【正文】 不變的。利用狀態(tài)方程可以計(jì)算出加壓后空氣的體積：(假定T1=T0)1—12什么是熱量?答：熱量是能量的一種形式。在物理學(xué)中用“比熱”來計(jì)算熱量，即Q=G?c?(t1t2)，式中： Q—熱量，G—物體的質(zhì)量。c—物體的比熱．tt2—物體的初溫和終溫。熱量單位是J(焦耳)。熱量是依靠溫差(即t1t2)傳遞的能量，沒有溫差就無所謂熱量傳遞。根據(jù)熱力學(xué)定律，熱量能通過對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射等形式，從高溫端向低溫端自發(fā)傳遞。在沒有外功耗情況下，熱量永遠(yuǎn)不可能作反向傳遞。l—13什么是顯熱?什么是潛熱?答：物體在加熱或冷卻過程中，溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài)所需吸收或放出的熱量，稱為“顯熱”。它能使人們有明顯的冷熱變化感覺，通常可用溫度計(jì)測(cè)量出來。(如將水從20℃升高到80℃所吸收到的熱量，就叫顯熱。在物體吸收或放出熱量過程中，其相態(tài)發(fā)生了變化(如氣體變成液體……)，但溫度不發(fā)生變化，這種吸收或放出的熱量叫“潛”?！皾摕帷辈荒苡脺囟扔?jì)測(cè)量出來，人體也無法感受到，但可通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算出來。 飽和空氣在吸收一定冷置(即放出熱量)后，一部分水蒸氣會(huì)相變成液態(tài)水，而此時(shí)飽和空氣溫度并不下降，這部分放出的熱量就是“潛熱”。1—14什么是空氣的焓值?怎樣計(jì)算?答： 空氣的焓值是指空氣所含有的總熱量，通常以干空氣的單位質(zhì)量為基準(zhǔn)。焓用符號(hào)i表示，單位是kJ／kg干空氣。濕空氣焓值等于lkg干空氣的焓值與d kg水蒸氣焓值之和。濕空氣焓計(jì)算公式為： i= t + (2500+1．84 t) d或i=(+ d)t+2500d(kJ／kg干空氣)式中：t一空氣溫度 ℃d一空氣的含濕量 g／kg干空氣1．01—干空氣的平均定壓比熱 kJ／(kg?k)1．84一水蒸氣的平均定壓比熱 kJ／(kg?k)2500—0℃時(shí)水的汽化潛熱 kJ／kg由上式可以看出：(1．Ol+1．84d)t是隨溫度變化的熱量，即“顯熱”；而2500d則是O℃時(shí)水的汽化潛熱，它僅隨含濕量而變化，與溫度無關(guān)，即是“潛熱”。上式經(jīng)常用來計(jì)算冷干機(jī)的熱負(fù)荷。1—15什么是壓縮空氣?有哪些特點(diǎn)?答：空氣具有可壓縮性，經(jīng)空氣壓縮機(jī)做機(jī)械功使本身體積縮小，壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣是一種重要的動(dòng)力源。與其它能源比，它具有下列明顯的特點(diǎn)：清晰透明，輸送方便,沒有特殊的有害性能,沒有起火危險(xiǎn)，不怕超負(fù)荷，能在許多不利環(huán)境下工作，空氣在地面上到處都有，取之不盡。116壓縮空氣里含有哪些雜質(zhì)?答： 空壓機(jī)排出的壓縮空氣里含有很多雜質(zhì)：①水，包括水霧、水蒸汽、凝結(jié)水；②油，包括油污、油蒸汽；③各種固態(tài)物質(zhì)如：銹泥、金屬粉末、橡膠細(xì)末、焦油粒及濾材、密封材料的細(xì)末等；此外還有多種有害的化學(xué)異味物質(zhì)等。l—17什么是氣源系統(tǒng)?答：由產(chǎn)生、處理和儲(chǔ)存壓縮空氣的設(shè)備所組成的系統(tǒng)稱為氣源系統(tǒng)。典型的氣源系統(tǒng)由下列部分組成：空氣壓縮機(jī)、后部冷卻器、過濾器(包括前置過濾器、油水分離器、管道過濾器、除油過濾器、除臭過濾器、滅菌過濾器等等)、穩(wěn)壓儲(chǔ)氣罐、干燥機(jī)(冷凍式或吸附式)、自動(dòng)排水排污器,輸氣管道、管路閥件、儀表等。上述設(shè)備根據(jù)工藝流程的不同需要，組合成完整的氣源系統(tǒng)。l—18為什么必須對(duì)氣源系統(tǒng)進(jìn)行處理?