1引言

收缩空气做为一种严重的临盆动力运用于产业范畴的方方面面。在收缩空气的临盆经由中，空气中的水份将随收缩空气一同投入收缩空气系统中。收缩空气中的水份将致使收缩空气管路的侵蚀，同时还会推进微生物的繁衍；假如水份没有去除的话，构成的冷凝液将在系统低点处累积，这将对产业临盆造成长远潜在的要挟，如：气控元件失灵、设置磨损增加，可能直接致使临盆经由的中止。

保守的冷冻式干枯器、吸附式干枯器早已是众所熟知的产物，这些干枯器大普遍装配于空压站，在收缩机以后，对周全系统的收缩空气实行干枯。咱们晓得，每个不同用户对收缩空气利用点的收缩空气干枯度的请求都邑有所不同，统一个用户的收缩空气系统中，也会呈现不同的干枯度需求，因而，最经济的收缩空气干枯法子即是只对理论需求的部份实行按需求的干枯度实行干

燥。不管是实验用气、临盆车间仍然外场用气，也不管是挪动用气仍然牢固用气，收缩空气用户均对收缩空气干枯的立即性和牢固性提议了更高的请求。恰是基于对利用点的收缩空气实行干枯的需求，才出生了渗膜式收缩空气干枯器。膜式干枯器当初是对小襟怀的终究利用点供应了最优的治理计划H后来演变到各个适当的运用范畴。

2分子膜特性

高分子渗膜材料具备水份子浸透散布的特性。如图1所示，假如分子膜两头存在气体分压（浓度不同），则气体分子就会透过渗膜从分压大的一方位分压小的一方实行分子散布。气体分子透太高分子膜的散布速率取决于3个方面：

（1）散布需求经由的渗膜材料的组织；（2）气体分子的尺寸；

（3）气体的挥发温度。

经由实践室的不休实验，科学家们发掘，有一种合成的高分子膜，在常温下，如图2所示，水蒸气分子经由该高分子渗膜的散布速率比氧气分子快倍，而这类合成的分子膜即是对水份子与其余气体分子实行分散的抱负材，这个特性使得这类合成的高分子膜成为了创造膜式干枯器的根基材料。

3高分子膜组织构成

在高分子膜利用之初，由于只利用了渗膜根基材料，分子膜对气体的取舍性是较量低的（如图3所示），这就象征着具备较低散布速率的气体终究也能够穿过渗膜基体材料，囊括氮气，稀奇是氧气（至多穿透可达5%）。也即是说，低取舍性浸透膜会构成必要量的透露，并使得空气成份中百般气体构成比例组织产生变动，不适当在呼吸空气中利用。

同时，气体分子直接穿过渗膜壁，会构成收缩空气中的污垢聚集在渗膜表面，影响渗膜的利用寿命。而渗膜表面其余气体的浸透被用来做为反吹气利用，因而反吹襟怀是一个基于压力的常数。不能够调理反吹襟怀，矫健性较低。因而，没法使其适应大流量运用，况且反吹襟怀损失也较大。

跟着本领的先进，实践室里都在勉力治理低取舍性浸透膜存在的题目。几年以后，不同本领的高取舍性的浸透膜被创造了出来。以贝克欧公司的高取舍浸透膜为例，在高取舍膜内侧粘附了一层特别涂层，如图4所示，根基抵达了唯一水份子才具穿透浸透膜的抱负成就。

由于低取舍性浸透膜成本较低，创造简明，在商场上有洪量的低取舍性浸透膜干枯器存在。分辨低取舍性浸透膜干枯器的法子即是关上干枯器出口，衡量是不是仍有收缩空气耗损。假如仍有收缩空气耗损，则利用的即是低取舍性浸透膜；假如没有收缩空气耗损，则利用的即是高取舍性的浸透膜。

4中空高分子膜的构成

将必要成份的高分子材料在材料炉中经由温度管束，增加增加剂后以液态气象从材料炉中流出，材料遇水后倏地成长，经由周详的好多形态管束，使之成为细长的如图4所示的中空管。在水下恒温及辅料的管束下，膜不休成长并慢慢构成强度。这时在中空管内壁起头喷涂特别涂层。经由百米长的水下不同阶段的恒温恒速管束，中空浸透膜抵达最高强度后引出水面投入线轴实行环绕。制品的中空高取舍性浸透膜每个线轴的渗膜长度可达几公里长。

