北京交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院 程玉光

項(xiàng)目二 壓縮空氣系統(tǒng)布局與安裝

1 空氣壓縮機(jī)機(jī)房的選址與安裝

空氣壓縮機(jī)機(jī)房包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、初級(jí)過濾設(shè)備和冷凍干燥機(jī)等4種設(shè)備，是提供壓縮空氣的動(dòng)力源泉?？諝鈮嚎s機(jī)機(jī)房的選址和4種設(shè)備的安裝順序都會(huì)直接影響到壓縮空氣源的品質(zhì)，合理地布局空氣壓縮機(jī)機(jī)房可以提高壓縮空氣的首次吸入潔凈度，相關(guān)設(shè)備的正確安裝可以減輕對(duì)后續(xù)供氣系統(tǒng)設(shè)備的正常損耗。

1.1 空氣壓縮機(jī)機(jī)房的選址

在空氣壓縮機(jī)機(jī)房的選址方面，應(yīng)充分考慮周圍環(huán)境空氣的潔凈度及全年的風(fēng)向，應(yīng)選擇車間周邊環(huán)境空氣等級(jí)最高的場(chǎng)所作。選址時(shí)應(yīng)考慮以下3個(gè)因素。

（1）要選擇車間周邊環(huán)境塵埃最少的區(qū)域。

（2）要選擇周邊環(huán)境的上風(fēng)區(qū)域，減少風(fēng)向帶來的粉塵。

（3）如果鈑噴實(shí)訓(xùn)車間是設(shè)置在實(shí)訓(xùn)室的2樓，則空氣壓縮機(jī)機(jī)房應(yīng)設(shè)置在實(shí)訓(xùn)室的1樓，這樣，空氣管道中的冷凝物會(huì)在通往2樓的管道中垂流下來，可減輕對(duì)2樓工具設(shè)備的消耗。

特別提醒：有些職業(yè)院校的鈑噴實(shí)訓(xùn)車間是采用校企合作的方式運(yùn)營(yíng)的，鈑噴實(shí)訓(xùn)車間既用作學(xué)生實(shí)訓(xùn)，又對(duì)社會(huì)開放進(jìn)行維修運(yùn)營(yíng)，類似于汽車后市場(chǎng)內(nèi)的大多數(shù)汽車維修企業(yè)，這些汽車維修企業(yè)一般都提供車輛維修后的免費(fèi)洗車服務(wù)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多這樣的校企合作企業(yè)的洗車區(qū)域洽洽就緊挨著空氣壓縮機(jī)機(jī)房，這樣的話，空氣壓縮機(jī)常年吸入的空氣就含有大量的水分，這大大增加了壓縮空氣系統(tǒng)的過濾負(fù)荷，尤其是在溫濕度偏高的夏季，很容易造成各種噴涂弊病，這是車間布局和設(shè)計(jì)方面的一大敗筆。

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壓縮空氣系統(tǒng)安裝中存在的典型問題及危害

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分汽車維修企業(yè)的壓縮空氣系統(tǒng)都或多或少存在問題，影響了壓縮空氣的品質(zhì)，直接導(dǎo)致鈑噴效率、產(chǎn)出量和收益低下。壓縮空氣系統(tǒng)選擇和安裝中存在的典型問題有以下幾個(gè)方面。

（1）空氣壓縮機(jī)機(jī)的功率、儲(chǔ)氣罐的容量、冷凍干燥機(jī)的空氣處理量普遍偏小。

（2）空氣主管路設(shè)計(jì)不合理，很多采用單向設(shè)計(jì)，無回路，且選用的管路較細(xì)。

（3）空氣主管路上沒有安裝初級(jí)過濾設(shè)備或安裝了過濾效果較差的初級(jí)過濾設(shè)備。

（4）空氣支管路未單獨(dú)設(shè)置減壓閥，而是直接與油水分離器相連。

（5）終端油水分離器的通氣量和過濾精度達(dá)不到要求，供氣軟管內(nèi)徑偏小，不能保證足夠的通氣量。

上述問題可能會(huì)造成噴涂時(shí)壓縮空氣流量不夠；壓縮空氣壓力波動(dòng)較大，導(dǎo)致噴槍和氣動(dòng)工具在使用過程中出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的情況；壓縮空氣含雜質(zhì)較多，堵塞噴槍內(nèi)部的空氣通道，縮短噴槍的使用壽命；壓縮空氣含有較多的油、水及塵埃顆粒，使漆膜表面產(chǎn)生較多的塵點(diǎn)和走珠等現(xiàn)象，影響噴涂效果，需頻繁打磨、拋光以補(bǔ)救漆膜瑕疵，有時(shí)甚至需要返工，費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)料，嚴(yán)重影響交車時(shí)間，增加車主投訴，損害企業(yè)信譽(yù)。

