實驗室用壓縮空氣膜式干燥器

實驗室設備對壓縮空氣要求

實驗室和工業生產，對壓縮空氣的應用是有很多不同之處：比如實驗室大多是高精密的儀器和設備，對壓縮空氣的質量、穩定性等要求較高，且出于為了給實驗室人員提供一個良好的工作環境，不影響工作效率的考慮下，對于噪音控制的要求非常之高，本文不對空壓機的選擇作出建議，選擇空壓機時盡量選擇工作噪音低，品牌好，穩定無油的空壓機即可，本文著重于從實驗室的角度考慮，對于壓縮空氣后處理配置的相關建議：

為什么要對空壓機出來的壓縮空氣進行處理？

壓縮空氣作為一種重要的生產動力應用于工業領域的各個方面。在壓縮空氣 的生產過程中，空氣中的水分將隨壓縮空氣一起進入壓縮空氣系統中。壓縮空氣 中的水分將導致壓縮空氣管路的腐蝕，同時還會促進微生物的繁殖；如果水分沒有去除的話，形成的冷凝液將在系統低點處積聚，這將對工業生產造成長久潛在 的威脅，如：氣控元件失靈、設備磨損增加，或者直接導致生產過程的停止。

對于實驗室來說，由于實驗室大多是高精密的儀器和設備，空壓機產的壓縮空氣如果不經處理直接進入儀器，會對儀器的使用壽命和精確度產生惡劣影響，甚至由于壓縮空氣的質量不穩定直接影響實驗結果，導致實驗目的無法完全，實驗失敗。

對壓縮空氣進行優化處理的設備哪有些？

因實驗室大多采用無油空壓機，環境也不像工業生產中的灰塵較多，所以實驗室用的壓縮空氣，更多的是考慮除水，保持壓縮空氣干燥性的方向。眾所周知，壓縮空氣的壓力露點值越低（ 目前能達到的最佳壓力露點為-40°C 至60°C），壓縮空氣越不會因為溫差的變化產生液態水，更有助于保持壓縮空氣質量的穩定性。目前要對壓縮空氣降低露點的方式主要是：

傳統的工業生產上，大多采用冷凍式干燥機（簡稱冷干機、圖1）和吸附式干燥機（簡稱吸干機、圖2）搭配過濾器來對壓縮空氣進行優化處理，冷干機和吸干機的主要作用是去除壓縮空氣中的含水量，降低壓力露點。有部份工廠在要求比較高的情況下，會同時把冷干機和吸干機串聯安排，以求盡可能的得到更低的壓力露點。

　　　　　　　　　　　　　　圖一            　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖二

使用膜式干燥器來對壓縮空氣進行干燥，膜式干燥器的除水原理如下：

干燥膜采用特殊的高分子親水膜材料制造。當潮濕壓縮氣流經中空干燥膜細管時，水分子穿過半滲透干燥膜的流速比其它流體成分快，含濕度的空氣將比干燥空氣具有更高的壓力，所以水分子將不停從空心干燥膜管內部滲透穿過管壁（包括帶水分的空氣/流體的流動）到達管壁外部（低壓、干燥空氣區域）。

在壓縮氣流經干燥膜管出口時，少量的干燥壓縮氣被導向反吹濾膜，持續噴吹膜外的潮濕水汽，將水汽直接排出到大氣中。

流經干燥膜的壓縮氣，將源源不絕地提供干燥氣源。經過干燥膜處理的壓縮氣，可達到最低 -60°C出口處的壓縮空氣露點。

為了延長干燥膜的使用壽命，需在進氣端安裝顆粒物過濾器（0.01微米），可保證干燥膜不受顆粒物等外來雜質損壞。

三、這兩種降低壓力露點的方式，哪種更適合實驗室使用。

在工業生產上，因用氣量大，更多的是選用冷干機和吸干機加儲氣罐，在部份要求較高的用氣點上采用膜式干燥器。膜式干燥器除了工業生產的部份要求高的用氣點，更多的應用場景是在醫療行業，比如牙科空壓機配套，還有交通軌道的一些需要保持穩定的氣動控制執行器上，新能源汽車比如氫能源發電機組上，這兩種方式相對比：

冷干機和吸干機的體積大，需要接電源，會產生一定的噪音，需要使用控制回路及更換干燥劑，吸附式干燥機在使用過程中隨著干燥劑的失效，露點抑制溫度不穩定； 而壓縮氣流經膜式干燥器，將水分自動脫離，從膜管出口輸出干凈與干燥的壓縮 氣。膜式干燥器的運行完全不需供電，無噪音，不需添加冷凍劑和干燥劑，干燥系統體積小，不占空間，并可在多種工業應用的范圍中安裝使用。

結論：個人認為，無需通電，無噪音，不需更換濾芯就可以保持管理處理壓縮穿件怕膜式干燥器會更適合應用于實驗室。目前市面上有一種小流量壓縮氣精密過濾干燥膜，可根據設備制造廠家的特殊要求，專門為客戶提供特殊設計與制造。比如用在牙醫診所空壓機系統的壓縮氣過濾與干燥，特殊制造干燥膜專門用于小型空壓機多次開/關周期而設計，能夠承擔多周期循環，抵抗材料老化，才能夠承受牙醫診所的空壓機系統特殊應用要求。以下是我個人整理出來的膜式干燥器優點，以供參考：

? 露點可根據要求靈活調整

–通過膜的流量，反吹量；氣體的流量，壓力及溫度的調整，可得到所要求露點的壓縮空氣。

?液態水進入也不會損壞膜。

?體積緊湊，可任何方向安裝。

?小流量系統單價低。

?使用方便，性能好

–連續穩定的干燥（跟吸干機比較）

–免維護（5年保用，性能不衰減。需前級過濾）

–不需更換維修件

–不需電源

–可直接在惡劣環境中使用