答：從空壓機(jī)輸出的壓縮空氣中含有大量有害雜質(zhì)，不通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ宄@些雜質(zhì)，會(huì)對(duì)氣源系統(tǒng)造成很大的危害：變質(zhì)的潤滑油(油分)會(huì)使橡膠、塑料、密封材料變質(zhì)，堵塞小孔，造成閥類動(dòng)作失靈，污染產(chǎn)品；水分和粉塵會(huì)造成金屬器件、管道生銹腐蝕，造成運(yùn)動(dòng)部件卡死或磨損，使氣動(dòng)元件動(dòng)作失靈和漏氣，水分和塵土還會(huì)堵塞節(jié)流小孔或過濾網(wǎng)；在寒冷地區(qū)，水分結(jié)冰會(huì)造成管道凍結(jié)或凍裂。由于空氣質(zhì)量不良，使氣動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和使用壽命大大降低，由此造成的損失往往大大超過氣源處理裝置的成本和維修費(fèi)用，故正確選用氣源處理系統(tǒng)是絕對(duì)必要的。1—19氣源質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?答：不同用戶對(duì)氣源質(zhì)量有不同要求。國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 13277—91《一般用壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)》(等效采用IS0 8573)就是為此而制訂的。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓縮空氣中固體粒子、水分及含油量作出了量的規(guī)定。 從更廣的意義上講，一個(gè)良好的氣源還應(yīng)當(dāng)在使用過程中壓力是穩(wěn)定的，對(duì)周圍環(huán)境造成的污染是最小的。l20壓縮空氣干燥方法有哪幾種?答：壓縮空氣可以通過加壓、降溫、吸附等方法來除去其中的水蒸汽，可通過加熱—過濾—機(jī)械分離等方法除去液態(tài)水分。冷凍式干燥機(jī)就是對(duì)壓縮空氣進(jìn)行降溫來排除其中所含水蒸氣，獲得相對(duì)干燥壓縮空氣的一種設(shè)備。二、“壓力露點(diǎn)”及測(cè)量 2．1什么叫露點(diǎn)?它和什么有關(guān)?答：未飽和空氣在保持水蒸氣分壓不變(即保持絕對(duì)含水量不變)情況下降低溫度，使之達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度叫“露點(diǎn)”。溫度降至露點(diǎn)時(shí)，濕空氣中便有凝結(jié)水滴析出。 濕空氣的露點(diǎn)不僅與溫度有關(guān)，而且與濕空氣中水分含量的多少有關(guān)。含水量大的露點(diǎn)高，含水量少的露點(diǎn)低。 2—2什么是“壓力露點(diǎn)”?答：濕空氣被壓縮后，水蒸氣密度增加，溫度也上升。壓縮空氣冷卻時(shí)，相對(duì)濕度便增加，當(dāng)溫度繼續(xù)下降到相對(duì)濕度達(dá)100％時(shí)，便有水滴從壓縮空氣中析出，這時(shí)的溫度就是壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”。 2—3“壓力露點(diǎn)”與“常壓露點(diǎn)”有什么關(guān)系?答：“壓力露點(diǎn)”與常壓露點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系與“壓縮比”有關(guān)，一般用圖表來表示。在“壓力露點(diǎn)”相同情況下，“壓縮比”越大，所對(duì)應(yīng)的常壓露點(diǎn)越低。例如：O．7MPa的壓縮空氣壓力露點(diǎn)為2℃時(shí)，相當(dāng)于常壓露點(diǎn)為23℃。當(dāng)壓力提高到1．0MPa時(shí)，同樣壓力露點(diǎn)為2℃時(shí)．對(duì)應(yīng)的常壓露點(diǎn)降到28℃(見附表)2—4壓縮空氣露點(diǎn)用什么儀器來測(cè)量?