一、無油空氣知多少

　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】1.無油檢測中的“油”是測什么成分？

　　在環(huán)境空氣檢測中，油類物質(zhì)主要是指一些有機(jī)烴類化合物。例如，總石油烴（TPH）是環(huán)境空氣中油類檢測的重要指標(biāo)。它包含了從C6-C35左右的碳?xì)浠衔铮@些化合物來源于石油產(chǎn)品的揮發(fā)、泄漏等。

　　（1）無油，理論上不存在!

　　100%無油空氣基本是不存在的，Class0是0級標(biāo)準(zhǔn)，不是含油量為0。在大氣中，含油量會因人類活動區(qū)域的不同而有所變化。例如在人類聚集點(diǎn)、城市環(huán)境、工業(yè)生產(chǎn)區(qū)及道路等區(qū)域，由于周邊廠企生產(chǎn)或汽車尾氣排放等原因，空氣中會含有一定量的C6+烴類化合物。壓縮空氣中的油是指6個或6個以上碳原子組成的烴類混合物，其在壓縮空氣中由液態(tài)油、懸浮油和油蒸氣三部分組成。規(guī)范中將壓縮空氣中的油含量劃分為5個等級，其中0級標(biāo)準(zhǔn)是由設(shè)備使用者或制造商制定的總含油量≤0.01mg/m3含量標(biāo)準(zhǔn)，而無油壓縮空氣就等同于這個0級標(biāo)準(zhǔn)的油含量等級，可量化為具體的指標(biāo)值。

　　（2）無油認(rèn)證不保證無油

　　買了無油壓縮的設(shè)備并有無油認(rèn)證，和實(shí)際得到無油壓縮空氣是兩碼事。例如吸入大氣中含油0.4mg/m3，無油證書如何保證真實(shí)應(yīng)用上Class0級無油？

　　2.無油空氣標(biāo)準(zhǔn)

　　Class0無油認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的是ISO 8573-1《壓縮空氣第一部分：污染物和純度等級》，具體如下：

　　含油量分為5個等級，優(yōu)于1級0.01mg/m3即最高等級Class0。

　　測試內(nèi)容：需通過ISO8573部分流量（b2）或全流量（b1）方法測試含霧態(tài)油、液態(tài)油、氣態(tài)油。具體數(shù)值：在1bar（a）14.5psia和20℃（68℉）的條件下，含油量需小于0.01mg/m3。

　　3.常用證書機(jī)構(gòu)

　　Class0和TüV無油認(rèn)證，區(qū)別如下：

　　認(rèn)證依據(jù)：Class0依據(jù)ISO8573-1（國際工業(yè)等級標(biāo)準(zhǔn)）中含油量0級的無油認(rèn)證：要求在1bar(a)、14.5psia和20℃(68℉)的條件下，含油量小于0.01mg/m3。

　　測試范圍：Class0主要側(cè)重于對壓縮空氣中油含量的精確測量和等級評定，以確保達(dá)到0級含油標(biāo)準(zhǔn)。TüV無油認(rèn)證除含油量測試外，還會對壓縮空氣的其它質(zhì)量指標(biāo)如顆粒度、含水量等進(jìn)行檢測，同時對空壓機(jī)的整體性能、可靠性、安全性以及相關(guān)生產(chǎn)制造流程和質(zhì)量控制體系等進(jìn)行全面評估。

　　認(rèn)證機(jī)構(gòu)：Class0認(rèn)證可由具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)依據(jù)ISO 8573-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測和認(rèn)證，如合肥通用所等。合肥通用所除含油量測試外，還具有設(shè)備性能、質(zhì)量、節(jié)能、CCC、ROHS、失效、預(yù)防等專業(yè)權(quán)威認(rèn)證支持。TüV無油認(rèn)證則由德國TüV及其授權(quán)的機(jī)構(gòu)如萊茵、南德、北德等集團(tuán)進(jìn)行認(rèn)證，在國際上具有較高的權(quán)威性和認(rèn)可度。