5渗膜干枯器的办事道理

如图5所示，湿润的收缩空气经由上端进口投入中空渗膜管，而后流经渗膜管抵达底部。由于在渗膜内部和外部水蒸气分压不同，因而水份子就从分压较大的渗膜内部向分压较小的渗膜外部散布，在底部就猎取了较干枯的收缩空。把

这个干枯的收缩空气引出一小部份实行膨胀减压，构成极其干枯的收缩空，把减压后的极干枯的收缩空气引入到渗膜以外把散布出来的水份子吹扫掉。云云就加大了中空分子膜表里的水份子散布梯度，加快了水份子的散布速率，因而在渗膜底部收缩空气的湿度赶紧降落，进而抵达干枯收缩空气的宗旨。

6膜式干枯器的构成

膜式干枯器的组织如图6所示，由上端盖、壳体以及管芯构成。管芯即是由前述的多束中空渗膜管构成。收缩空气的流向如图7所示，湿润的收缩空气从端关上的进口投入，而后流料理芯中间套管至干枯器底部。收缩空气转变方，由下进取从渗膜纤维管的内部流过，而后从管芯顶部流出。干枯的收缩空气从管芯流出后，再经由端盖的出口运送到后端利用点。

7处境参数的影响

首先，膜式干枯器的干枯成就取决于水份子的散布速率，而水份子的散布速率与水份子分压梯度相关。由于收缩空气办事压力越大，膜表里构成的水份子梯度越大。因而，办事压力越大，膜式干枯器干枯成就越好。

其次，由于分子膜是靠水份压梯度来对水份子实行浸透散布分散。因而，在膜干枯器出口处，总能取得比进口更干枯的收缩空气。这一点，与保守的冷冻式干枯机和吸附式干枯机不同。收缩空气经由膜分散干枯后，不是抵达恒定的压力露点值，而是抵达恒定的相对湿度值RH这一点对收缩空气的利用者更具备事实意义。基于以上剖析，膜式干枯器后残剩水份的几许显然与进口收缩空气含水量相关，进口含水量越高，则残剩水份越大，反之亦然。也即是说，膜式干枯器出口的干枯成就，与进口的收缩空气压力露点相关。因而，膜式干枯器是供应了一个恒定的“露点降”。不管上游的收缩空气压力露点是几许，经由膜式干枯器干枯后，总能使收缩空气进一步干枯。这一超过长处是冷干机与吸干机

所达不到的。当冷干机进口处的收缩空气压力露点低于冷干机的治理手腕（譬如3℃）时，或当吸干机进口处的收缩空气压力露点低于吸干机的治理手腕（譬如-40℃）时，冷干机或吸干机不再有任何关枯成就。而此种情状下，渗膜式干枯器却能够赓续把收缩空气的干枯度进一步提升。

8膜式干枯器利用中的细致题目

由于高分子膜是靠分子空隙来分散水份子的，具备极高的周详度。因而要想保证干枯膜组牢固办事，收缩空气必须知足以下前提：

（1）收缩空气不能含有液态冷凝液；

（2）收缩空气含油量必须小于0.01mg/m3；

（3）不能有大于1μm的颗粒杂质。

要想渗膜式干枯器一般办事，高级第的牢固过滤器是必须的。

如图8所示，膜式干枯珍视要的装配规定为：

（1）知足过滤精度请求；

（2）过滤器和膜式干枯器之间不能有伸长的

贯通管路（防备收缩空气冷却后构成冷凝液）；

（3）过滤器和膜式干枯器之间只可利用防腐

蚀贯通管件；

（4）装配干枯管以前需彻底明净管路内部；

（5）不能利用液态密封剂（Loctite,Delo）；

（6）装配时保证不存在装配应力。

膜式干枯器首要用于在收缩空气用气点以前直接干枯治理，保举的利用装配图如图9所示。

9适用案例剖析

膜式干枯器出生以来，以倏地的进展快捷霸占了商场。到暂时为止，如图10所示，在多个运用范畴，膜式干枯器有着超过的长处以及霸道的比赛力。

9.1案例一：铁道机车上的运用

简介：在铁道机车上，收缩空气首要用于刹车系统。基于障碍平安规定，刹车蹄铁在压力的效用下睁开，当落空压力时，刹车蹄铁抱死。刹车系统是机车上最严重的平安系统。

收缩空气干枯的须要性：高湿度的收缩空气会致使刹车蹄铁气缸锈蚀而使刹车生效或不能正确行为。

膜式干枯器的长处：增加周全系统的牢固性、淘汰维持、适当于屡次启停、适当机车轻量化、险些没有占大地积、适当挪动情状利用、没有运动部件、没有易损件、不限定装配场所，无需用电等。

