無油噴水空壓機實驗室應用探究

引言

  許多行業需要用到無油壓縮空氣,但是滿足這種需求通常並不簡單,一種方法是使用帶有油氣分離裝置的噴油空氣壓縮機,第二種選擇是無油空氣壓縮機,它無需潤滑劑即可運行,兩種版本都有其自身的優勢和風險。另一種選擇是使用水作為潤滑劑的螺桿空壓機。在德國斯圖加特的環境實驗室中,這已被證明是一種清潔且可持續的解決方案。

  在某建築工地上,有30輛裝滿土的卡車正在等待土壤樣品的分析結果。在另一個位置(礦泉水工廠),由於懷疑水源被汙染,一批蘇打水無法輸送。在這兩種情況下,都需要快速而可靠的實驗室分析結果。為客戶提供樣品的分析服務是一家斯圖加特叫SUI Synlab Umweltinstitut 的公司。“我們是德國最大的土壤,水,空氣和食物分析服務提供商之一。”該公司環境實驗室技術總監Michael Tokarsky說。樣品不僅來自德國,而且還來自法國,荷蘭,捷克共和國,匈牙利,保加利亞以及現在的阿拉伯聯合酋長國。


  氮氣生成需要無油壓縮空氣

  實驗室使用光譜儀分析環境樣品,這需要氮氣才能運行,而氮氣的生成是運用了膜分離技術,藉助生成裝置,從壓縮空氣中過濾出來的。問題是,即使是最少量的機油也會對裝置造成嚴重損壞。這就是為什麼環境實驗室需要絕對無油的壓縮空氣的量如此之多:產生100升氮氣需要1000升壓縮空氣。

  “我們過去常常使用乾式螺桿機來做到這一點。”Michael Tokarsky說道。在無油空壓機中,較高的工作溫度會給材料施加高負荷。“不過乾式螺桿機經常發生設備故障,”技術總監繼續說道,“每天早上我都接到電話說我們沒有壓縮空氣。這意味著我們沒有氮氣,我們的業務無法進行。因此,我四處尋找替代方案。”噴油空氣壓縮機的性能範圍很廣。但事實上,即使通過過濾器或催化轉化器分離機油,仍存在一定的殘餘機油含量,並且仍存在機油進入系統的風險。


  環保的解決方案

  Tokarsky說:“在我看來,噴水空氣壓縮機是一個切實可行的解決方案。但是,市場上供應商不多,大多數供應商提供的設備性能範圍超出我們的要求,並且機器不能實現輸出控制。隨後我在互聯網上發現了AquaAir公司。”

  該公司成立於2011年,以OEM套件或4到22kW和75到110kW的即買即用系統的形式提供無油螺桿壓縮機,其基礎是特殊的AquaAir技術,其重點是由聚合物材料製成的轉子。壓縮機使用水進行潤滑,密封和冷卻,因此完全無需潤滑油即可運行。甚至滑動軸承也不需要那麼多的潤滑油。這項技術最主要的特點是,空氣壓縮機直接從周圍空氣中收集水。

  AquaAir技術是一種獨立的設計,直接並僅從環境空氣中生成必要的冷卻劑(大氣中的水)。以這種方式,空氣壓縮機不產生廢油。由於無需使用過濾裝置處理油基潤滑劑,維護成本也得以降低。系統的關鍵組件是水潤滑滑動軸承,無機械組件的冷凝水分離器系統,無洩漏水過濾系統,自修復的專有聚合物材料螺桿機頭以及帶三級過濾器的進氣控制閥。

  這正是Michael Tokarsky想要的。不過,起初他有些置疑:“作為技術總監,我有責任確保可靠的合作伙伴,他們的製造設施不在後院的車庫中。創新是好事,但如果一臺機器可以工作而另一臺機器不能工作,那就是一個問題。因此,我驅車前往奧格斯堡,親自了解AquaAir公司。” Tokarsky在那看到的一切使他信服:“一方面,這家公司有一個非常整潔的生產大廳,另一方面,我遇到了公司的董事,共同開發者兼公司負責人Marco Lodni,他深度參與了這項技術的研發。他工作非常熱情,並且完全知道自己的機器能做什麼。”

無油噴水空壓機實驗室應用探究

  試運行

  由於他們在環境分析領域還沒有德國的參考客戶,因此他們決定一起在斯圖加特的Synlab環境實驗室進行試運行。他們選擇了LTWA 11-8型壓縮機,它具有一個11kW的驅動電機,並以1.71m3/h的體積流量提供8bar的壓力。當這臺機器於10月中旬交付時,它的一個優勢顯而易見:設計緊湊,約為同類設備的一半。“雖然我們的基礎設施很糟糕,地下室也沒有電梯,但我們三個人能夠輕鬆地將系統帶下來。”Michael Tokarsky說道。另一個好處是,該壓縮機不需要像其他製造商的水潤滑壓縮機那樣需要連接水管。

  “我不喜歡維護方面的合同,”Michael Tokarsky說,“在打電話給我之前,我想先了解一下機器,然後說:拜託!!但是很簡單的一點是,我們需要操作的可靠性。”因此,從一開始,維護費用就成了價格的一部分。“我們在當地的簽約合作伙伴會進行安排,”AquaAir銷售和市場經理Reinhard Wundsam說道,“他們一方面負責機械的銷售,另一方面負責售後服務和維護。”

  總體而言,Michael Tokarsky對試運行感到非常滿意。“我一開始時持懷疑態度。我說不,‘那行不通’。但是產品的表現說服了我。該機器在最惡劣的環境下已經運行了將近六個月。”它每週7天,每天24小時不停機地運行。Tokarsky解釋說,“而且產生的空氣量幾乎超出了我們的需求量。”


  結論

  這套系統會在待機模式和工作模式之間不斷地來回切換。開啟和關閉壓縮機會產生更高的負載電流,並對電機和三角皮帶施加更大的負載。實驗室技術總監說:“原則上,我們是在折磨機器。”“這既不經濟也不友好,這就是為什麼我們希望將來使用變頻器來控制它。”

  環境實驗室不久將搬遷到新的更大的場所。在那裡,他們將使用帶有相應控制系統的兩臺AquaAir空壓機。“我們有6到8個生產場所使用壓縮空氣。憑藉我們的良好經驗,人體診斷領域的一位同行已經對AquaAir壓縮機表達了興趣。”


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