1.2 空氣壓縮機(jī)機(jī)房中設(shè)備的安裝

為了盡量提升空氣壓縮機(jī)機(jī)房出氣源的空氣品質(zhì)，在安裝空氣壓縮機(jī)機(jī)房中的4種設(shè)備時(shí)，我們建議的安裝順序?yàn)椋嚎諝鈮嚎s機(jī)→儲(chǔ)氣罐→初級(jí)過濾設(shè)備→冷凍干燥機(jī)。這樣安裝的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）儲(chǔ)氣罐緊靠空氣壓縮機(jī)，能稍稍減少空氣壓縮機(jī)反復(fù)起動(dòng)的頻率，從而降低空氣壓縮機(jī)的使用折損。

（2）儲(chǔ)氣罐有足夠的空間并帶有排水閥門，既能降低壓縮空氣的溫度又可以排水，可以減輕后續(xù)初級(jí)過濾設(shè)備和冷凍干燥機(jī)的處理負(fù)荷。

（3）初級(jí)過濾設(shè)備安裝在冷凍干燥機(jī)之前，既能排出冷凝過濾物又可利用通氣時(shí)間差降低壓縮空氣的溫度，進(jìn)一步緩解冷凍干燥機(jī)的處理負(fù)荷。

（4）經(jīng)過儲(chǔ)氣罐和初級(jí)過濾設(shè)備后，壓縮空氣的溫度和含水量都降低了，壓縮空氣進(jìn)入冷凍干燥機(jī)后，可在減輕冷凍干燥機(jī)過濾負(fù)荷的同時(shí)，使輸入到空氣主管路的壓縮空氣的品質(zhì)得以提升。

（5）在初級(jí)過濾設(shè)備和冷凍干燥機(jī)處設(shè)置旁通管道，可保證在不停產(chǎn)的狀態(tài)下對(duì)空氣壓縮機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修。

2 空氣主管路的安裝

如果把空氣壓縮機(jī)機(jī)房比作人體心臟，那么空氣主管路就相當(dāng)于人體的主動(dòng)脈血管，以確保能把壓縮空氣穩(wěn)定、足量地輸送到各分支用氣崗位，因此，空氣主管路的布局與安裝就想得非常重要。在布局和安裝汽車鈑噴實(shí)訓(xùn)車間空氣主管路時(shí)，要密切注意以下幾個(gè)問題。

（1）空氣主管路要設(shè)置成全封閉環(huán)形回路，以保證空氣主管路中每處的氣壓都相等，確保每個(gè)工作崗位的氣壓恒定。如果空氣主管路采用單向無回路設(shè)計(jì)，便會(huì)造成越到空氣主管路的末端氣壓越低，無法同時(shí)滿足所用工作崗位的正常用氣。

（2）空氣主管路的整個(gè)環(huán)形回路要相對(duì)于水平面傾斜0.5°～1°的角度，并要在環(huán)形空氣主管路的最低處設(shè)有自動(dòng)排水裝置。這是應(yīng)為汽車鈑噴實(shí)訓(xùn)車間的空氣主管路一般都較長(zhǎng)，壓縮空氣有充分的時(shí)間和空間冷凝下來，布置環(huán)形空氣主管路時(shí)設(shè)置這樣的傾斜角度，有利于冷凝物順流而下，并及時(shí)自動(dòng)排出空氣主管路，確保冷凝物不會(huì)浸入下一級(jí)管路和設(shè)備。

（3）空氣主管路管材要避免單段過長(zhǎng)，應(yīng)盡量縮短，且要保證空氣主管路呈直線走向布置，以減少?gòu)澩ㄔ斐傻膲嚎s空氣壓力損耗。假如受限于建筑物外形結(jié)構(gòu)而無法避免彎通時(shí)，則必須要將空氣主管路布置成向下的彎通，并在空氣主管路的每一個(gè)低點(diǎn)處都要安裝自動(dòng)排水閥，以便能及時(shí)將空氣主管路中的冷凝水排出。