装配示妄念如图11所示。

9.2案例二：油田冬天室外运用

简介：在冬天，朔方油田室外温度有意抵达零下40多度。而采油设备都在室外处境中，管道管束阀等都需求由收缩空气来启动，防备冬天收缩空气管道不构成冰冻以及保证各阀件能矫健行为成了一大挑战。

收缩空气干枯的须要性：假使经由吸干机治理的收缩空气，抵达了-40℃的收缩空气在室外利用仍会由于处境温度低于收缩空气压力露点而构成冷凝液，既而构成冰冻阻塞管道或阀件进而构成障碍。请求利用点压力露点永世低于处境温度是收缩空气室外必须抵达的前提。

膜式干枯器的长处：能供应牢固的露点降这一特性使得膜式干枯器能彻底治理了这一题目。将收缩空气先在室外储气罐中冷却到与室外不异的温度，再经由膜式干枯器进一步升高露点，保证用气点的压力露点永世低于处境温度，彻底防备完毕露冰冻的题目。

9.3案例三：激光切割机上的运用

简介：在产业上激光切割机以及激光焊接机利用大功率二氧化碳激光束来实行操纵。从激光产生器起头激，光束是经由镜面光学系统通道扶引到激秃头上。

收缩空气干枯的须要性：激光消散就会大大升高激光机办事效率。维持光路通道清洁即是由收缩空气来达成的。假如收缩空气干枯度不敷则会在镜面结露构成激光束消散。膜式干枯器的长处：增加周全系统的效率、提升系统的牢固性、淘汰维持。装配示妄念如图12所示。

9.4案例四：疗养器材上的运用

简介：病院利用集成化的呼吸系统，每个系统约莫30L/min（均匀每个强健的人呼吸7L/min）。收缩空气干枯的须要性：收缩空气必须抵达呼吸准则，除了必须去除冷凝液外，还必须去除气息和油雾。这惟有利用活性炭来抵达宗旨。而活性炭在收缩空气湿度较大时会很快饱和，进而没法赓续吸附其余物资。因而收缩空气必须先实行干枯才具保证活性碳过滤器一般办事。

膜式干枯器的长处：寿命长并波动牢固、淘汰维持、知足呼吸系统用气规定、便利挪动利用、适当停止用气利用。

工艺过程图如图13所示。

9.5案例五：三坐标衡量机上的运用简介：三坐标周详衡量机采纳红宝石衡量头并经由气浮轴承使衡量头周详来往被测物体持续挪动，同时，三坐方位3个轴(X/Y/Z有3个光栅尺持续记录红宝石衡量头目下场所的坐标值（即是所说的衡量值工件的理论尺寸），输出给电脑软件实行治理，绘制出被测工件的三维图形。收缩空气干枯的须要性：气浮轴承以及光栅尺都需求纯清洁度的收缩空气实行启动及维持，干枯度不敷的收缩空气会大大影响气浮轴承的挪动精度以及光栅尺的衡量精度。

膜式干枯器的长处：膜式干枯器的高牢固性使得高价格的衡量机设置取得精良的维持，增加周全系统的寿命、提升系统的衡量精度、淘汰维持。

运用相片如图14所示。

10论断

膜式干枯器有着其私有的特性上风，其高品质的特性汇总以下：

（1）干枯空气当便可用，无需预运转功夫；

（2）水蒸气浓度不同的道理保证干枯里程；

（3）高取舍性中空膜保证最大的浸透面积；

（4）耗损襟怀低，组织小巧(TWIST60本领)；

（5）彻底免维持；

（6）流经的收缩空气温度不产生转变；

（7）保证恒定的相对湿度；

（8）干枯后空气成份牢固，获患了呼吸空气认证；

（9）体积轻小、无需耗电。