制药生产所用压缩空气的

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1、Z h u a n g b e i Y in g Y o n g Y u Y a n jiu 装 备 应 用 与 研 究 蠢 制药 生产所用压缩空气 的认识性探讨 朱莲 华 ( 上海 新 先 锋药 业 白 公司 第 四 制药 厂 ， 上 海 2 0 0 1 3 7 ) 摘 要 ： 从 压缩 空气 的概述 入手 ， 分析 了其杂 质 的 来 ， 时 以气源 处理 系统 、 除水 、 除 油 与药 品生产 要求 为切 入 点， 认识 性探讨 了制 药生产 用 沽净压 缩空 气净 化 系统 。 关键 词 ： 压缩 空气 ； 制 药 生产 ； 除 水 ； 除 油； 净 化 ； 认 识性 探讨 1 对压

2、 缩 空气 的概述 1 1 压缩 空 气的 定义 与特 点 空气具 有 可压 缩性 ，经 气 压缩 机 做机 械 功使 体积缩小、 压力提高后的空气叫压缩窄气。 压缩空气 是仅 次于 电力 的第 二 火动 力 能源 ，又 是 具有 多种 用 途 的 工艺气 源 ， 与其 他 能源 相 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 倚 ，能在 许 多 不利 环 境 卜工 作， 空 气在 地面 上 到处部 有 ， 取之 不尽 。 空气 ， 构成地球周 围大气 的气 体， 常温 下的空 气是

3、无色尤味的 。大气 的丰要成分是氦气 ，约 占 7 8 ， 其次 是 氧 气 ， 约 占2 1 ， 二 氧 化碳 占0 2 5 ， 其 余 为其 他气 体 和 杂质 等 。其 他 气体 包 含人 们 常说 的 氦 、 氖 、 氩 、 氙 、 氪 等微 量 气 体 以及水 蒸 气 。其他 杂 质 指飘浮于空气中的灰尘 、 细菌 、 气溶剂等 。在通常情 况下 ， 空气是尢色透 明的， 我 们用 肉眼存不经意 中 很 难 看到 窄 气 中 的 杂质 。经 科 学统 计 ， 在 室 内环 境 卜，每 赢 方 米 的 空气 中 ， 0 5“ m以上 的 尘 埃粒 子数 大约 为4 0 0 0 万 5

4、0 0 0 万个 。而 依 附 于尘 埃粒 子 中 的细 菌更 足不 计其 数 。 气 占有 一定 的 空 问 ，但 它 没有 固 定 的形状 和 体积 。 在对 密 闭 的容器 巾 的宅气 施加 压 力时 ， 窄 气 的 体积就 被压 缩 ， 内部压 强增 大 。 当外力 撤 销 时 ， 空气 存 内部 压强 的 作用 下 ， 又会恢 复 到原 来 的体 积 。 如 果 在 容器 中有 一个 可 以活 动 的物 体 ， 当空气 恢 复原 来 的体积时，该物体将被容器 内空气的压力 向外推弹 出来 ， 这 一原 理被 广泛 应用 存生 产 、 生活 中 。 1 2 不 理 想的是 压 缩 空气

5、 中的杂 质 不理想的是压缩 空气 中含有相当数量的杂质 ， 窄 J玉机排 出的压缩 空 气里 更 是含 有 除空气 以外 的压 缩 机 自身 产生 的很 多 杂质 ： 水 ， 包括 水 雾 、 水蒸 汽 、 凝 结水 ； 油， 包括油雾、 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 ； 还有 各 种有 害 的化学 异味 物质 等 。 ( 1 ) 固体微 粒 ， 在 一 个 典型 的 大城 市环 境 中每立 方米大气 中约含有 1 4 f L 个微粒， 其中大约8 0 在尺 、 卜1 0 0 ) 时，