答：壓力露點(diǎn)單位雖然是℃，但它的內(nèi)涵是壓縮空氣的含水量。因此測(cè)量露點(diǎn)實(shí)際上就是氣的含水量。測(cè)量壓縮空氣露點(diǎn)的儀器很多，有用氮?dú)?、乙醚等作冷源的“鏡面露點(diǎn)儀”，有用五氧化二磷、氯化鋰等作電解質(zhì)的“電解濕度計(jì)”等等。目前工業(yè)上普遍使用專用的氣體露點(diǎn)計(jì)來測(cè)量壓縮空氣的露點(diǎn)，如英國的SHAW露點(diǎn)儀，該儀器的測(cè)量范圍可達(dá)80℃。 2—5用露點(diǎn)儀測(cè)量壓縮空氣露點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意什么?答： 用露點(diǎn)儀測(cè)量空氣露點(diǎn)，特別是在被測(cè)空氣含水量極低時(shí)，操作要十分仔細(xì)和耐心。氣體采樣設(shè)備及連接管路必須是干燥的(至少要比被測(cè)氣體干燥)，管路連接應(yīng)是完全密封的，氣體流速應(yīng)按規(guī)定選取，而且要求有足夠長的預(yù)處理時(shí)間，稍一不慎，就會(huì)帶來很大誤差。實(shí)際證明用五氧化二磷作電解質(zhì)的“微水分測(cè)定儀”來測(cè)量經(jīng)冷干機(jī)處理的壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”時(shí)，誤差很大。據(jù)廠家解釋，這是由于在測(cè)試過程中壓縮空氣會(huì)產(chǎn)生“二次電解”，使讀數(shù)值比實(shí)際高。 　　并且冷干機(jī)處理后的壓縮空氣含水量約在1000ppm左右，已超出了該儀器的測(cè)量范圍。所以在測(cè)量冷干機(jī)處理的壓縮空氣露點(diǎn)時(shí)，不應(yīng)當(dāng)使用這類儀器。 2一6壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”應(yīng)在干燥機(jī)哪個(gè)部位測(cè)量?答：用露點(diǎn)儀測(cè)量壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”，取樣點(diǎn)應(yīng)放在干燥機(jī)的排氣管道內(nèi)，且樣氣中不能含有液態(tài)水滴。其他采樣點(diǎn)測(cè)出的露點(diǎn)都有誤差。 2—7可以用蒸發(fā)溫度來代替“壓力露點(diǎn)”嗎?答：在冷干機(jī)里，蒸發(fā)溫度(蒸發(fā)壓力)的讀數(shù)是不能用來代替壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”的。這是由于在換熱面積有限的蒸發(fā)器里。壓縮空氣與冷媒蒸發(fā)溫度在熱交換過程中存在不可忽略的溫差(有時(shí)可達(dá)4—6C)；壓縮空氣所能冷卻到的溫度總比冷媒蒸發(fā)溫度高。另外處于蒸發(fā)器與預(yù)冷器之間“氣水分離器”的分離效率也不可能是100%，總有一部分分離不盡的細(xì)小水滴會(huì)隨氣流進(jìn)入預(yù)冷器，并在那里“二次蒸發(fā)”還原成水蒸氣，使壓縮空氣含水量增加，露點(diǎn)上升。因此在這種情況下，所測(cè)得的冷媒蒸發(fā)溫度總比壓縮空氣的實(shí)際“壓力露點(diǎn)”來得低。 2—8在什么情況下可以用測(cè)量溫度的辦法來代替“壓力露點(diǎn)”?答： 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)用SHAW露點(diǎn)計(jì)間歇取樣測(cè)量空氣“壓力露點(diǎn)”步聚相當(dāng)麻煩，往往因測(cè)試條件不完備而影響測(cè)試結(jié)果。因此在要求不十分嚴(yán)格的場(chǎng)合，往往用溫度計(jì)來近似測(cè)量壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”。 