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】压缩空气净化设备又称为空压机后处理设备，通常包括后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥机和过滤器等，其主要作用是去除压缩空气中的水、油分和粉尘颗粒等杂质。随着我国工业不断转型升级，以及“双碳”目标的提出，对包括空压机等在内的各种耗能设备的能效水平提出了更高要求。因此，行业各方对空压机后处理设备中耗电量最大的干燥器，给予越来越多的关注。
1、为什么需要配干燥器？
空压机的工作介质是空气，来自于大气环境。但是，我们都知道，看起来纯净的空气不是一种单纯的物质，而是一种混合物。除了氮气、氧气、二氧化碳等气体成分外，还含有灰尘、沙子、棉絮等固体颗粒以及水蒸气等。
空气中为什么会有水蒸气呢？这是因为在江河湖海以及各种自然环境中广泛存在的液态水，液态会随着温度的波动变化不停转化为水蒸气进入空气中，所以无论处于何时何地，空气当中都含有水蒸气，只是因条件不同其含量会有所不同。通常我们把含有水蒸气的空气称为潮湿空气。
空压机吸入空气的水蒸气含量总是大于压缩空气后达到一定温度时压缩空气中所能容纳的最大水蒸气含量，多出来的水蒸气就会变成液态水从压缩空气中分离。也就是说，潮湿空气经过空压机压缩后会变得过饱和，空气中的水分会沉淀成液体。
如果压缩空气含水，会把下游用气设备上的润滑油带走，导致设备运行不良，效率降低；凝结水还会加快管道中闸阀、低洼处的腐蚀生锈；损坏管道，如冬季在管道低点发生存水冻洁，管道崩裂；如果压缩空气含水量超标，还会造成下游生产出现瑕疵品、报废品等。
2、干燥机除水原理
相对湿度（RH）和压力露点（PDP）是衡量压缩空气干燥程度的主要指标，压缩空气相对湿度越低，所含的水蒸气越少，压缩空气越干燥，所以在经济性许可的范围内，压缩空气的相对湿度越低越好。由压力露点可知，一定温度条件下压缩空气中所能容纳的水蒸汽含量是有限的，过量会达到饱和。
温度越低，压缩空气中最大水蒸气含量越少，利用干燥机把压缩空气中的压力露点降低，比如降低到7℃，这时候压缩空气的最大水蒸气含量是7.732g/m3，再把压缩空气升温到环境温度，比如25℃（最大水蒸气含量22.830g/m3），而此时压缩空气只含有 7.732g/m3的水蒸气，对比最大水蒸气含量22.830g/m3，则相对湿度（RH）=7.732g/m3÷22.830g/m3 =33.87%，那么压缩空气就从空压机出口相对湿度100%下降到33.37%，达到干燥的目的。这就是压缩空气实际应用中降低压缩空气压力露点（PDP）达到干燥除水的原理。
3、压缩空气干燥装置分类
干燥机根据干燥原理和技术的不同，通常有冷冻式干燥机、吸附式干燥机和膜式干燥机三大类。由于水低于0℃就会由液态转变为固态，也就是结冰，所以冷干机即冷冻式干燥机不能实现低于0℃的干燥效果；如果需要压力露点低于0℃的干燥效果，则需要选用吸干机即吸附式干燥机和膜式干燥机。
3.1冷冻式干燥机
冷干机是充分利用氟利昂，将空气水分经过冷凝之后分离，以达到除水效果。这个过程，通常将降低压力露点到3～10℃（不同品牌冷冻式干燥机有不同的排气压力露点，排气压力露点越低，则冷冻式干燥机性能越好），把压缩空气中的水蒸气凝结为液态水并分离排出。
3.2吸附式干燥机
吸干机顾名思义是利用干燥剂的吸附作用。利用高吸水性的氧化铝、分子筛或硅胶，在运行时当有气体经过干燥器，会使水分通过吸附干燥剂而被吸附，从而达到干燥效果。
