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冷干機的重要技術講解答疑

文章來源:未知 發布時間:2017-01-20

冷干機的重要技術全面講解(一)非常詳細,收藏下來慢慢看

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1國產冷干機與進口冷干機相比有哪些特點?

 

 

目前國產冷干機在零部件的硬件配置上與國外進口機相差不大,制冷壓縮機、制冷配件及制冷劑都大量使用國際著名品牌。而在冷干機的用戶適用性上則普遍超過了進口機,這是因為國內各生廠廠家在設計、制作冷干機時已經充分考慮到國內用戶特點,尤其是氣候條件及日常維護特點。例如國產冷干機的制冷壓縮機功率普遍比同規格進口機大,這就充分適應了我國幅員遼闊、各地/不同季節氣溫差異較大的特點。另外國產機在價格上也頗具競爭性,在售后服務上更具無可相比的優勢。所以國產冷干機在國內市場上是頗受歡迎的。

 

目前國產冷干機與進口冷干機的差距主要表現在制作工藝水平上,尤其在冷媒系統管路清潔、裝配焊接等方面差距較。另外,進口進現在已普通使用對大氣臭氧層無破壞作用的綠色環保型制冷劑R134a,這在國產冷干機上一時還很難辦到。

 

 

2與吸附式干燥器相比冷干機有哪些特點?

 

 

與吸附式干燥相比,冷凍干燥機有下列特點:

  • ①沒有氣源消耗,對大部分氣源用戶來講,使用冷干機比使用吸附式干燥機來得節省能源;

  • ②無閥件磨損;

  • ③不需要定期添加、更換吸附劑;

  • ④運轉噪音低;

  • ⑤日常維護較簡單,只要按時清洗自動排水器濾網即可;

  • ⑥對氣源的前置預處理及配套空壓機無特殊要求,一般的油水分離器即可滿足冷干機對進氣質量的要求;

  • ⑦冷干機對排氣有“自潔”作用,即排出氣體中固體雜質含量較少;

  • ⑧在排出凝結水的同時,部分油蒸汽也能凝結成液態油霧隨凝結水排出。

 

與吸附式干燥機相比,冷干機對壓縮空氣處理的“壓力露點”只能達到10℃左右,因此氣體的干燥深度遠不及吸附式干燥機,在相當多的應用領域中,用冷干機是達不到工藝對氣源干燥度要求的。在技術界已形成了一個選型慣例:當“壓力露點”要求在零上時,首先冷干機,當“壓力露點”要求在零下時,吸附式干燥機是唯一的選擇。

 

 

3如何獲得極低露點的壓縮空氣?

 

 

壓縮空氣經冷干機處理后的露點可在-20℃(常壓)左右,經吸附式干燥器處理露點可達范圍-60℃以上。但某些對空氣干燥度要求極高的行業講(如微電子行業要求露點達到-80℃)顯然還是不夠的。現在技術界所推行的辦法是冷干機與吸附式干燥機串聯起來,以冷干機作吸附干燥器的前置預處理設備,使壓縮空氣水分含量大量減少后再進入吸附干燥機,便可獲得極低露點的壓縮空氣。而且進入吸附干燥器的壓縮空氣溫度越低,較終獲得的壓縮空氣露點也越低。據國外資料介紹,當吸附干燥機的進氣溫度為2℃時,采用分子篩作吸附劑,壓縮空氣的露點可達-100℃以下。這種方法在國內也已普遍采用。

 

 

4冷干機與活塞式空壓機配套應注意什么?

 

 

活塞式空壓機是非連續供氣的,在工作時有氣流脈沖產生。氣流脈沖對冷干機各部件形成強烈、持久的沖擊,會導致冷干機出現一系列機械損傷,所以冷干機與活塞式空壓機連用時,在空壓機下游側應設置緩沖貯氣罐。

 

 

5使用冷干機應注意哪些事項?

 

 

使用冷干機應注意下列事宜:

  • ①壓縮空氣的流量壓力、溫度應在銘牌允許范圍內;

  • ②安裝地點應通風,少粉塵,機器周圍有足夠散熱和檢修空間且不能在室外安裝,以避免雨水及陽光直射;

  • ③冷干機一般允許無基礎安裝,但地面必須找平;

  • ④應盡量靠近用戶點,避免管線過長;

  • ⑤周圍環境中不應有可檢測到的腐蝕性氣體,尤其注意不能與氨制冷設備共處一室;

  • ⑥冷干機前置過濾器的過濾精度要適當,過高精度對冷干機并無必要;

  • ⑦冷卻水進出管要獨立設置,尤其是出水管不可與其他水冷設備共用,避免壓差引起排水受阻;

  • ⑧任何時間都要保持自動排水器排水暢通;

  • ⑨不要連續啟動冷干機;

  • ⑩冷干機實際處理壓縮空氣的參量指標,特別是進氣溫度、工作壓力與額定值不符時,要按樣本提供的“修正系數”進行修正,以避免出現超負荷運行。

 

 

6壓縮空氣中油霧含量過高對冷干機運行有什么影響?

