无油空压机真的没有油吗？揭秘真相与技术原理
现代工业的清洁动力源
在工业生产中，空压机作为重要的动力设备，其性能直接关系到生产效率和产品质量。随着科技的发展和对空气质量要求的提高，无油空压机应运而生，成为食品、医药、电子等对空气质量要求极高行业的首选。但很多人不禁会问：无油空压机真的完全不含油吗？本文将深入探讨无油空压机的技术原理、分类及应用，揭开这一问题的答案。
无油空压机的基本概念
无油空压机全称为无油空气压缩机，是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。从广义上讲，无油空压机是指那些在压缩空气的过程中不依赖润滑油参与压缩腔工作的空压设备。
值得注意的是，空压机行业中的"有油"与"无油"通常是指空压机排气口排出气体的含油量的多少。一般有油机含油量较大，而无油机的含油量一般为0.01ppm，因此行业常用这个含油量来区分空压机有油与无油。这意味着即使是"无油空压机"，其产出气体中也可能存在极其微量的油分，但已经达到了行业认可的无油标准。
无油空压机真的完全不含油吗？
这是许多用户最关心的问题。答案是：高质量的无油空压机确实可以提供不含油分的压缩空气，但其实现方式和技术路径有所不同。
技术实现的两种路径
1. 全无油空压机：这类空压机不仅不在压缩过程中使用润滑油，而且采用自润滑材料制造运动部件。例如，采用树脂材料润滑，使最终排出的气体完全不含油，被称为全无油空压机。这类空压机的活塞、气缸等部件使用特殊材料，如填充聚四氟乙烯（PTFE）等自润滑材料，实现真正意义上的"无油"。
2. 有油润滑的无油空压机：这是市场上的一种折中方案，空压机内部仍然使用润滑油，但通过高效的油气分离技术，使最终输出的压缩空气含油量极低（0.01ppm），达到无油标准。不过，这种方案存在润滑油污染的可能性，尤其是在油气分离器失效的情况下。
无油空压机的技术保障
为确保空压机真正实现"无油"，制造商采取了多种技术手段：
· 高效油气分离系统：对于非全无油机型，采用多级油气分离，包括机械分离、过滤分离等，确保输出空气的含油量达标。
· 特殊材料应用：如采用石墨或非金属材料，通过材料自身特性实现活塞与气缸之间的无需润滑。
· 结构优化设计：通过改进空压机内部结构，减少运动部件之间的摩擦，降低对润滑的依赖。
因此，从技术角度讲，高质量的无油空压机确实能够提供不含油的压缩空气，但用户在选择时需要明确自己的需求，区分"全无油"与"技术无油"的不同概念。
无油空压机的工作原理
无油空压机的工作原理主要基于往复式压缩，通过以下步骤实现压缩过程：
1. 吸入阶段：活塞向下移动，吸入阀打开，外界空气被吸入气缸。
2. 压缩阶段：活塞向上移动，吸入阀关闭，气缸内空气被压缩，压力逐渐升高。
3. 排气阶段：当压力达到设定值时，排气阀打开，压缩空气被排出到储气罐或使用现场。
4. 停止阶段：当达到目标压力，压力开关断开电源，活塞停止运行。
无油设计则通过特殊材料（如石墨或非金属材料）的使用和结构优化，实现活塞与气缸之间的无需润滑，避免油污染问题。
对于全无油空压机，其工作过程更为精细：电机运转，空气通过空气过滤器进入压缩机内，压缩机将空气压缩，压缩气体通过气流管道打开单向阀进入储气罐。当压力表指针显示随之上升至设定值（如8Bar），大于设定值时，压力开关感应到压力后自动关闭，电机停止工作，同时电磁阀将压缩机机头内气压排至0。此时空气开关压力显示、储气罐内气体压力仍为设定值，气体通过球阀排气驱动连接的设备工作。当储气罐内气压下降至设定最低值（如5Bar）时，压力开关通过感应自动开启，压缩机重新开始工作。
无油空压机与有油空压机的比较
无油空压机的优势
无油空压机相比有油空压机具有多项显著优势：
1. 提供更洁净的压缩空气：因为润滑油具有高度黏性，传统除油设备无法完全将其去除，而无油空压机压缩后的气体不含油的特性显得无可替代。
2. 保护除水设备：目前冷冻式干燥机、无热再生干燥器、微热再生干燥器等除水设备，会因压缩空气中的油而丧失除水功能；而经无油空压机压缩后的洁净无油气体，充分保护了除水设备，减少因维护除水设备带来的额外资金占用。
3. 节能效果显著：使用无油空压机对外提供压缩气体，不会因除油设备带来的压力损失而大大降低电机负荷，达到节能效果。质量好的三级除油器在使用过程中将产生1至1.2公斤的压力损失，一台7.5KW的空压机每提高1公斤压力将多付出600W的功力损耗，每工作一天（以10小时为例）将付出6度的电量，这将是一笔长期无形开支。