对于吸附式装置，吸附剂在工作之后需要通过活化吸附剂再生，再生方式包括无热再生、有热再生两种。
3.2.1无热再生
无热再生装置原理是变压吸附。在加压的条件下，水分被吸附。水分吸附过程是放热过程，解吸过程是吸热过程。水分吸附释放的热量可为解吸所用，而不用再单独提供额外的热量。这种装置的体积相对较小，结构比较简单，维护起来相对容易。
3.2.2 有热再生
有热再生可分为外加热再生、余热再生、内热再生、微热再生等多种方式。
(1)外加热再生：该种干燥设备通过风机的作用，将加热后的空气输送至干燥器进行吸水处理，吸水后的干燥器经过烘干便完成了再生过程。
(2)余热再生：该种干燥设备是基于有热再生的基础上改进的。其无需外部加热器，仅通过热交换器便能够将多余蒸汽以及空压机压缩热量转为再生热能，以实现余热再生的效果。
(3)热能再生：该种干燥设备采用远红外线电热管的方式，将干燥器直接加热再生。其特点是无需风接送风，相比现有的外加热装置来说，具有体积较小、能耗低的优点。
(4)微热再生：该种干燥设备是基于无热再生前提下进行再生过程的。其使用小功率电加热器实现空气加热，进一步加快活化吸水干燥剂，反吹再生，其可有效减少再生空气量损耗。
3.3膜式干燥机
膜式干燥机内部装有成千上万带有内涂层的细小中空聚合纤维管，这些纤维管具有选择性渗透功能。当压缩空气流经这些细小纤维管内部，压缩空气中的水蒸气会穿透膜壁，而压缩空气继续在内部通过，从而达到分离除水的目的。膜式干燥机一般可以达到-20℃～3℃的压力露点，并且操作简单，安装限制少，静音运行，能满足一些特定应用场合的需求。
4、压缩空气干燥机选用
压缩空气干燥净化的流程主要是干燥、过滤的过程，同时也是一个温度不断降低的过程，温度在净化过程中扮演者重要的角色，进气温度、环境温度都会直接影响干燥、净化的效果。
目前，国际上衡量压缩空气含水量的标准是ISO8573-1:2010，转换到国内标准是GB/T 13277.1 -2008《压缩空气 第1部分: 污染物净化等级》（目前替代2008版的GB/T 13277.1-2023已发布，2023年12月1日实施）。标准规定了压缩空气压力露点从-70℃～10℃六个等级，压力露点数字越低，则代表压缩空气品质要求越高，压缩空气越干燥。
从干燥效果出发：吸附式干燥机可达-20℃至-70℃左右，干燥效果好，除水约99.85%；冷冻式干燥机在2-10℃，干燥效果一般，除水约95%左右。
从环保角度出发：吸附式干燥机无毒无异味无污染；冷冻式干燥机是采用氟利昂R22、R12、R404等制冷剂，属有毒、非阻燃物质。
从安装角度出发：吸附式干燥机可随意随地安装（除怕潮外）；而冷冻式干燥机需要考虑通风和散热条件，冷却水过滤、更换等。
从价格方面考虑：吸附式干燥机价格贵（首次投资比较大），需更换吸附剂；冷冻式干燥机价格相对便宜些，但配件多，铜管、铝鳍片易破裂、腐蚀，故障率较高。
当然，干燥器选型不止于此，还需要考虑空压机排气量和平均最大用气量。主要是由于除冷冻干燥器无需损耗成品外，其余均会损耗部分成品气，进而影响对终端设备的供气量。比如外加热再生干燥装置，经过加热之后，干燥剂冷吹风需消耗5%成品气。如果采用内热再生干燥器，那么需消耗8%的成品气；如果采用微热再生干燥方式，则需要消耗12%成品气；如果采用无热再生干燥方式，则需消耗15%成品气。众所周知，由于转化效率问题，压缩空气是一种昂贵的能源，这些额外气体损失，往往会扭转客户选择干燥机的意愿。
