近年来，随着国产高功率、超高功率光纤激光器的普及，我国激光切割机发展迅速。 激光切割机已从千瓦级跃升至万瓦级，其切割能力仅能切割几毫米的薄板。 已经发展到可以切割几十毫米的厚板，激光切割的应用也越来越广泛。 作为激光切割的辅助气体，通常有氧气、氮气和压缩空气。

本文作者在《以压缩空气为辅助气体的激光切割机空气压缩机的选择与应用》一文中详细论述了以压缩空气为辅助气体进行金属切割加工的激光切割机是一种常见的经济实用的设备处理方法。 。 由于使用压缩空气作为激光切割的辅助气体具有显着的经济性，过去不积极推广空气切割的激光切割机制造商现在在推广激光时也开始积极介绍自己的激光切割机适合压缩空气切割。切割机。 。 （图一）和（图二）是两个激光切割机品牌在宣传其超高功率激光切割机时，介绍了压缩空气切割的优势。

使用压缩空气作为激光切割辅助气体的经济性是显而易见的。 同时，由于一体式空压机安装方便、占地面积小、便于移动，所以采用空气切割的激光切割机通常都会配备专用于激光切割的一体式空压机。 但如果一体化空压系统的水、污水清除不正确、不及时，也会对切割质量和切割效率产生很大影响。 严重时甚至可能造成较高的经济损失。

为什么这么说？

要回答这个问题，我们首先看一下，将1m3/min的空气压缩到16bar的压力（这个压力是目前大多数激光切割机进行空气切割时使用的压缩空气压力）会产生多少液态水分？ 从热力学我们知道空气中的水分含量W为：

在公式，

P——气压，kPa；

Ps——水蒸气分压，kPa；

Psb——饱和水蒸气分压电焊工厂，kPa；

φ——空气相对湿度激光切割口对机加工影响，%

压缩机在压缩空气时最有可能产生液态水的季节是夏季。 最常见的湿热天气温度约为35°C，相对湿度约为80%。 根据上式计算，在大气压下，空气中的水分含量为0.0297kg/kg（干燥空气）。

当压缩至16bar压力时激光切割口对机加工影响，若排气温度为80℃，则压缩空气中的水分含量为0.0178kg/kg（干燥空气）。

这意味着0.0297-0.0178=0.0119kg/kg（干燥空气）的液态水会沉淀出来。 假设压缩机排量为1m3/min，每天工作10小时，则一天析出的液态水为：

0.0119*60*10*1.29=9.21公斤

大部分析出的液态水会混入润滑油中，导致润滑油迅速乳化变质，油气分离器内的润滑油工作时会产生大量泡沫（见图3）。 如果大量泡沫积聚，油气分离滤芯被泡沫包围，油气分离滤芯就会失去对润滑油的拦截和过滤功能，大量润滑油会透过油液。和气体分离滤芯并进入压缩机排气管，这将导致后续的压缩空气过滤和净化变得极其困难。

据计算，在环境温度35℃、相对湿度80%的吸气条件下，为保证排气压力16bar时排气中不析出液态水，排气温度需要在92℃以上°C，需要打开温度控制阀。 这是通过选择温度或设置风扇启动和停止温度来确保的。 对于空压机容量较大的用户，需要强制将空压机的下限频率设置得较高，以防止温度升高。

其次，即使压缩机排气温度设置得好，使润滑油中不析出液态水，但压缩后的冷却过程也会导致储气罐和气水分离器中大量液态水凝结。 从（图4）可以看出，压缩机运行几个小时后，可以从储气罐中释放出大量液态水。

继续上面的例子，我们知道一体式空压机是将空压机和冷干机安装在储气罐上方。 空气经压缩机压缩后，经过油气分离器和后冷却器后进入储气罐。 同时，后冷却器冷却产生的冷凝水被带入储气罐。 由于压缩空气进入储气罐时速度急剧下降，且储气罐与环境空气接触面积较大，压缩空气与环境空气之间会发生更多的对流热交换，进一步降低温度压缩空气并产生更多热量。 大量凝结水。

一般设计中，经过后冷却器的压缩空气温度比环境温度高12～15℃左右。 储气罐内继续与环境空气进行对流换热后，温度会下降约5～8℃。 因此，在环境温度35℃的情况下，储气罐内压缩空气的温度不会超过35+15-5=45℃。 在16巴压力下，45℃饱和空气的含水量为0.0035kg/kg（干燥空气），这意味着空气中将积聚0.0297-0.0035=0.0262kg/kg（干燥空气）液态水坦克。 假设压缩机排量为1m3/min，每天工作10小时，则一天结束时储气罐内积存的冷凝水为：