4. 节省润滑油成本：使用有油空压机会消耗大量润滑油，以一台7.5KW优质有油空压机为例，每月最低消耗5公斤润滑油，一年下来将多付出60公斤润滑油使用成本。同时，为了除去压缩气体中的油份，要使用高效的油过滤器，需多次更换过滤器芯，也是一笔很大的费用。
有油空压机的局限性
相比之下，有油空压机存在以下局限性：
· 油雾污染：由于有油空压机存在油雾，可能会对工作环境和工作物品产生污染，不适用于高洁净度场合，如制药、电子等厂家。
· 噪音大：有油空压机在运行时会产生较大的噪音，可能对工作人员的身体健康造成威胁。
· 维护难度高：不及时更换润滑油或保养不当会导致内部零件磨损或故障，进而影响空压机的使用寿命。
· 环保性能差：使用过程中会排放废气，对环境造成一定的危害。
无油空压机的应用领域
无油空压机由于其独特的优势，在许多领域得到了广泛应用：
医疗与生物科技
在这个领域，无油空压机输出的气体可直接接触人体，因此对空气质量要求极高。医用静音无油空压机需要满足以下标准：噪音控制在60分贝以内，一般家用空调压缩机的声音（55分贝左右），露点≤-40℃、≤-70℃，空气洁净度（颗粒）≤ 0.05μ，空气干燥度（水份含量）≤0.05 ppm。
食品与制药工业
这些行业对压缩空气的质量要求极为严格，任何油分污染都可能导致产品变质或不符合卫生标准。无油空压机由于能提供不含润滑油的压缩空气而广泛应用在化学工艺流程、食品、制药工业等方面。
电子与精密仪器
电子行业在生产过程中需要极高洁净度的压缩空气，任何油分都可能对精密元器件造成不可逆的损害。无油空压机提供的洁净空气可以确保产品质量和生产过程的稳定性。
仪表自动控制
在自动化控制系统中，压缩空气质量直接影响到仪表的工作精度和可靠性。无油空压机能够提供干燥、洁净的压缩空气，确保自动控制装置的精确运行。
无油空压机的选择与维护
如何选择无油空压机
在选择无油空压机时，需要考虑以下因素：
1. 参数匹配：工作气压控制，实验室用空压机大多气压在0—8BAR（约0—8公斤）可调，符合大多数实验设备的气压要求。稳定持续的排气量（通常用L/MIN表示）：是指额定工作压力情况下每分钟气体流量多少升，而且要保证持续稳定的气体流量，因此对空压机工作稳定性要求非常高。
2. 更高的产气量：是指单位功率下压缩空气排量，这是非常重要的指标，用户在选择时要多做比较。同功率下产气量更高的说明机器设计更科学，更环保节能，同时稳定性和持久性会更好。
3. 排气压力：按行业标准要达到7Bar，大部分都做到8Bar，但是可调范围也是需要考虑的因素。
4. 空气干燥、洁净度：全无油润滑技术的应用，以及压缩机气室内壁处理和储气罐内部喷塑处理技术，配上良好的空气过滤器和油水分离器，保证输出的空气更清洁、清新。
无油空压机的维护要点
虽然无油空压机维护相对简单，但仍需注意以下要点：
· 定期检查：即使是无油空压机，也需要定期检查运动部件的磨损情况，确保设备正常运行。
· 过滤器更换：及时更换空气过滤器，防止外界杂质进入空压系统。
· 排水管理：对于配备自动排水装置的设备，要确保排水系统正常工作；对于手动排水设备，需要定期手动排水。
无油空压机的未来发展趋势
随着环保意识的增强和工业技术的进步，无油空压机正朝着更高效、更节能、更环保的方向发展：
1. 材料创新：新型自润滑材料的研发将进一步提高无油空压机的效率和使用寿命。如最新研制的一种在原全无油空压机基础上改进的产品，使用了阻热活塞，使轴承润滑脂不再受高温传导与辐射而流失，从而使全无油空压机寿命大大延长，现已完全超过同档次有油机的寿命。
2. 节能技术：变频技术、永磁电机等节能技术的应用，将大幅降低无油空压机的能耗，符合国家节能减排的政策导向。
3. 智能化发展：智能控制系统将使无油空压机运行更加稳定，维护更加便捷，甚至实现预测性维护，减少意外停机时间。
结语
无油空压机确实能够提供不含油的压缩空气，但这取决于所采用的技术路径和产品质量。全无油空压机通过自润滑材料和结构优化，真正实现了压缩过程的完全无油；而采用高效油气分离技术的空压机则通过后期过滤，使输出空气的含油量达到了无油标准。
随着工业的迅速发展，人们生活水平的提高，社会对所需品的要求有了极大的提高，同时，气动元件精密度的提高，促使对压缩气体含油、含水要求越来越高。无油空压机凭借其洁净、节能、环保的优势，正在成为越来越多行业的首选。
在考虑企业工艺生产要求的前提下，为了达到更好的节能减污的效果和降低企业生产成本，建议更多考虑使用全无油空压机。随着无油空压机技术的不断成熟和成本的逐步降低，它必将成为未来空压机市场的主流选择，为各行业提供更加清洁、高效的动力源。