李文艷 孫巖波 劉煒

摘要：氣控系統(tǒng)是工程機(jī)械經(jīng)常使用的控制方式，具有易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉等優(yōu)勢(shì)?？諝鈮嚎s后的氣體水分密度增大，容易積水，含水的壓縮空氣會(huì)對(duì)設(shè)備的氣路系統(tǒng)造成損害。因此需通過(guò)干燥元器件對(duì)其進(jìn)行干燥。通過(guò)對(duì)比優(yōu)選元器件，同時(shí)合理設(shè)計(jì)干燥系統(tǒng)，可有效去除系統(tǒng)內(nèi)用氣水分。防止凍堵等故障出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：氣控；干燥

0 前言

氣控系統(tǒng)是工程機(jī)械經(jīng)常使用的控制方式，具有易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉等優(yōu)勢(shì)，使用介質(zhì)空氣作為介質(zhì)，通過(guò)增加氣體壓力實(shí)現(xiàn)控制?？諝馐且环N混合氣體，它是由氮氧等氣體和水蒸氣等組成，壓縮后的氣體水分密度增大，容易積水，且體積縮小，溫度升高，含有飽和水蒸汽的壓縮空氣流經(jīng)管道、貯氣筒和各氣路閥，受到散熱作用，就會(huì)凝結(jié)成水。

含水的壓縮空氣會(huì)對(duì)設(shè)備的氣路系統(tǒng)造成損害：一是金屬件銹蝕，橡膠件老化腐蝕，導(dǎo)致氣路堵塞、漏氣，設(shè)備不能正常工作，特別是氣包銹蝕后容易爆炸傷人；二是冬季，氣路系統(tǒng)內(nèi)的水結(jié)冰，會(huì)凍結(jié)閥件，堵塞氣路，導(dǎo)致設(shè)備不能正常使用，甚至可能會(huì)引起安全事故。

1.分析氣控系統(tǒng)水分凝結(jié)過(guò)程及因素

氣控系統(tǒng)是個(gè)綜合性系統(tǒng)，通過(guò)壓縮機(jī)將大氣中的空氣壓縮至所需壓力，存儲(chǔ)在氣包中，供元器件使用，使用過(guò)程中壓力降低，再循環(huán)補(bǔ)充，整個(gè)過(guò)程中介質(zhì)空氣參與多個(gè)做功過(guò)程。因此去除空氣中的水分也涉及氣體降溫、除冷凝水、除水蒸氣、防止水凝結(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)，步驟先后要符合實(shí)際才能起到最佳干燥效果。

首先壓縮機(jī)壓縮空氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此被壓縮的空氣源越潔凈，越干燥越好。其次被壓縮的高溫氣體在傳輸、存儲(chǔ)過(guò)程中會(huì)逐漸冷卻，氣體中的水蒸氣逐漸凝結(jié)，參與冷卻凝結(jié)的氣控回路越長(zhǎng)，凝結(jié)水分對(duì)系統(tǒng)造成的危害就越大，當(dāng)出現(xiàn)凍堵故障時(shí)，檢修排查的難度也就越大。所以需要快速對(duì)壓縮后的熱控氣進(jìn)行冷卻，并收集排除凝結(jié)水，才能達(dá)到干燥氣控系統(tǒng)的目的。東北、西部地區(qū)晝夜溫差大，環(huán)境溫度變化也會(huì)造成氣控系統(tǒng)內(nèi)水蒸氣的凝結(jié)，因此也要有相應(yīng)方法予以解決。

2.干燥元器件選型分析

2.1干燥器

干燥器（圖1）的工作原理是，通過(guò)藥劑對(duì)來(lái)自空壓機(jī)的壓縮空氣進(jìn)行吸附干燥，防止管路銹蝕，干燥劑具有再生能力，干燥器底部自帶加熱器能防止排氣口結(jié)冰，同時(shí)具備壓力調(diào)節(jié)能力。目前國(guó)產(chǎn)干燥器價(jià)格幾十塊錢(qián)到上千元不等，質(zhì)量也參差不齊，進(jìn)口干燥器使用壽命更長(zhǎng)，相應(yīng)價(jià)格較貴。無(wú)論選用國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口元器件，在使用過(guò)程中都要定期檢查，更換藥劑，確保工作狀態(tài)最佳。

2.2冷卻器

冷卻器用于快速冷卻空壓機(jī)輸出的高溫氣體。通常有冷卻盤(pán)管、冷凝器等種類(lèi)。其中冷卻盤(pán)管是利用盤(pán)管外表面，大面積金屬表面與室溫交換熱量，實(shí)現(xiàn)冷卻；冷凝器（圖2）是通過(guò)內(nèi)部螺旋通道，利用離心力分離氣體中的水分，氣體通過(guò)外表面散熱鰭片散熱后輸出，分離出來(lái)的水分堆積在底部，伴隨部件用氣后產(chǎn)生的壓差，自動(dòng)排出。經(jīng)試驗(yàn)，冷凝器效果優(yōu)于冷卻盤(pán)管，如條件允許，或設(shè)備使用環(huán)境濕度較高，可同時(shí)使用兩種元件，冷卻盤(pán)管應(yīng)安裝在泠凝器前端，且高于冷凝器，便于及時(shí)排出管內(nèi)凝結(jié)水。

2.3 防凝器

酒精防凝氣工作原理是，酒精揮發(fā)至氣路系統(tǒng)中，降低凝點(diǎn)，減少水分產(chǎn)生；同時(shí)酒精具有吸水性，可以起到一定干燥作用。 酒精揮發(fā)、吸水都會(huì)降低酒精濃度，增大酒精容量可以增強(qiáng)處理性能，同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)設(shè)備用氣量適當(dāng)選型酒精罐容量，由于酒精揮發(fā)量小于吸水量，所以應(yīng)定期更換酒精。

2.4三聯(lián)件

氣路三聯(lián)件是集成元器件，多用于室內(nèi)設(shè)備氣壓系統(tǒng)處理，也可用于控制元件前端的用氣二次處理，提高系統(tǒng)使用安全系數(shù)。三聯(lián)件具有調(diào)壓、潤(rùn)滑、干燥處理功能。

3.氣控系統(tǒng)干燥回路設(shè)計(jì)

4.系統(tǒng)使用維護(hù)

每班使用后應(yīng)手動(dòng)排放空氣濾清器下部的水，同時(shí)排放干凈所有氣包內(nèi)的水和系統(tǒng)內(nèi)的壓縮空氣。定期檢查氣控干燥系統(tǒng)各元器件功能是否正常。是否需要補(bǔ)充或更換損耗件。