空气发生器主要通过物理方法对空气进行压缩、干燥和净化,输出稳定纯净的气源。其核心工作原理如下:
🌀一、基础工作原理
空气压缩
压缩机吸入环境空气,通过机械力(活塞、螺杆或离心力)压缩气体体积,压力升至0.4-0.7MPa。
压缩过程产生热量,需润滑油冷却部件(如往复式/螺杆式压缩机)。
水分与杂质去除
初级干燥:压缩空气进入储气罐,大部分水蒸气液化后经排水阀排出。
深度干燥:
冷冻干燥:空气通过低温冷凝器(-20℃至5℃),水分凝结为液态水排出。
吸附干燥:利用变色硅胶、分子筛等吸附剂捕获残余水分,露点可降至-60℃。
精细过滤
多层过滤器(活性炭、高分子膜)去除油雾、尘埃、有机挥发物等杂质,输出纯度≥99.9%的洁净空气。
🔧二、核心技术分类
技术类型 工作原理 适用场景
压缩-冷凝干燥 依赖压缩机+冷凝器脱水,露点约-20℃ 通用实验室、工业基础用气
吸附干燥(PSA) 变压吸附技术,吸附剂(如分子筛)周期性再生 高干燥需求(露点≤-40℃)
膜分离技术 选择性渗透膜分离气体分子 特定成分气体提取(如富氧空气)
⚙️三、关键组件功能
压缩机:提供动力源,分为活塞式(高压小流量)、螺杆式(中压大流量)、离心式(低压超大流量)。
储气罐:缓冲压力波动,储存压缩空气。
干燥系统:
冷冻式:处理大量水分,能耗较低。
吸附式:深度脱水,需定期更换吸附剂。
过滤单元:
三级过滤:粗滤(5μm)、精滤(0.1μm)、活性炭吸附(除油/有机物)。
⚠️四、维护与安全要点
定期维护:
储气罐每日排水,防止积水腐蚀。
吸附剂每1000小时更换(硅胶变红即失效)。
压缩机每年补充专用润滑油。
安全设计:
超压自动泄放阀(压力≥1.2倍额定值触发)。
泄漏监测传感器(响应灵敏度≤10ppm)。
🧪五、典型应用场景
实验室分析:为气相色谱仪(GC)提供助燃气,流量0-2000ml/min,压力0.4MPa。
工业干燥:变压器检修时输入露点≤-60℃的干燥空气,替代传统氮气置huan。
医疗设备:驱动呼吸机、牙科工具,要求无菌无油空气。
技术延伸:高原地区(海拔>2000米)需增压模块补偿气压,保障输出稳定性;变频压缩机可节能30%(满负荷 vs 待机)。