压缩空气技术性和物理性无油分析
一、什么是无油压缩空气
【买空压机网】在工业中，压缩空气通常与电力、天然气和水被称为四大公用事业，也是三次能源，以电产气为主，在发达国家或地区，其耗电量占工业用电量8～13%。但是压缩空气具有的清洁能源和环境效益等优势是其他三项不可替代的，因此压缩空气成为各种应用和过程提供动力的首选能源。
空压机是压缩空气产生的源头，对于大多数空压机来说，其排出的压缩空气除了含有水（包括水蒸气、凝结水）和悬浮物外，还有油（包括油雾和油蒸气）、颗粒物、菌等。
压缩空气中水、颗粒物、菌主要来自大气。水分是自然界空气所固有的，大气中的水蒸气经过压缩和降温，变成液态水；油主要来自空压机，但要注意，在空气污染严重的地区，空气中也会含有微量油污，比如设备集中的机房等；部分颗粒物和菌来自空压系统。
压缩空气中这些污染物（主要是颗粒物、水、油、菌、味）对保障安全生产﹑提高生产效率、降低运行成本、提高产品质量是不利的：
水分危害：1.容易使管道锈蚀，从而缩短管道使用寿命；2.与油、尘混合，容易堵塞管道；3.会降低生产物料纯度，影响产品生产质量；4.容易形成“水锤”现象，破坏用气设备；5.会影响设备运行速度，导致生产效率低下；6.在寒冷地区，水分结冰会造成管道冻结或冻裂；7.生细菌。
尘埃的危害：1.造成运动部件卡死或磨损，造成事故；2.生产能力下降，设备寿命缩短；3.影响产品质量；4.造成产品外形缺陷或外表污染。
细菌的危害：1.食品、医药；2.生物、发酵。
因此就需要根据客户不同的需求对压缩空气进行净化处理。其中：
1.压缩空气中的水主要是通过冷却器、汽水分离器或干燥器去除。空气经过压缩，液态水（饱和）通过分离除掉；水蒸气（不饱和）一是通过降温（冷干机、储气罐等），析出液态水；二是吸附（吸干机），使含水量降低。
2.压缩空气中的颗粒物和油主要是通过过滤器去除。空气经过压缩，其中的菌通过高温和过滤除掉；油和尘通过空压机粗过滤、管道过滤（粗/精）。
过滤的机理：对于微米级的颗粒或油滴，主要通过惯性碰撞等方式过滤；对于亚微米的颗粒或油滴，主要通过直线拦截和扩散拦截等方式过滤；对于纳米级颗粒或油滴，主要是扩散拦截的方式过滤。
3.根据国际标准ISO8573-1，压缩空气中颗粒物、水和油含量根据客户对洁净度要求分为0～9级。其中0级是最高等级（Class 0）。
4.压缩空气质量等级为0级时，我们通常称为CLASS 0，如下图标准规定：压缩空气含油量<0.01mg/Nm3。通常也称为无油压缩空气。
二、无油压缩空气需求越来越广泛
近几十年来，随着中国经济的飞速发展，高精尖工艺、技术与设备的不断引入、深化与改进，各行业对于用气品质要求也越来越清晰明朗。
基于消费者对于生命安全越来越高的关注，食品、饮料、医药、精细化工以及与之相关的包装等行业对于无油洁净压缩空气的需求是毋庸置疑的。在整个生产过程中，在设备的运行、清洁、干燥、试验等应用中，无油压缩空气需求越来越大。另外，电子制造、汽车、纺织、化工等行业在加工与制造过程当中，也必须排除油的污染，否则会导致废品率上升、设备损坏、产品质量下降、生产停顿等严重后果，最终使得品牌与市场信誉遭受损失。
油的危害：1.油污呈弱酸性，起腐蚀作用；2.气动控制系统中，一滴油就能改变气孔的状况；3.油还会将气动阀门的密封圈和柱体胀大；4.造成产品外形缺陷或外表污染；5.压缩空气中油污染甚至会导致产品中毒或报废等等。
三、如何获得无油压缩空气？
压缩空气是通过压缩机消耗外部能量使气体获得压力势能的过程，压缩过程分有油润滑和无油润滑两种润滑方式。在压缩过程有润滑油的参与称之为“有油润滑空压机”，如有油润滑的活塞空压机/螺杆空压机等；在压缩过程没有油的参与称之为“无油润滑空压机”，如无油润滑活塞、涡旋空压机/干式无油螺杆空压机/水润滑螺杆空压机/离心式空压机等等。
因此，从压缩空气产生的源头来看，有油空压机和无油空压机都可以为客户提供压缩空气。只是根据客户对气体品质的需求和购买力进行选择。
1.有油空压机如何实现无油？