　　適用范圍：Class 0主要適用于對壓縮空氣含油量有嚴(yán)格要求的行業(yè)，如食品、制藥、電子等。TüV無油認(rèn)證因綜合考量多種因素，除上述行業(yè)外，還適用于對產(chǎn)品質(zhì)量、安全性和可靠性要求高的其它領(lǐng)域。

　　4.無油空氣測量方式

　　無油壓縮空氣的測量方法有多種，常見的包括重量法、紅外分光光度法、紫外分光光度法、化學(xué)指示管法、粒徑譜儀法、光化電離探測器法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等。

　　●重量法：是含油量測定采用的方法之一，即將一定量的樣品氣用恒重的容器或介質(zhì)裝置，經(jīng)蒸發(fā)、烘干、恒重后確定其分析結(jié)果。但由于氣體中油含量相當(dāng)?shù)停亓糠ǖ牡挽`敏度使其不太適合準(zhǔn)確測定氣體中的油含量。

　　●紅外分光光度法：壓縮機(jī)油中含有在紅外光區(qū)具有明顯特征吸收峰的油類物質(zhì)，可采用繽磁LS3600紅外分光測油儀測定液氧中油脂的含量，測量準(zhǔn)確且流程操作簡單，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對于壓縮氣體，可使用特種濾紙加入定制濾筒管理內(nèi)，濾筒管路后加上流量閥記錄流量，使用固定溶劑清洗濾棉得到接近真實(shí)的油含量數(shù)據(jù)。

　　●紫外分光光度法：基于油中含有的帶有共軛鍵和苯環(huán)的芳香族化合物在紫外區(qū)有特征吸收的原理，測定具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的濃度來確定氣體樣品中的含油濃度。此方法基于郎博比耳光吸收定律，在pH≤2的條件下，樣品中的油類物質(zhì)被正己烷萃取，萃取液經(jīng)脫水，再經(jīng)硅酸鎂吸附除去動植物油類等極性物質(zhì)后，于225nm波長處測定吸光度。

　　●化學(xué)指示管法：使用化學(xué)指示管法原理生產(chǎn)儀器的主要有美國的江森自控和德國的德爾格。江森自控的油份指示儀內(nèi)裝有檢氣劑，與油發(fā)生反應(yīng)形成著色層，根據(jù)色層顏色的深淺或變色層的長度進(jìn)行定量分析；德爾格的檢油管法是將油霧捕集到檢油管指示層，在催化劑作用下與檢油管中的濃硫酸產(chǎn)生黑色產(chǎn)物，色深與含油量存在相關(guān)性，通過比色來檢測空氣中的含油量，但該方法一般只判斷含油量是否大于某值，不能得出具體數(shù)值，且取樣時間偏長，只能檢測到油含量的大概范圍。

　　●粒徑譜儀法：利用光的散射原理對懸浮顆粒進(jìn)行計數(shù)，可用于特定氣體（例如只含有油顆粒）的含油量測量，優(yōu)點(diǎn)是測量速度快，可以實(shí)時測量，廣泛用在試驗(yàn)臺上，如在過濾器的性能試驗(yàn)臺上。預(yù)先將壓縮空氣的固體顆粒去除，再人為增加油分，用粒徑譜儀測量過濾器前后的懸浮油含量，以測量過濾器的過濾效率。

　　●光化電離探測器法：通過PID（光化電離探測器）測量碳?xì)浠衔镎魵夂浚饕獪y量油蒸氣，一般用來在線監(jiān)測壓縮空氣中含油量的變化，但很難準(zhǔn)確測量含油總量。