6、或当空 气冷却至露点温度以下时，空气中的水汽才会凝结 成水滴析出。 空气中的水分的绝对含量可用湿含量 表 示 ， 其单位 是k g ( 水气 ) k g ( 干 空气) ， 即每公 斤干 空气中所含有的公斤水汽数。空气的相对湿度 是 以空气中所含的水汽量与同温度下空气的最大( 即 饱和) 含水汽量之比， 或空气中水汽的分压与同温度 下水的饱和蒸汽压之 比， 以表示。 空气的露点是使 含有一定量水汽的空气冷却至相对湿度为1 0 0 ， 即 开始有水滴析出时的温度 。纯水蒸汽的饱和蒸汽压 及湿含量见表l 。 由此 可 知 ， 要 去 除压缩 空气 中 的水 分 ， 最直 接 的 办法 就是对 压缩

7、 空气 进行冷 却 ， 经冷 却 处理后 ， 降低 了露 点， 此 时会有 大量 多余 的水分析 出。 可 以使 用压 缩空气除水过滤器、 无热再生干燥塔、 冷冻干燥机等 设 备通过 对压 缩空 气加压 、 降温 、 吸附 等方法 来 除去 其 中的水蒸汽，并通过加热一过滤一机械分离等方 法 除去液 态水 分 。 压 缩 空气气 水分 离器 是运 用离 心及 集流 相 结合 之 原理 ， 重力 及碰撞 等机 理的完 美 结合 ， 能有 效去 除 压缩空气中的液态水雾。其是压缩空气高效过滤器 及冷冻式、吸附式压缩空气干燥机必要的预处理装 置； 无热再生干燥塔是根据变压吸附的原理 ， 一侧干 Z

8、h u a n g b e i Y in g Y o n g y u Y a n jiu 装 备 应 用 与 研 究 鏊 表 1 纯 水蒸 汽的饱 和蒸汽压及湿含量 燥塔工作时， 空气中的水分被干燥剂吸附， T燥后大 部分 的 空气供 用户 使用 ，其 中一 少 部分 的 空气进 入 另一 侧干燥 塔 对 干燥剂 还 原 再生 ，通 过 定的 自动 控制 ， 两 个塔 轮 番 使 用 ， 达 到 干 燥 空气 的 目的 ； 冷 冻 式干燥 机就 是 对压 缩空 气进 行 降温 来 排 除其 中所 含 水蒸 汽 ， 获 得相 对 干燥 压缩 窄气 的 一种 设备 。 尽 管如 此 ， 缩 气经

9、冷 却后 ， 此 时其 相对 湿 度 仍 为 1 0 0 ， 虽然 有除水 设 备 ， 但 该 设备 并不 能将 水 滴 全部 除 净 ， 此 时将 压缩 空 气直 接送 入 过滤 器等 ，极 易使 过滤 介 质 受潮 ， 降低过 滤效 率 ， 导致 过滤 失败 。 正因如 此 ， 对 已经析 水 的压 缩 窄气 重新 加热 十 分 必要 。重新 加 热 后 的 压 缩 空 气 ，在 工 况 条 件 下 相 对 湿 度 可 达 到 6 0 左 右 ， 此 时 对后 面 的过滤 介质 ， 即安全 可 靠 了。 3 2压 缩 空气 的除 油 由于 大部 分 压缩 空 气系 统 都使 用润 滑 油

10、式压 缩 机 ， 在 工作 中将 油汽 化变 成油 滴 ， 它 是 以两种 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 牛 的所 谓“ 分 散 型 液 滴 ” ， 其 直 径 从 l 5 0 m： 另 种 足在 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 l m的固体粒子 被滤除。粒径微小的油雾、 水雾被收集在精滤芯上， 并 凝聚 成较 大 的液滴 ， 在 重 力作 用下 ， 沉 降 到精 滤管 底 部 。 分 离 出来 油、 水 ， 由各排 污 口排 出 ， 经 除油 处理 的 压缩 空气