用溫度計(jì)測(cè)量壓縮空氣“壓力露點(diǎn)”的理論依據(jù)是：如果被蒸發(fā)器強(qiáng)制冷卻后通過“氣水分離器”進(jìn)入預(yù)冷器的壓縮空氣，其中所帶的凝結(jié)水在“氣水分離器”得到完全分離，那么此時(shí)所測(cè)得的壓縮空氣溫度即是它的“壓力露點(diǎn)”。雖然實(shí)際上“氣水分離器”的分離效率不可能達(dá)到100％，但在預(yù)冷器與蒸發(fā)器凝結(jié)水排出良好的情況下。進(jìn)入“氣水分離器”并需通過“氣水分離器”排除的凝結(jié)水只占全部凝結(jié)水量的很少一部分。因此用這種方法測(cè)“壓力露點(diǎn)”誤差并不很大。 用這種方法測(cè)量壓縮空氣“壓力露點(diǎn)”時(shí)，溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇在冷干機(jī)蒸發(fā)器末端或“氣水分離器”內(nèi)。因?yàn)檫@點(diǎn)壓縮空氣溫度最低。 在國外原裝進(jìn)口的冷干機(jī)中也有用這種方法來測(cè)量成品氣“露點(diǎn)溫度”的。 三、過濾器 3－1為什么空氣中油的危害是最大的?答：在一些要求嚴(yán)格的地方，比如氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，一滴油能改變氣孔的狀況。使原本正常自動(dòng)運(yùn)行的生產(chǎn)線癱瘓。有時(shí)，油還會(huì)將氣動(dòng)閥門的密封圈和柱體脹大，造成操作遲緩，嚴(yán)重的甚至堵塞。在由空氣完成的工序中，如吹形件，油還會(huì)造成產(chǎn)品外形缺陷或外表污染。3－2油污的主要來源是怎樣的?答：由于大部分壓縮空氣系統(tǒng)都使用潤滑油式壓縮機(jī)，該機(jī)在工作中將油汽化變成油滴。它以二種方式形成的： 一種是由于活塞壓縮或葉片旋轉(zhuǎn)的剪切作用產(chǎn)生的所謂“分散型液滴”。其直徑從1～5μm。 另一種是在潤滑油冷卻高溫的機(jī)體時(shí)，汽化形成的“冷凝型液滴”，％，占全部油污實(shí)際顆粒數(shù)量超過99％。3—3油量常用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是什么?答：油污量一般采用一種很小的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)來清晰地表示出其累積的狀態(tài)。lOOsefm(每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方尺)空氣中含有l(wèi)ppmW／W(重量的百萬分之幾)油流量相當(dāng)于每月150ml。3—4無油壓縮機(jī)可以完全消除污染物的產(chǎn)生嗎?答：不能。在最理想的工作狀態(tài)下，此類壓縮機(jī)也會(huì)產(chǎn)生不少于0．5ppmW／W的碳?xì)浠衔铮词拱磍OOscfm氣量計(jì)，每月產(chǎn)生的汽化冷凝液也超過15mL。 3—5什么叫壓縮空氣過濾器?答：壓縮空氣過濾器就是對(duì)壓縮空氣進(jìn)行過濾、凈化處理的裝置。我們一般特指壓縮空氣系統(tǒng)管路中的高效精密過濾器。 3—6過濾器的工作原理是什么?答：一般過濾器濾芯是由纖維介質(zhì)、濾網(wǎng)、海綿等材料組成，壓縮空氣中的固體的、液體的微粒(滴)經(jīng)過過濾材料的攔截后，凝聚在濾芯表面(內(nèi)外側(cè))。積聚在濾芯表面的液滴和雜質(zhì)經(jīng)過重力的作用沉淀到過濾器的底部再經(jīng)自動(dòng)排水器或人工排出。3—7幾種一般類型過濾器的特點(diǎn)是什么?答：利用表面產(chǎn)生吸引力的吸附式(活性碳)過濾器，存在著使用周期有限，吸附劑吸收油后其吸附能力也隨之降低等問題。 吸收式過濾器的主要材質(zhì)吸收劑，如羊毛、油氈和棉花，在將液體吸收至內(nèi)部并侵滿后，會(huì)失去其結(jié)構(gòu)上優(yōu)勢(shì)而迅速失效。 機(jī)械式分離器和篩網(wǎng)式空氣過濾器，通常按lO、和40μm來分類，對(duì)于占油滴中大部分的微小顆粒是無效的。 3—8玻璃纖維材質(zhì)應(yīng)用于過濾中有什么特點(diǎn)?答：玻璃纖維能十分有效地分離直徑從50～0．