　　二、無油空氣制備方法全覽

　　1.干式螺桿機(jī)——鐵氟龍涂層轉(zhuǎn)子

　　簡述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體。鐵氟龍涂層干式螺桿機(jī)在制備無油壓縮空氣方面有一定的優(yōu)勢和不足。其優(yōu)點(diǎn)在于壓縮腔無油，避免了油對壓縮空氣的污染。它也存在一些缺點(diǎn)：一方面，鐵氟龍涂層有一定的使用壽命，隨著時間的推移可能會磨損，需要定期檢查和更換涂層，增加了維護(hù)成本。另一方面，齒輪箱中有油，要克服進(jìn)入壓縮腔污染空氣。同時，對水分的要求較高，當(dāng)環(huán)境濕度較大時，可能會影響涂層的性能，甚至導(dǎo)致涂層脫落。如果機(jī)器長時間不使用，也容易出現(xiàn)主機(jī)卡死的故障。

　　2.干式螺桿機(jī)——樹脂涂層轉(zhuǎn)子

　　簡述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體。干磨樹脂涂層干螺桿機(jī)的特點(diǎn)在于其采用了特殊的干磨樹脂涂層，這種涂層能夠在一定程度上提高螺桿機(jī)的耐磨性和耐腐蝕性。在制備無油壓縮空氣方面，它的優(yōu)點(diǎn)包括能夠提供較為純凈的無油空氣，減少了后續(xù)處理的成本。同時，該類型螺桿機(jī)的運(yùn)行相對穩(wěn)定，噪音較低。不過，干磨樹脂涂層也并非完美無缺，它同樣存在涂層壽命的問題，隨著其使用時間的增加，涂層可能會逐漸磨損，影響機(jī)器的性能。此外，干磨樹脂涂層對工作環(huán)境的要求也比較高，需要在相對干燥、清潔的環(huán)境中運(yùn)行，否則容易受到污染，降低其使用壽命。

　　3.干式螺桿機(jī)——陶瓷轉(zhuǎn)子

　　簡述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體。陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子空壓機(jī)在制備無油壓縮空氣方面表現(xiàn)出色。陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子具有極高的硬度和耐磨性，能夠有效抵抗磨損和腐蝕，從而保證了機(jī)器的長期穩(wěn)定運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)還包括提供高質(zhì)量的無油壓縮空氣，降低了后續(xù)處理的成本。同時，陶瓷材料的熱穩(wěn)定性較好，能夠承受較高的溫度，減少了因溫度過高而對機(jī)器性能產(chǎn)生的影響。然而，陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子空壓機(jī)也存在一些缺點(diǎn)。首先，陶瓷材料的成本較高，導(dǎo)致機(jī)器的價格相對較貴。其次，陶瓷材料相對較脆，在安裝和使用過程中需要特別小心，以免發(fā)生損壞。

　　4.濕式螺桿空壓機(jī)——噴水單螺桿

　　簡述：結(jié)果等于水洗過的吸入周圍氣體。噴水單螺桿空壓機(jī)具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。首先，其成本相對較低，且能效比顯著高于上述產(chǎn)品。其次，力平衡性好，單螺桿空壓機(jī)的兩星輪在螺桿兩側(cè)的對稱位置，不僅沒有不平衡慣性力，而且作用在螺桿上的軸向力也可互相抵消。再者，效率高，水的比熱大，工作過程近似于等溫壓縮。此外，噪音低，嚙合副由于星輪采用高分子材料，運(yùn)行噪音小、振動低。但是，噴水單螺桿空壓機(jī)也有一些缺點(diǎn)。水的黏度遠(yuǎn)小于油，阻尼作用與形成水膜潤滑作用會很低，這將導(dǎo)致密封效果下降，泄漏增大。因此，必須提高嚙合副的加工精度。此外，與水接觸的零件需要采用不銹材料，增加了成本。而且，需要設(shè)置自動補(bǔ)水、排水和換水裝置，系統(tǒng)相對復(fù)雜，寒冬停機(jī)結(jié)冰會帶來挑戰(zhàn)。