除了以上因素之外，为干燥器选型时还要考虑空压机排气温度、压力等因素。需要注意的是，在整个压缩空气系统中，储气罐具有稳定气流、冷却、排污、储存气体的作用，所以当有需要时，在压缩空气和干燥净化设备之间、干燥净化设备与终端用气设备之间，建议都设置储气罐。
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1、为什么需要配干燥器？
空压机的工作介质是空气，来自于大气环境。但是，我们都知道，看起来纯净的空气不是一种单纯的物质，而是一种混合物。除了氮气、氧气、二氧化碳等气体成分外，还含有灰尘、沙子、棉絮等固体颗粒以及水蒸气等。
空气中为什么会有水蒸气呢？这是因为在江河湖海以及各种自然环境中广泛存在的液态水，液态会随着温度的波动变化不停转化为水蒸气进入空气中，所以无论处于何时何地，空气当中都含有水蒸气，只是因条件不同其含量会有所不同。通常我们把含有水蒸气的空气称为潮湿空气。
空压机吸入空气的水蒸气含量总是大于压缩空气后达到一定温度时压缩空气中所能容纳的最大水蒸气含量，多出来的水蒸气就会变成液态水从压缩空气中分离。也就是说，潮湿空气经过空压机压缩后会变得过饱和，空气中的水分会沉淀成液体。
如果压缩空气含水，会把下游用气设备上的润滑油带走，导致设备运行不良，效率降低；凝结水还会加快管道中闸阀、低洼处的腐蚀生锈；损坏管道，如冬季在管道低点发生存水冻洁，管道崩裂；如果压缩空气含水量超标，还会造成下游生产出现瑕疵品、报废品等。
2、干燥机除水原理
相对湿度（RH）和压力露点（PDP）是衡量压缩空气干燥程度的主要指标，压缩空气相对湿度越低，所含的水蒸气越少，压缩空气越干燥，所以在经济性许可的范围内，压缩空气的相对湿度越低越好。由压力露点可知，一定温度条件下压缩空气中所能容纳的水蒸汽含量是有限的，过量会达到饱和。
温度越低，压缩空气中最大水蒸气含量越少，利用干燥机把压缩空气中的压力露点降低，比如降低到7℃，这时候压缩空气的最大水蒸气含量是7.732g/m3，再把压缩空气升温到环境温度，比如25℃（最大水蒸气含量22.830g/m3），而此时压缩空气只含有 7.732g/m3的水蒸气，对比最大水蒸气含量22.830g/m3，则相对湿度（RH）=7.732g/m3÷22.830g/m3 =33.87%，那么压缩空气就从空压机出口相对湿度100%下降到33.37%，达到干燥的目的。这就是压缩空气实际应用中降低压缩空气压力露点（PDP）达到干燥除水的原理。
3、压缩空气干燥装置分类
干燥机根据干燥原理和技术的不同，通常有冷冻式干燥机、吸附式干燥机和膜式干燥机三大类。由于水低于0℃就会由液态转变为固态，也就是结冰，所以冷干机即冷冻式干燥机不能实现低于0℃的干燥效果；如果需要压力露点低于0℃的干燥效果，则需要选用吸干机即吸附式干燥机和膜式干燥机。
3.1冷冻式干燥机
冷干机是充分利用氟利昂，将空气水分经过冷凝之后分离，以达到除水效果。这个过程，通常将降低压力露点到3～10℃（不同品牌冷冻式干燥机有不同的排气压力露点，排气压力露点越低，则冷冻式干燥机性能越好），把压缩空气中的水蒸气凝结为液态水并分离排出。
3.2吸附式干燥机
吸干机顾名思义是利用干燥剂的吸附作用。利用高吸水性的氧化铝、分子筛或硅胶，在运行时当有气体经过干燥器，会使水分通过吸附干燥剂而被吸附，从而达到干燥效果。
对于吸附式装置，吸附剂在工作之后需要通过活化吸附剂再生，再生方式包括无热再生、有热再生两种。
3.2.1无热再生
无热再生装置原理是变压吸附。在加压的条件下，水分被吸附。水分吸附过程是放热过程，解吸过程是吸热过程。水分吸附释放的热量可为解吸所用，而不用再单独提供额外的热量。这种装置的体积相对较小，结构比较简单，维护起来相对容易。
