng)的除油系統(tǒng)漂移會(huì)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。而這個(gè)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，不僅僅限于可能造成的廢品率提高導(dǎo)致的生產(chǎn)成本增加，還包括品管、檢測(cè)工作量加大，售后服務(wù)補(bǔ)救投入增加，品牌口碑降低等等。

　　功耗與成本

　　能效比指空壓機(jī)在工作中所消耗的能量與其所產(chǎn)生的壓縮空氣能量之比，是評(píng)價(jià)空壓機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。在實(shí)際應(yīng)用中，空壓機(jī)的能效比越高，其能夠?yàn)橛脩?hù)節(jié)約的能源成本越多。

　　從表面比較能效比，有噴油壓縮機(jī)通常比無(wú)油壓縮機(jī)效率更高。但是，如果要獲得相同品質(zhì)的壓縮空氣，通盤(pán)考慮整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)而非單純的空壓機(jī)，那么兩者功耗并非簡(jiǎn)單功率作差那么大的差異。因?yàn)橄蛴脷舛溯斔拖嗤瑝毫Φ膲嚎s空氣，有油系統(tǒng)必須克服多個(gè)過(guò)濾器導(dǎo)致的額外壓力損失。比如，一臺(tái)75kW的噴油空壓機(jī)與一臺(tái)75kW的無(wú)油空壓機(jī)，過(guò)濾器的額外壓力損失約為0.19bar，則噴油壓縮機(jī)排氣壓力必須比無(wú)油壓縮機(jī)高0.19bar，從而使噴油壓縮機(jī)的功耗增加約1.4%。

　　小結(jié)

　　從生產(chǎn)實(shí)踐中看，絕大部分工藝對(duì)壓縮空氣品質(zhì)要求不高，有油機(jī)+常規(guī)后處理完全夠用，過(guò)高的用氣追求反而會(huì)導(dǎo)致成本急劇增加。但是，如果選擇了有油壓縮空氣系統(tǒng)，那就應(yīng)當(dāng)考慮所需的全部維護(hù)成本。

　　當(dāng)空氣純度對(duì)產(chǎn)品安全或質(zhì)量至關(guān)重要時(shí)，首先考慮的問(wèn)題不是“無(wú)油系統(tǒng)是否更昂貴”，而是“使用有油機(jī)節(jié)省的資金值得所要承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)嗎？”

　　選擇有油還是無(wú)油，單純技術(shù)性能對(duì)比意義不大，只有結(jié)合用戶(hù)實(shí)際情況，包括購(gòu)機(jī)資金壓力、維保運(yùn)營(yíng)能力、油污染承擔(dān)能力等等，才能選擇出最經(jīng)濟(jì)、適用的空壓系統(tǒng)解決方案，也才能真正契合用戶(hù)的實(shí)際需求。

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