　　5.濕式螺桿空壓機(jī)——噴水雙螺桿

　　簡述：結(jié)果等于水洗過的吸入周圍氣體。噴水雙螺桿空壓機(jī)具有高效的特點(diǎn)，整體效率相比傳統(tǒng)干式無油螺桿空氣壓縮機(jī)效率高；簡潔可靠的噴水單級壓縮技術(shù)，密封數(shù)量僅為傳統(tǒng)雙級干式螺桿壓縮的四分之一，部件數(shù)量減少帶來了高度的可靠性。耐用，直連轉(zhuǎn)速低，使得轉(zhuǎn)子壽命延長，無注油齒輪箱，無油污染風(fēng)險。然而，噴水雙螺桿空壓機(jī)也存在一些不足，例如重載軸承防水、防低溫結(jié)冰，其成本可能相對較高，維護(hù)難度也可能較大。

　　6.濕式螺桿機(jī)——噴油螺桿+燃燒催化器

　　簡述：理論上結(jié)果類似經(jīng)車用三元催化器200℃處理過的微油壓縮氣體。噴油螺桿機(jī)+燃燒催化器在制備無油壓縮空氣方面有一定的優(yōu)勢。首先，可以利用噴油螺桿機(jī)的高效壓縮性能，再通過燃燒催化器去除壓縮空氣中的油分，從而獲得相對純凈的無油壓縮空氣。這種方式在一定程度上可以降低設(shè)備的投資成本，但是它也存在一些缺點(diǎn)。燃燒催化器需要定期維護(hù)和更換，增加了維護(hù)成本。而且，燃燒催化器的性能較適合成品油（石油產(chǎn)物），可能會受到多種因素的影響，如添加劑、化學(xué)液體、燃料質(zhì)量、燃燒溫度、催化失效、斷電停機(jī)等，從而影響無油壓縮空氣的質(zhì)量穩(wěn)定性。

　　7.濕式螺桿機(jī)——噴24KT潤滑液

　　簡述：理論上結(jié)果等于吸入周圍氣體+微量硅基潤滑液。24TK無油系統(tǒng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，壓縮腔用24KT化學(xué)液體進(jìn)行冷卻、密封、潤滑。在制備無油壓縮空氣方面，能夠提供高質(zhì)量的無油空氣，經(jīng)Class0檢測壓縮空氣含油量為0.00157mg/m3優(yōu)于0.01mg/m3，滿足對空氣質(zhì)量要求較高的應(yīng)用場景。其優(yōu)點(diǎn)源于化學(xué)合成潤滑材料24KT硅基冷卻液，24KT和玻纖濾材同是硅基材質(zhì)，親聚效果最佳，確保設(shè)備的安全可靠。如某美日產(chǎn)品自70年代為該產(chǎn)品提供10年保固、永久免換24KT潤滑液、無油保證卡。然而，24KT無油系統(tǒng)也存在一些不足之處，24KT冷卻液價格相對較高，可能會增加用戶的投資成本。

　　8.濕式螺桿機(jī)——噴水基潤滑液

　　簡述：結(jié)果等于水洗過的周圍氣體。水基潤滑液由95%的水和5%防銹、防腐、抗磨、增粘、不揮發(fā)化學(xué)無機(jī)材料混合而成，其壽命不可計測，壓縮腔用該液體進(jìn)行冷卻、密封、潤滑，制備無油壓縮空氣具有一定的優(yōu)勢。水基潤滑液能夠在一定程度上降低機(jī)器的摩擦系數(shù)，合理黏度提高設(shè)備的運(yùn)行效率。同時，水基潤滑液相對環(huán)保，對環(huán)境的污染較小。但是，噴水基潤滑液也存在一些缺點(diǎn)。水基潤滑液的潤滑性能可能不如傳統(tǒng)的油潤滑油，需要控制好配比濃度。此外，水基潤滑液可能會受到溫度的影響，需要對保水量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，增加了技術(shù)復(fù)雜性。