（4）由于單段空氣主管路會(huì)因自重而下垂（在管路下垂彎曲角度大時(shí)，空氣主管路內(nèi)會(huì)逐漸積聚冷凝水，當(dāng)水份儲(chǔ)存到一定程度時(shí)便會(huì)沖向下一級(jí)空氣管路，令終端油水分離器無法瞬間處理大量水份，水份便會(huì)隨噴槍噴出，造成噴涂缺陷，金屬管變形較小，而 PVR 塑鋼管則更容易出現(xiàn)此現(xiàn)象），為保證空氣主管路呈直線走向，布置空氣主管路時(shí)必須安裝固定托架，且固定托架的間距要合理。

（5）空氣主管路要分段、分區(qū)設(shè)置旁通閥和控制閥，以便于在壓縮空氣系統(tǒng)正常工作時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行分段維護(hù)，并有利于增加工作用氣崗位。

3 空氣支管路的安裝

空氣支管路是連接空氣主管路的重要一環(huán)，其安裝要求如下。

（1）空氣支管路要從空氣主管路的頂端呈天鵝頸狀接出，以避免空氣主管路中的冷凝物導(dǎo)入控制支管路，并進(jìn)入下一級(jí)油水分離器或氣動(dòng)設(shè)備中，以降低后續(xù)設(shè)備的過濾負(fù)荷。

（2）空氣支管路要求豎直向下，并在其中段安裝控制閥門，經(jīng)過控制閥門后橫向接出下一級(jí)分空氣支管以安裝終端油水分離器。控制閥門即可調(diào)整氣壓又可關(guān)閉空氣管路，以便對(duì)油水分離器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

（3）要在空氣支管路的豎直終端安裝自動(dòng)排水閥，并接上導(dǎo)流管和收集容器，以便于冷凝物的導(dǎo)出和收集。

4 終端油水分離器的安裝

終端油水分離器安裝的具體要求如下。

（1）油水分離器必須豎直安裝（圖3a），這符合油水分離器的設(shè)計(jì)和工作原理，過濾效果最佳。如果油水分離器安裝錯(cuò)誤（圖3b）則會(huì)導(dǎo)致氣流紊亂，過濾效能下降，出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象。

（2）要油水分離器的底部接上導(dǎo)流管和收集容器，以便冷凝物的導(dǎo)出和收集。

（3）建議將噴漆工位的油水分離器安裝在烤漆房?jī)?nèi)，以方便隨時(shí)觀察和調(diào)整氣壓。

（4）為保持油水分離器壓力表的清晰度和氣壓調(diào)節(jié)旋鈕的操作靈敏性，要為油水分離器套上透明保護(hù)罩（圖4）或防護(hù)膜，以防止漆霧粘附。

特別提醒：透明保護(hù)罩或防護(hù)膜使用一段時(shí)間后要進(jìn)行更換。

圖4 油水分離器的透明保護(hù)罩

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為什么要安裝終端油水分離器？

空氣壓縮機(jī)機(jī)房的設(shè)備只能把壓縮空氣的品質(zhì)等級(jí)稍稍提升，并不能達(dá)到氣動(dòng)工具及噴涂使用壓縮空氣的要求，由于空氣主管路中的壓縮空氣中仍含有水蒸氣、油蒸氣及細(xì)小的塵埃顆粒物，當(dāng)壓縮空氣運(yùn)行至空氣管路的終端時(shí)，這些水蒸氣和油蒸氣便會(huì)冷凝成液態(tài)水和油。如果這些含有油污、水分和細(xì)小顆粒的壓縮空氣在霧化涂料后直接噴涂在車身表面，將會(huì)導(dǎo)致漆膜的嚴(yán)重缺陷（如漆膜走珠、氣泡、金屬件銹蝕等）；如果這些含有油污、水分和細(xì)小顆粒的壓縮空氣用于氣動(dòng)工具，將會(huì)對(duì)其內(nèi)部風(fēng)動(dòng)零件產(chǎn)生一定程度的磨損，并加速零部件的銹蝕；壓縮空氣中的有些雜質(zhì)經(jīng)過高壓快速運(yùn)行后，會(huì)形成尖銳的顆粒物，會(huì)對(duì)氣動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)構(gòu)件（如風(fēng)輪、葉片等）的表面產(chǎn)生高速撞擊，致使氣動(dòng)設(shè)備表面粗糙、積塵和變形，引起驅(qū)動(dòng)構(gòu)件在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)嚴(yán)重不平衡，振動(dòng)加劇，產(chǎn)生噪音，久而久之會(huì)使氣動(dòng)設(shè)備存在安全隱患。因此，需要在空氣管路的終端加裝精密油水分離器，以把空氣主管路及支管路內(nèi)壓縮空氣中殘余的雜質(zhì)進(jìn)一步去除。