想必使用過冷凍式乾燥機的朋友 , 都有遇過這個問題 ! 其實這是相當專業的問題 ,就讓小弟來解答吧
一 .首先 我們必須知道冷凍式乾燥機常見名詞
1.空氣處理量(處理風量) : 選型上冷凍乾燥機處理量需大於空壓機實際排氣量 , 若擺放環溫過高.入口溫度過高 , 則需要修正係數
2.壓力(下)露點 : 露點溫度愈低代表除水效率愈好
備註:壓縮空氣的乾燥程度 (露點溫度) 決定了壓縮空氣的品質;壓縮空氣品質檢測通常在乾燥機之後的管道上,由於管道通常為高壓管道,因此測量壓力露點的儀器必須能在高壓下測量,這類儀器就是壓力露點測量儀。檢測壓力露點可以確保壓縮空氣品質,降低電力消耗,同時還可以檢測乾燥機是否正常運作,確保冷凍式乾燥機效率
二 . 蒸發器型式影響到除水的效率
1.板式熱交換器 (簡稱板式) 優點 :(效率最高除水效率最好.壓力露點最好). 缺點 :成本最高(通常國外都使用這種形式)
2.殼管鰭片熱交換器 (簡稱殼管式) 優點 : (效率高 , 露點佳). 缺點 : 成本較高
3.二重管熱交換器 (簡稱管中管式) 優點 : (減少繞行圈數成本低). 缺點 : 壓力露點較差
三. 那壓力露點溫度要幾度才不會有顯形水呢?
壓力露點溫度若低於15°C以下 , 冷凍乾燥機出口就無顯形水,露點溫度越高水則越多 !
四. 廠商跟我說冷凍式乾燥機末端管路太長,早晚溫差大有二次凝結水是正常?
錯 ! 若冷凍乾燥機壓力露點溫度已達10度以下標準 , 即使溫差大,管路長末端也不會有顯形水
五. 我新買的乾燥機為何管路末端還是會有水?(乾燥機在無故障情況下)
1.在選型上錯誤 , 處理風量太小
2. 擺放空間環境溫度太高 , 且未修正乾燥機係數(未加大)
3. 空壓機排氣溫度太高 , 且未修正乾燥機係數(未加大或是使用低溫入口型)正常需使用高溫入口型
4. 開關機程序錯誤 標準需先開冷凍式乾燥機 , 預冷約3-5分鐘後再開啟空壓機
5. 乾燥機本身設計處理效率無法達到壓力露點15度以下 , 出口已有顯水
以下範例為冷凍式乾燥機設計不良 , 壓力露點溫度未達到標準
↑ 新買的乾燥機設計未達標準 ↑ 使用3-4年乾燥機
檢測儀器 : 英國Alpha露點計(檢測單位專用)
檢測壓力 : 6.8~7 kg/cm2
檢測露點 : 大氣壓露點(需換算壓力下露點)
檢測結果 : 大氣壓露點 -9.6°C 換算後 壓力露點20°C 無法達到15°C以下 , 有大量顯形水 ! 效率不符
大氣露點及壓力下露點換算表
圖片放大 ↑ 已達到壓力露點極佳狀態(上圖)
檢測結果 : 大氣壓露點 -20.5°C 換算後壓力露點 5°C 達到15°C以下 , 效率極佳完全無顯形水
大氣露點及壓力下露點換算表
六. 冷凍式乾燥機使用一陣子後突然管路的水變多了?
1. 檢查自動排水器是否有在排水
2. 冷媒是否有洩漏
3. 冷卻風扇是否有運轉或燒毀
4. 散熱鋁鰭片是否有阻塞
5. 保護開關是否跳機
七. 我的冷凍乾燥機露點溫度都在標準內 , 為何末端還是會有少量的水?
1. 空壓機開關程序錯誤
2. 冷凍式乾燥機必須先開啟3-5分鐘後 , 才能開啟空壓機
3. 冷凍式乾燥機必需先預冷 , 否則一開始顯形水會少量出去 , 久了會累積在管路末端
八. 冷凍式乾燥機是否買愈大台 , 處理效果愈好呢?
千萬不要 ! 因為乾燥機壓縮機開機後 , 並不會隨著冷度到達就停止 . 所以買適用的就好 , 冷凍式乾燥機如果處理量過大負載過輕 , 長時間下來容易造成冷媒液態進入壓縮機 , 將其冷凍油推出造成壓縮機的壽命減短 , 且在電費上也會額外增加支出 !
總而言之 壓縮空氣的水氣要解決 , 最好還是要到現場評估狀況 ! 是乾燥機的問題 ? 還是管路配管的問題 ? 環境溫度問題 ? 對水氣的要求要達到多少 ? 是否使用吸附式的乾燥機等等 , 整體綜合評估起來才能得到最佳的方式
買到便宜售價的空氣桶當然是第一選擇 , 但該注意的地方有哪些?