现在市场上大部分空压机为喷油螺杆空气压缩机，要想实现压缩空气含油量低，通常可以通过在空压机出口后面加多级除油过滤器或无油催化机来实现减少压缩空气含油量，甚至无油（压缩空气含油量<0.01mg/Nm3）。这种通过过滤或化学等技术手段让压缩空气中含油量减少获得压缩空气名义上的无油的方式我们称之为“技术性无油”。
通过除油过滤器实现“技术性无油”，如上图，喷油螺杆空气压缩机+多级除油过滤器。由于喷油螺杆空气压缩机在运行过程中需要润滑油参与，因此压缩空气中含有一定量的油，需要在用气前加装多级除油过滤器把油过滤掉。这种可以依靠技术手段除油，属于后天无油，就称之为“技术性无油”，但实际都还会含有微量的油。
如果因为任何一个除油过滤器损坏或保养不良，就可能会导致压缩空气被油污染的危险。
通过无油催化机实现“技术性无油”：如上图，喷油螺杆空气压缩机+多级除油过滤器+无油催化系统。由于喷油螺杆空气压缩机在运行过程中需要润滑油参与，因此压缩空气中含有一定量的油，除油过滤器把液态油按其过滤精度过滤到压缩空气含油量≤0.01mg/Nm3，此时压缩空气还含有非常少的液态油和油蒸汽，接入到无油催化系系统，通过催化裂解压缩空气中油的炭链，获得残油含量低至0.001mg/m3的压缩空气含油量，这种可以依靠催化裂解化学技术手段除油，属于后天无油，也称之为“技术性无油”。
采用“技术性无油”来使压缩空气达到class 0也是有风险的，当多级除油过滤器或无油催化机任何一个环节出现损坏或保养不当，都会直接导致油污染漏到下游工艺设备和产品，损失是不可避免。
2.无油空压机如何实现无油？
无油空压机，顾名思义就是在压缩过程没有油的参与，因此在其出口的压缩空气中不含油，是先天无油，因此称之为“物理性无油”。如无油润滑活塞、无油涡旋空压机、干式无油螺杆空压机、水润滑螺杆空压机、离心式空压机等等可直接提供纯净无油压缩空气气源，无需配置除油过滤器即可达到class 0，满足各种无油工艺流程应用。
上图为干式无油螺杆压缩机，在生产压缩空气的过程中，没有润滑油的参与，因此生产出来的压缩空气不含油，这是先天无油，就称之为“物理性无油”。无需担心压缩空气被油污染，其稳定可靠的表现让用户真正感到舒心、放心。
四、两种不同方式产生无油压缩空气的比较
在市场上，由于喷油螺杆空压机生产较为简单，使用广泛，价格不高。因此，很多经济型客户及供应商首选使用“技术性无油”来达到无油的效果。但是，俗话说“多一道门，就多一个鬼”。一旦除油过滤器或无油催化系统失效，想保持压缩空气class 0会有一定风险。
而无油润滑的活塞压缩机、水润滑/干式螺杆压缩机及离心机等，在压缩过程中没有润滑油参与，因此压缩空气不会含油，是天生无油，属于“物理性无油”。由于采购成本高及维护费用较高，因此在高端客户市场很受欢迎。
Class 0并非完全无油，只是含油量很少很少。国际标准ISO8573-1规定：压缩空气含油量<0.01mg/Nm3属于无油。所以，不管是“技术性无油”还是“物理性无油”，实际上，压缩空气中不可能绝对无油！
“技术性无油”生产的压缩空气，如果任何一个除油过滤器或无油催化系统因为损坏或保养不良，就可能会导致压缩空气有被油污染的危险。
“物理性无油”生产的压缩空气虽然在压缩过程中没有油参与，但实际大气环境空气都会含有微量的油。一旦被空压机吸入，就会随压缩空气排出到用户端，也可能导致压缩空气含有油。
例如下图，是一个某矿泉饮料有限公司采用了离心式空压机，采用“物理性无油”实现压缩空气品质为1级，压缩空气含油量≤0.01mg/m3。但在某一段时间里，空压机房环境空气中含油，导致无油空压机系统总管处实测含油量：3级，0.46mg/m3，导致发生产品不合格事故。
因此，无论采用“物理性无油”还是“技术性无油”，用气端压缩空气含油量超标的事故均有可能发生。只不过是“技术性无油”可能性更大。但是，“技术性无油”生产的压缩空气也有其经济性、节能、操作方便等因素受到广大客户青睐。
以上为正文!
买空压机网部分新闻素材来源于各大品牌公众号和压缩机网(www.compressor.cn).
压缩机网作为行业内最早的平台型网站.一直为空压机行业的发展而努力.
在此致以敬意. 希望有机会能一起合作.为用户提供最优质的行业资讯.
