气动用压缩空气的冷却脱水设计杨东进（莱芜钢铁股份有限公司烧结厂技术科，山东省莱芜市钢城区274电话： （ 0634） 6829045）要，在高炉槽下设备的气动设计中设计了一种自然通风的以空气为冷却介质的压缩空气冷却器，采用无运动部件的脱水过滤器、分水滤气器，通过合理组合完成脱水功能。在冬季环境温度低达 10℃～15℃时工作依然可靠。
1概述气动系统用压缩空气要求具有很高的洁净度，尽可能地去除机械杂质与水分。其含水量过多会带来两大问题：一是使控制阀、气缸等部件锈蚀，缩短其使用寿命。二是当阀、缸处在低温环境下工作时会冻结而使动作失灵。1995年莱钢**铁厂2号高炉槽下设备由机械传动改造为气动传动，该气动系统的气缸全部在露天环境下工作，冬季环境温度可低达 15℃，防冻问题很突出。能否设计一套简单可靠、脱水效果好的气源就成为该气动系统设计成败的关键之一。笔者在该改造设计中设计的冷却脱水装置简单可靠，使用效果好。
现介绍给大家，供参考。
2冷却装置设计气动系统的动力源――空气压缩机从大气中吸入的含有水分和灰尘的空气，通过进口的预过滤器，使灰尘得到初步过滤，但不能滤除水蒸汽。经压缩后的空气温度提高到140℃～170℃，所含水分总量不变，但相对湿度大大下降。显然，在此温度下难以滤除水分，需将压缩空气送入冷却器进行冷却，使得水分析出，才能将其滤除。且冷却效果的好坏直接影响除水效果。
常用的冷却介质有两种：一是水，二是空气。以水为冷却介质的空气冷却器具有冷却能力大、体积小的优点，但须耗水，维护困难，并且不能将空气冷却到0℃以下。因此，笔者设计了一种自然通风的以空气为冷却介质的压缩空气冷却器，见图1.
该冷却器具有以下特点：①4回程分段逆流换热，冷却效果较好。
②以空气为冷却介质，不耗水。冷却空气为自然对流，不耗电。
③具有自适应强化冷却的优点，即在冬季气温低时，由于该冷却器冷却介质的进口温度等于环境温度，因此冷却能力自动随之加大。具有自适应强化冷却的优点，能确保水分在脱水器前析出。
3脱水设计该系统没有采用构造复杂、价格昂贵、需要耗电的冷冻式干燥净化器，而是采用无运动部件的脱水过滤器、分水滤气器，通过合理组合完成脱水功能。其流程是：空气压缩机―冷却器―脱水过滤器―储气罐―分水滤气器―过滤减压二联体―换向阀―气缸，见图2.
1.空气压缩机2.冷却器3.脱水过滤器4.储气罐5.分水滤气器6.过滤减压二联体该系统中，大部分水分在脱水过滤器中除去，剩余水分在储气罐中进一步沉降。残留水分还可在分水滤气器和过滤减压二联体中得到进一步脱除。
由于储气罐体积相对较大（V为储气罐体积，V为每分钟供气量） ，所以压缩空气在储气罐中的流速非常低，停留时间长，沉降效果很好。并且储气罐还有很大的冷却能力，这就保证了整个系统在冬季的脱水要求。
4使用效果该气动系统的冷却脱水设计简单可靠、效果好。系统中气缸及气阀的设计*低工作温度为 5℃，但实际冬季环境温度经常低达 10℃～ 15℃，经4年来的运行，从未发生过一次冻结失灵故障。气缸、气阀的使用寿命也很长（ 2～3年） ，达到了预期效果。该冷却脱水系统的能力较小，适用于供气量≤0. 5 m /min的系统，能够满足多数耗气量不是很大的气动冷却脱水系统的需要。