3.2.2 有热再生
有热再生可分为外加热再生、余热再生、内热再生、微热再生等多种方式。
(1)外加热再生：该种干燥设备通过风机的作用，将加热后的空气输送至干燥器进行吸水处理，吸水后的干燥器经过烘干便完成了再生过程。
(2)余热再生：该种干燥设备是基于有热再生的基础上改进的。其无需外部加热器，仅通过热交换器便能够将多余蒸汽以及空压机压缩热量转为再生热能，以实现余热再生的效果。
(3)热能再生：该种干燥设备采用远红外线电热管的方式，将干燥器直接加热再生。其特点是无需风接送风，相比现有的外加热装置来说，具有体积较小、能耗低的优点。
(4)微热再生：该种干燥设备是基于无热再生前提下进行再生过程的。其使用小功率电加热器实现空气加热，进一步加快活化吸水干燥剂，反吹再生，其可有效减少再生空气量损耗。
3.3膜式干燥机
膜式干燥机内部装有成千上万带有内涂层的细小中空聚合纤维管，这些纤维管具有选择性渗透功能。当压缩空气流经这些细小纤维管内部，压缩空气中的水蒸气会穿透膜壁，而压缩空气继续在内部通过，从而达到分离除水的目的。膜式干燥机一般可以达到-20℃～3℃的压力露点，并且操作简单，安装限制少，静音运行，能满足一些特定应用场合的需求。
4、压缩空气干燥机选用
压缩空气干燥净化的流程主要是干燥、过滤的过程，同时也是一个温度不断降低的过程，温度在净化过程中扮演者重要的角色，进气温度、环境温度都会直接影响干燥、净化的效果。
目前，国际上衡量压缩空气含水量的标准是ISO8573-1:2010，转换到国内标准是GB/T 13277.1 -2008《压缩空气 第1部分: 污染物净化等级》（目前替代2008版的GB/T 13277.1-2023已发布，2023年12月1日实施）。标准规定了压缩空气压力露点从-70℃～10℃六个等级，压力露点数字越低，则代表压缩空气品质要求越高，压缩空气越干燥。
从干燥效果出发：吸附式干燥机可达-20℃至-70℃左右，干燥效果好，除水约99.85%；冷冻式干燥机在2-10℃，干燥效果一般，除水约95%左右。
从环保角度出发：吸附式干燥机无毒无异味无污染；冷冻式干燥机是采用氟利昂R22、R12、R404等制冷剂，属有毒、非阻燃物质。
从安装角度出发：吸附式干燥机可随意随地安装（除怕潮外）；而冷冻式干燥机需要考虑通风和散热条件，冷却水过滤、更换等。
从价格方面考虑：吸附式干燥机价格贵（首次投资比较大），需更换吸附剂；冷冻式干燥机价格相对便宜些，但配件多，铜管、铝鳍片易破裂、腐蚀，故障率较高。
当然，干燥器选型不止于此，还需要考虑空压机排气量和平均最大用气量。主要是由于除冷冻干燥器无需损耗成品外，其余均会损耗部分成品气，进而影响对终端设备的供气量。比如外加热再生干燥装置，经过加热之后，干燥剂冷吹风需消耗5%成品气。如果采用内热再生干燥器，那么需消耗8%的成品气；如果采用微热再生干燥方式，则需要消耗12%成品气；如果采用无热再生干燥方式，则需消耗15%成品气。众所周知，由于转化效率问题，压缩空气是一种昂贵的能源，这些额外气体损失，往往会扭转客户选择干燥机的意愿。
除了以上因素之外，为干燥器选型时还要考虑空压机排气温度、压力等因素。需要注意的是，在整个压缩空气系统中，储气罐具有稳定气流、冷却、排污、储存气体的作用，所以当有需要时，在压缩空气和干燥净化设备之间、干燥净化设备与终端用气设备之间，建议都设置储气罐。
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