0.0262*60*10*1.29=20.28公斤

一体式空压机储气罐容积约为300L~400L，每天产生冷凝水20.28kg。 如果不把水排掉，短短两周时间辽宁机械加工，整个储气罐就会充满水！ 如果是这样的话，压缩空气就会携带大量的液态水进入冷冻式干燥机后面的精密过滤器等后处理设备，导致后处理设备根本无法对其进行处理。 无论是水还是残油，滤芯都会被水浸湿。 ，无法处理。

因为，根据精密过滤器的工作原理，它只能过滤颗粒粉尘、微油和水雾。 如果压缩空气中含有大量液态水，精密过滤器的滤芯会很快变湿、饱和，导致空气分子无法通过滤芯。 需要过滤分离的液态水和残油随压缩空气通过。 结果是所有人最不愿意看到的。 进入激光切割机的压缩空气中含有油和水，很快就会导致激光切割机的防护镜片起雾、模糊（见图5），导致激光切割机无法工作，特别是对于超薄激光切割机。 -高功率激光切割机严重时会烧毁昂贵的光学镜片。

因此，对于一体式空压机，必须告诉操作者，为了保证激光切割机的正常工作，必须养成良好的习惯，在开机前和关机后手动将储气罐内的冷凝水排出。每天都下来。 即使储气罐已配备自动排水阀，也需要每天进行此操作，因为自动排水阀可能脏污、堵塞。

压缩空气离开储气罐进入冷冻式干燥机之前，通过管道与环境空气的对流换热，气体温度进一步降低。 假设温度降低 5°C。 让我们看看当温度降低5°C至40°C时会发生多少凝结。 产生水。 根据前述计算公式，45℃时饱和空气的含水量为0.0035kg/kg（干燥空气），40℃时饱和空气的含水量为0.0027kg/kg（干燥空气）。 然后进入冷干机之前的水分含量。 将产生0.0035-0.0027=0.0008kg/kg（干燥空气）冷凝水。 假设压缩机排量为1m3/min，每天工作10小时，则一天结束进入冷冻式干燥机前管道中产生的冷凝水为：

0.0008*60*10*1.29=0.6192公斤

这就是为什么压缩空气进入冷冻式干燥机之前要安装气水分离器的原因。 气水分离器下部设有浮球式自动排污装置（见图6）。 夏季湿热天气，自动排污装置应能在压缩机工作时每30-45分钟自动排出污水。 浮球式自动排水器下方还有一个手动排水口。 如果自动排水器长时间不自动排水，则应检查手动排水器。 如果手动排水器能放出大量水，则说明自动排水器有故障。 需要修理或更换。

用于激光切割的一体式空气压缩机与冷冻式干燥机集成在一起。 如果冷干机前的除水和排污工作按本文要求正确完成，压缩空气通过冷干机后，压力露点温度将降低至2 -5℃，产生的冷凝水压缩空气通过冷干机时（进气参数如上所述，压力露点为5℃）为0.0024kg/kg（干燥空气）。 假设压缩机排量为1m3/min，每天工作10小时，冷干机一天结束时产生的冷凝水为：

0.0024*60*10*1.29=1.858公斤

如此大量的冷凝水，如果不及时排出，其后面的精密过滤器也会失去过滤功能。 因此冷干机内置有分水器，分水器下方安装有电子自动排水阀（见图7）。 为了及时排放冷凝水，电子自动排水阀的排放间隔不能设置太长。 不应超过10-15分钟，每次放电时间应设置为3-5秒。

压缩空气经过冷干机将压力露点降低到2-5℃，产生的冷凝水及时排出，然后温度回升至20度左右，再经过一组精密过滤器，过滤掉极少量的水雾和油雾。 和颗粒物。 这样的压缩空气是干燥的并且不含任何液态水。 这样压力露点的压缩空气根本没有条件在激光切割机的防护镜片上形成水雾，而且因为有了这套精密过滤器，它可以对液态油污的去除效果达到0.001ppm，去除效果油蒸气含量达到0.003ppm。 保护镜片上也很难形成油雾。

值得一提的是，对于激光切割机来说，每个精密过滤器下方的手动旋塞阀应保持微开状态（见图8），以便随时捕获任何被精密过滤器拦截的液体物质（水或油）。及时冲出，不带入激光切割机供气管道。 这里没有安装自动排水阀，而是安装了手动旋塞阀。 一是要保证任何捕获的液体物质能够随时被冲出系统焊工招聘，二是要保持供气系统的压力稳定。 根据我们的测试，当每个自动排水阀自动排水时，供气压力会下降约1bar。 如果四个自动排水阀同时排水，会造成供气压力大幅下降，严重影响激光切割质量。 稳定影响力。

总结

激光切割一体化空压机的除水、除污绝非小事。 水污清除不当，会在一定程度上影响激光切割的质量和效率； 很大程度上，将影响空气激光切割技术的推广和应用。 无论是设计人员还是维护人员都应该正确认识激光切割一体化空压机除水、排污的重要性。 在实践中，能够有效保证一体化空压机正确、及时的排水、排污。 ，共同推动空气激光切割技术的发展。