0lμm間的潤滑油滴，它在過濾時(shí)既不必吸附也不用吸收。而且十分有效，比其他材質(zhì)更優(yōu)勝。 3—9由玻璃纖維材質(zhì)為濾芯核心的凝聚式過濾器的工作機(jī)理是怎樣的?答： 空氣從濾芯中部流入，通過重力作用、慣性碰撞、直接攔截和滲透四種機(jī)理將油滴收集起來。 重力作用：當(dāng)過濾器內(nèi)氣流速度較低時(shí)，直徑20—50μm的油滴在到達(dá)濾層前，經(jīng)重力自由落體大部分被收集起來，而且氣流在流經(jīng)濾網(wǎng)時(shí)也繼續(xù)落下而收集。氣流速度越大，其效率越低。 慣性碰撞：通常直徑大于lμm的懸浮顆粒具有很大的沖量。與氣流路徑不常一致．因而會(huì)慣性地撞上纖維層。氣流速度越大，碰撞率越大。 直接攔截：直徑從0．31μm的顆粒是隨氣流運(yùn)動(dòng)的，它們大部分將被濾芯l／2處的纖維層攔截而分離出來。粒子越小，攔截率越低。 滲透：直徑小于O．3μm的顆粒。因其質(zhì)量太小已不具有液體的通常特性了。它們以一種無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)著．與氣流路徑是不一致的．正因這種運(yùn)動(dòng)方式使其能被更細(xì)密的濾層俘獲。粒子越小。布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，捕捉機(jī)率越大。 3－10高效過濾器的主要特點(diǎn)是什么?答：直徑為O．3μm的顆粒既不能用機(jī)械方式也不能有效地去捕獲。評(píng)價(jià)一個(gè)過濾器是否高效是看其是否有能力最大限度內(nèi)地俘獲這類尺寸的顆粒。 3－11高效的凝聚式過濾器的簡(jiǎn)單工作過程是怎樣的?答：壓縮空氣進(jìn)入濾芯的中部后，經(jīng)重力、碰撞、攔截和滲透作用被濾層搜集起來。當(dāng)油滴被濾層清除后，首先要收集它們。小油滴先聚合成大油滴，聚合的大油滴質(zhì)量足夠大時(shí)，會(huì)沉降至濾層底部。然后流入過濾糟內(nèi)，經(jīng)人工或自動(dòng)排油裝置從系統(tǒng)中排除。 3－12高效的凝聚式過濾器有哪些設(shè)計(jì)要求?答： 玻璃纖維具有防水性卻不防油。油會(huì)在纖維表面形成薄膜，影響搜集并增加了篩芯的功能直徑。對(duì)此，設(shè)計(jì)中就必須選擇更加纖細(xì)的纖維。 過濾層的設(shè)計(jì)主要考慮控制氣流速度和過濾層的物理環(huán)境。只有保證材質(zhì)有足夠大的表面積，使氣流速度盡量低，從而使攔截、碰撞和擴(kuò)散作用更加有效，另一方面，設(shè)計(jì)的濾床也要足夠厚，使粒子有充足的停留時(shí)間。最后，濾芯中不能有太多的纖維層，這會(huì)阻礙排水，增大壓損，使過濾器效益降低。 油滴的收集是一個(gè)物理過程，壓力、流速、濕度和雜質(zhì)本身的物理特性都會(huì)影響聚集結(jié)果。因此，過濾層的配置、安排、尺寸以及類型選擇也很關(guān)健。3－13凝聚式過濾器的濾芯有使用壽命嗎?答：有。理論上，過濾層可無限次地清除液體并保持其高效性。事實(shí)上，因?yàn)V網(wǎng)在使用中不斷收集液體而產(chǎn)生壓降增加，會(huì)導(dǎo)致過濾層有一定的有效使用壽命。 3一14凝聚式過濾器的濾芯為什么使用多孔泡沫層(或罩)?答：一般凝聚式過濾器的濾芯設(shè)計(jì)中會(huì)在過濾層內(nèi)、外設(shè)置多孔泡沫層或罩。 當(dāng)含油質(zhì)的氣流經(jīng)過濾中心層的作用放射狀地流人柔韌的內(nèi)多孔泡沫套層。它一方面對(duì)氣流起到分散器、預(yù)過濾器和空間穩(wěn)定器的作用；另一方面通過自身調(diào)整改變氣流(擴(kuò)張或收縮)，使氣流對(duì)過濾層產(chǎn)生柔和壓力，保證其工作時(shí)完整而有效。 氣流經(jīng)過濾層時(shí)，油滴被攔截和收集。油聚集后，經(jīng)過一層硬質(zhì)金屬管流到外層多孔泡沫罩(套在金屬管外)。外層多孔泡沫罩具有較大的不吸收表面，可使油迅速覆蓋在其表面，在重力作用下．流至底部，從而阻止