　　9.濕式螺桿機(jī)——噴水溶潤滑液

　　簡述：理論上結(jié)果等于水洗過的周圍氣體。水溶潤滑液感受類似“洗發(fā)水”，利用化學(xué)合成潤滑材料能溶于水的優(yōu)越性能，既能保有合成冷卻潤滑液的優(yōu)異性能，在無油壓縮空氣制備中有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它能夠提供較好的潤滑效果，同時利用壓縮產(chǎn)生冷凝水同步水洗清潔壓縮空氣中的油、灰塵、有害成分，又能避免潤滑材料對壓縮空氣的污染。此外，水溶潤滑液相對容易處理，對環(huán)境的影響較小。然而，噴水溶潤滑液也有一些缺點(diǎn)：水溶潤滑液的成本可能相對較高，增加水浴清洗空氣裝置，需要考慮經(jīng)濟(jì)成本的因素。

　　三、無油壓縮空氣的用戶考量

　　無油壓縮空氣是一直是用戶的訴求，無油壓縮空氣就是解決一個“油”字。

　　目前，制備無油壓縮空氣設(shè)備存在的差異化較大，顯現(xiàn)為：前端干磨泵、濕磨泵，中端固體密封、液體密封，后端催化燃燒、水洗去污。

　　不管何種形式的壓縮機(jī)都要借干燥機(jī)、精密過濾器等輔助，以達(dá)到應(yīng)用上的Class0高品質(zhì)氣源。

　　用戶要的結(jié)果：最安全、最低成本的無油壓縮空氣，然而對于用戶來說，選擇合適的制備方法并非易事。用戶在選擇無油壓縮空氣制備方式時，往往會綜合考慮設(shè)備使用環(huán)境、投資成本、使用壽命、電力消耗成本、維修成本、保養(yǎng)成本等因素。

　　（1）設(shè)備投資成本：不同的制備方法價格差異較大，達(dá)到同樣的結(jié)果成本越低越易普及。

　　（2）使用壽命方面：干式壓縮中，陶瓷螺桿轉(zhuǎn)子有極高的硬度和耐磨性，使用壽命相對較長。鐵氟龍涂、樹脂涂層干螺桿機(jī)的涂層有一定的使用壽命，隨著時間的推移可能會磨損，影響機(jī)器的性能和使用壽命。濕式壓縮中具有高性能潤滑冷卻液的機(jī)器壽命最長。

　　（3）長期電力消耗：該成本也是用戶需要考慮的重要因素。一些高效的制備方法，一級能效效率最節(jié)能，可能在電力消耗方面具有一定優(yōu)勢，而一些能耗較高的方法則會增加用戶的使用成本。

　　（4）維修成本方面：設(shè)備各項(xiàng)需要定期維護(hù)和更換，增加了維修成本。如專用零部件、需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作，也增加了維修成本。

　　（5）保養(yǎng)成本方面：同樣不可忽視。設(shè)備如需定期檢查和更換涂層或主機(jī)，增加了保養(yǎng)成本。

　　（6）空壓機(jī)廠制造：從產(chǎn)供銷研維度來看，能簡單化就不要復(fù)雜化。

　　總之，用戶在選擇無油壓縮空氣制備方法時，需要根據(jù)自己的實(shí)際需求，綜合考慮設(shè)備投資成本、使用壽命、電力消耗成本、維修成本、保養(yǎng)成本等因素，尋求最適合自己的制備方式。

　　近年來，企業(yè)設(shè)備用氣要求漸高，無油制氣設(shè)備增長迅猛，呈連年翻倍的好勢頭，科技型無油空壓制造企業(yè)也取得豐碩的效益。如果要實(shí)現(xiàn)全天下無油（買空壓機(jī)送Class 0無油認(rèn)證），你認(rèn)為以上幾種方案中，哪個能成未來主流呢？

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