11、由除 油器 顶端 的 出气 口输 出 。 除 油过 滤 器 以超 细 微 孔过 滤 管 为 主 体 滤材 ， 是 对 压缩 空气进 行粗 滤 、半精 滤 、精滤 的三级 除 油设 备 ， 其综 合采 用机 械 分离 、 微 纤维 过滤 和 微孔 介质 凝 聚 生长 的原 理 ， 具 有 过滤 效率 高 、 体积 小 、 寿命 长 、 耐 压 高 、 除油净 化效 果好 、 压 差低 、 操 作方 便 、 维修 费用 少 等特 点 。 并 具有一 定 的脱湿 干燥 能 力 。 其可 应用 于 电子 、 制约 、 食 品等行 业 中气 动控 制 、 气 动 仪表 、 气动 元件 的工 艺朋 气 。

12、 以凝 聚式过 滤器 为 例 ： 空 气从滤 芯 中部流 入 ， 通 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 机 电信息2 0 1 1 年第 8期总第 2 9 0期4 3 l 装 备 应 用 与 研 究 z h u a n g b e i Y in g y o n g Y u Y a n jiu 时 ， 直 径2 0 5 0 Ix m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

13、： 通 常直 径 1 m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 0 3 1 I x m的颗粒 是随气流运动的，它们大部分将 被滤 芯 1 2 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 0 5 m尘 埃粒 子均 在此 被截 获 。 经粗 滤器 净化 后 的压 缩 空气 ， 最后 进 入 除菌 精滤 器 。除菌 精滤 器 内置有 超 细玻 璃 纤维 过滤 介质 0 0 3 Ix m的尘 埃 粒

14、子 的 去除率 高 达 9 9 9 9 9 。 即可去除压缩空气 中的尘埃粒子及杂荫 。 F 1 前 市 场 上 出售 的成 套 压 缩 空 气 净 化 设 备 ， 其 原理 大致 相 ， 每 台 设备均 有 不 l 司的功 能 ， 依据 用气 单位 对压 缩 空气质 量 的要 求 ， 配 置与之 相 应 的 设备 。 压缩空气油水分离器采用机械式离心分离 、 撞 击式 预过 滤 及折 叠净 化滤 芯精 过 滤 的三 合 一优 选 设 计机 理 ， 具 有 过滤 效 率 高 、 体积 小 、 寿 命 长、 耐 高 温 、 除 油净化 效 果好 、 压 差低 、 操 作 方便 、 维 修 费 用

15、 少等 特 点 。J 玉缩卒 气油 水分 离 器更 适 用 丁 - 原 有 的压 缩 空 气 系统 的 技术 改造 。该 设 备最 大 的特 点 是承 载 能力 大 、 除油效 率 高 ， 使 客户 仅增 加 此 设备 而 不 更换 土机 就可获 得 理想 的高 品质 的 缩 空 气 ，投 资 少 、见效 Z h u a n g b e i Y in g Y o n g Y u Y a n j iu 装 备 应 用 与 研 究 霾 快 。压缩 空气 除 油净 化器 配 有压 差显 示 及 自动排 污 等功 能 ， 使管 理更 便捷 、 合 理 。使 用 油水 分 离器对 原 有 的压 缩 空

16、气系统 进 行技术 改造 是最 经 济 的选 择 。 技 术指 标 ： ( 1 ) 出 口气 体含 油 量 1 1 0 W W ； ( 2 ) 额 定 工 作 压 力 为 0 4 1 0 MP a( 可 按 要 求 提 供 0 8 6 4 MP a ) ；( 3 ) 进 气 温 度 6 0 ；( 4 ) 过 滤 精 度 为 1 Ix m； ( 5 ) 过 滤效 率 为9 9 9 9 9 ； ( 6 ) 初始 压差 0 0 2 MP a ： ( 7 ) 滤 芯寿命 为 8 0 0 0 h 。 压缩 气净 化 系统 的配套 使用 是 一项 经 济性 很 强的工 作 ， 每 一种 净化 方式 、 配 置对 应 着特 定 的用 户 要 求和 使 用环境 。 比如 压力 的变 化 ， 若压 力 降低则 设 备 可 能发 生过载 、