1.空氣桶容量的選擇 - 以(啟動.停止的頻率)來說 會對影響到電磁開關.及馬達的壽命
- 以(空車.重車頻率)來說 會影響到制壓閥組.進氣閥組及電磁閥組耗損的壽命
2.自身桶子的厚度 - 選購儲氣桶最好使用壓力容器檢查證明桶子,桶身較厚壽命長(材質SS-400黑鐵工檢空氣桶鈑厚標準為6mm),需有耐壓測試證明等,有無工檢其實價格並不會貴很多,用起來 安全才是重點!
3.安全閥(洩壓閥)的選擇 - 空壓機如果壓力過高或控制壓力零件故障,打氣超過設定值時,必須完全的洩放!(安全閥洩放孔徑必須大於空壓機排氣風量)才有辦法洩放完畢!很多廠商為了售價便宜都使用小型安全閥,為了自己的安全寧可多花點小錢!畢竟安全不能開玩笑!全量式安全閥才是符合二壓容器規定
4.耐壓的設計 - 每個桶子容量大小其最大耐壓設計都不一樣,必須先知道自己使用壓力上限為多少,再來選擇空氣桶是否使用低.中.高壓 (備註:空壓設計及水壓測試不一樣)
5.材質的選擇 - 分為SS-400(黑鐵) 304.316(白鐵)其耐壓也會不一樣
總而言之 空氣桶除了便宜外 , 安全才是最重要的考量 , 為何有的空氣桶價格這麼便宜? 只要厚度稍微減少.安全閥使用小型的.出入口縮小等 , 都會影響到桶子的成本 ! 還是使用有壓力容器檢查證明的桶子比較實在 !
Q: 你好 , 我需要一台8kg的空壓機 , 請問你們有賣嗎?
A: 請問你要多大的空壓機呢?
Q: 我要能打到8kg的就好
A: 馬力要多少的呢 ? 哪種形式的 ?
Q: 能打到8kg就好
A: ...........
說到這裡難免又要再解釋一番 , 10幾年來都是這樣
請參考 風量與壓力的迷思
1馬力 也是能打到8KG
10馬力也是打到8KG
100馬力也是
差異還是在打氣的速度 , 也就是空壓機的排氣量大小
舉例來說
5馬力傳統單段往復式空壓機 使用壓力7kg/cm2
活塞變位量792(低壓 X0.65 =實際排氣風量) = 514L(公升)/min(每分鐘)
空壓機的實際排氣量 必須大於 你的使用風量 這樣壓力才能到達你所設定上限 , 才能做壓力上的調整!
額外加裝儲氣桶也是如此!如果使用風量已經大於空壓機的排氣風量 , 此時再裝多少儲氣桶也沒效果!
Q: 那我要用多大的空壓機呢?
A: 是哪種機械用的 ? 氣壓缸 ? CNC ? 洗車場 ? 氣動工具 ? 風槍吹塵 ? 包裝 ? 噴漆粉體烤漆 ? 集塵器 ? 等等... 各行業使用風量不一定
如常見加工產業 電腦車床.銑床CNC 主軸有沒有吹氣散熱? 模具加工是否需要持續性吹氣? 油水系統是否有使用空氣 , 換刀等 ..
每台需求都不一樣 , 所以唯一方式就是
詢問工具機的廠商 需要多少風量 ! 每分鐘多少耗氣量 或 需要多少馬力的空壓機 ! 最低使用壓力要多少 ? (最低使用壓力如果太高就要考慮是否使用雙段的空壓機) 最低及最高使用壓力的確認 是非常重要的事情 !
總之如下!
1.空壓機馬力數及使用壓力確定後 , 再來決定使用哪種型式的空壓機(低壓.高壓.螺旋式.往復式.微油.無油等)
2.是否使用冷凍式乾燥機或吸附式乾燥機 (冷凍乾燥機處理量需大於空壓機實際排氣量)
3.空氣桶是否有需要加裝
4.是否需要精密過濾器(如有需要精度要多少?)
5.管路配管管徑要多大?配軟管 or 鍍鋅B2管 or 白鐵管
6.使用風量是間歇性或持續性(參考空氣孔徑自由流量對照表)
7.電源電壓確認?三相或單相(有三相電就千萬別用單相電源)
以上參考之
微油式空壓機 : 空氣與潤滑油同時壓縮 , 以達到潤滑承軸及機件! 再經由分離器 或 制油環來達到空氣與潤滑油分離效果 , 這也是微油式空壓機為何會少量耗油的原因 !
壓縮空氣源有少許含油量 對於氣動工具 , 生產機台.加工機等來說 做為驅動的動力 是有好處的 ! 但相對對於不能產生含油量的空氣來說 , 如醫療產業.精密電子.食品等來說 , 壓縮空氣會直接接觸到原物料或進入人體 , 就不適用! 此時只能選擇無油式空壓機了!
無油式空壓機 : 壓縮室無潤滑油 以保持潔淨 ! 軸承及運動原件獨自潤滑 , 無油往復式壓縮環皆採用特殊耐熱材質 , 以應付壓縮時所產生的高溫! 畢竟無油潤滑的機件 , 溫度都特別高 ! 所需求的材質及構造都較為特殊 , 這也是無油式空壓機較貴的原因 !
優缺點比較
微油式空壓機(優點) 1.穩定耐用 2.軸承壽命長 3.保養費用便宜 4.機件壽命穩定
(缺點) 1.壓縮空氣有微量的油氣
無油式空壓機(優點) 1.潔淨的壓縮空氣(往復式需加裝精密過濾器 , 濾 除壓縮後所產生的粉末)
(缺點) 1.價格昂貴(螺旋式更是天價) 2.壓縮機體壽命短(螺旋式則須整顆更換) 3.排氣溫度高 4.維修保養費用昂貴
總而言之無油式空壓機 ! 畢竟售價昂貴 , 維護成本高 非不得已才使用!
Q:是否可以使用微油式空壓機 加裝除油精密過濾器來達到無油效果?
那就必須看濾芯的品牌了 , 要達到完全無油潔淨的空氣 , 還是只能使用無油式空壓機!(經過精密過濾器處理後,剩餘含油量是否能符合自己的需求,再來選擇空壓機)
依貴廠目前使用20HP螺旋式空壓機空重車電費計算
總運轉時數30407小時 重車時數7797小時 由此推算30407-7797=(空車22610小時)
空車運轉電流為25-28A(安培) 帶入公式如下-(功率因素不考慮計算)
P (w) = I(電流) * V(電壓) * 1.732 (單位 瓦)
P = 25(空車電流) * 220(使用電壓) *1.732(三相電根號3)
P = 9526 (w)
9526 (w) = 9.52 (kw/h) =9.52度/小時
台電每度為假設平均5元計算
9.52 * 5(元) =47(元/小時)
空車時數22610小時 * 47 元 = 1062,670元
光是空轉的電費高達1062,670元 重車則未列入計算
參考之
功率因數係指有效電流占總電流之比例,用戶用
電功率因數高低會影響供電品質,過低或過高皆
會降低電力系統之穩定性,電業均須額外投資相
關供電設備予以改善,故如用戶能採用設置電容
器等方式使功率因數至適當標準,電業相對可減
少供電成本
備註:我國功率因數調整費相關規定 我國功率因數調整費相關規定
(一)電業法(第69條)
電業對於功率因數低於百分之八十之用戶,得酌加電
價,並得由用戶負擔裝置功率因數表,其電價標準,
應於營業規則內定之。
(二)屋內線路裝置規則(第181條)
電容器之容量以改善功率因數至百分之九十五為原則。
(三)台電公司電價表
平均功率因數不及80%時,每低1%,該月份電費應
增加0.3%;超過80%時,每超過1%,該月份電費應
減少0.15%。
假如需要風量需求是10hp(排氣量需900公升/分鐘)
結果買了一台變頻螺旋式10hp(1100公升/分鐘 , 變頻到900公升 耗電量下降了 是真的有省電!
重點來了 省下來的電根本不夠支付你維修保養的費用 !變頻器若故障價格非常昂貴 ! 不如買一台傳統空壓機 壓力到了還會停下來休息 !
Q:那何時使用變頻式空壓機?
1.需專業的評估使用風量的大小
2.精準的電費計算
3.空壓機馬力數的大小 ,太小則無意義!15HP以上較為適合
4.多台定頻+1台變頻作為主機串聯使用時
5.省下之電費大於保養 . 維修支出
總而言之 如果能精準知道自己所需的使用風量 買剛剛好 就是最省電 ! 何須變頻呢
Q: 如果我的使用風量很不固定 是否適合變頻空壓機呢?
A: 1.馬力數太小使用往復式空壓機 , 打到壓力上限設定值後 停止運 轉 , 反而更省電 !
2.如果使用馬力數超過15HP以上 , 則需專業到場評估 ! 是否可搭配 舊有的空壓機來選擇機型 .
1.一樣的耗電量 排氣風量螺旋式較大 相對省電(需扣除空重車比例 , 需精準計算)
2.保養費用若由省下來的電費來支出還有剩餘 , 則買螺旋式空壓機才算節能 , 否則是嚴重耗能 電費驚人!
舉例來說
一台22KW(30HP)螺旋式空壓機來說 其排氣壓力7kg/cm2時 排氣風量為3.7m3/min = 3700L(公升)/min(分鐘)
一台往復式15HP空壓機 其排氣壓力7kg/cm2時 排氣風量為1.4m3/min(新機狀態,運轉後因磨損.吸排氣閥損壞阻塞 , 風量逐年下降)
所以兩台往復式空壓機 15+15=2.8m3/min = 2800L(公升)/min(分鐘) 與螺旋式相比較差了900L的風量 , 消耗一樣的電費 風量差距極大!
總而言之 在選擇螺旋式空壓機之前 務必知道自己所需風量!以免買太大 造成嚴重耗能 , 就失去意義