 

 

空壓機的排氣含油量是各不相同的,如國產活塞式有油潤滑空壓機排氣含油量為65—220mg/m³,少油潤滑空壓機排氣含油量是30~40mg/,國產所謂無油潤滑空壓機(實際上是半無油潤滑)排氣含油量也有6~15mg/;有時,由于空壓機中的油氣分離器損壞失效,會使空壓機排氣中的含油量大大增加,含油量大的壓縮空氣進入冷干機后會在換熱器銅管表面蒙上一層厚厚的油膜,由于油膜的傳熱阻力要比銅管大40~70倍,這就大大降低了預冷器及蒸發器的換熱性能,嚴重時會使冷干機無法正常工作。具體表現為蒸發壓力下降而露點反而上升、冷干機排氣中含油量不正常增大、自動排水器經常被油污堵塞等。這種情況下,即使冷干機管線系統中不斷更換除油過濾器也無濟于事,維持不了多久精密除油過濾器的濾芯就會很快被油污堵塞。較好的辦法是修理空壓機,更換油氣分離器濾芯,使其排氣含油量達到正常的出廠指標。

 

 

7冷干機應怎樣正確配置過濾器?

 

 

來自氣源的壓縮空氣中含有大量液態水、粒徑不等的固體粉塵及油污、油蒸汽等。如果讓這些雜質直接進入冷干機,將使冷干機工作狀況惡化。例如油污會使預冷器及蒸發器里的換熱銅管受污染,影響熱交換;液態水則加大冷干機的工作負荷,固體雜質容易堵塞排水孔。所以一般要求在冷干機進氣口上游裝一支前置過濾器,用來作雜質過濾及油水分離用,以避免上述情況的發生。前置過濾器對固體雜質的過濾精度不用很高,一般在10~25μ就可以了,但對液態水和油污的分離效率則高一點為好。

 

冷干機的后置過濾器是否裝設,應由用戶對壓縮空氣的質量要求來確定。對一般動力用氣,配一支精度較高的主管路過濾器即可。在用氣要求更高的時候,應配置相應的除油霧過濾器或活性碳過濾器。

 

 

8要使冷干機的排氣溫度很低,該怎么辦?

 

 

在某些特殊行業,不僅要使用壓力露點(即含水量)很低的壓縮空氣,而且要求壓縮空氣的溫度也要很低,即要把冷干機當作“脫水冷風機”來使用。此時所采取的措施是:

  • ①取消預冷器(空氣—空氣熱交換器),使被蒸發器強制冷卻后的壓縮空氣得不到回溫加熱,

  • ②同時對制冷系統進行核算,必要時要加大壓縮機的功率、蒸發器及冷凝器的換熱面積等。(實際中常用的簡單辦法是用較大規格的無預冷器的冷干機來處理較小流量的氣體。

 

 

9進氣溫度過高時冷干機應采取什么措施?

 

 

進氣溫度是冷干機的一個重要技術參數,所有廠家對冷干機進氣溫度上限均有明顯限制,因為進氣溫度高,不僅意味著顯熱的增加,而且壓縮空氣中所含的水蒸汽含量也增加了。

 

JB/JQ209010-88規定冷干機的進氣溫度不超過38℃,國外許多著名冷干機經營廠家也有相似的規定。按理當空壓機排氣溫度超過38℃時,必須在空壓機下游增設后部冷卻器,使壓縮空氣溫度降低到規定值后再進入后處理設備。

 

國產冷干機的現狀是,冷干機進氣溫度的允許值在不斷提高,如不帶前置冷卻器的普通型冷干機,從90年代初期的40℃開始提升,目前已出現進氣溫度為50℃的普通型冷干機了。姑且不論有沒有商業炒作成分,單從技術角度講,進氣溫度的提升不僅僅反映是氣體“顯溫”的升高,而更反映在含水量的增加,對冷干機負荷的增加不是簡單的線性關系。如果靠增大制冷壓縮機的功率來補償負荷的增大,在成本上是遠遠不合算的,因為在常溫范圍內,使用后部冷卻器來降低壓縮空氣溫度是較經濟有效的做法。高溫進氣型冷干機就是在不改變制冷系統條件下,將后部冷卻集裝在冷干機上,效果是非常明顯的。

 

 

10除溫度外冷干機對環境狀況還有哪些要求?

 

 

環境溫度對冷干機工作的影響是非常大的。除此之外,冷干機對其周圍環境還有如下要求:

  • ①通風:特別對風冷型冷干機尤其顯得必要;

  • ②粉塵不能太多;

  • ③冷干機使用現場不能有直接的輻射熱源;

  • ④空氣中不應含腐蝕性氣體,特別不能檢測到氨氣。因為氨氣在有水環境中。對金屬銅有強烈的腐蝕作用。所以冷干機不應與氨制冷設備安裝在一起。

 

 

11環境溫度高低對冷干機運行有哪些影響?

 

 

環境溫度高對冷干機制冷系統的散熱十分不利,當環境溫度高于正常的冷媒冷凝溫度時,迫使冷媒冷凝壓力提高,這將使壓縮機制冷量下降,較終導致壓縮空氣的“壓力露點”升高。

 

一般講來,環境溫度低一點對冷干機運行是有利的。但在太低的環境溫度(例如低于攝氏零度)下,盡管進入冷干機的壓縮空氣溫度不低,壓縮空氣露點也不會因此而有大的變化。但凝結水通過自動排水器向外排水時,很可能會在排水口結冰,這是一定要防止的。另外,在?;?,原先聚集在冷干機蒸發器里的凝結水或積存在自動排水器儲水杯內的凝結水有可能結冰,存積在冷凝器里的冷卻水也會結冰,所有這一切都會引起冷干機相關零部件的損壞。

 

更須提醒用戶注意的是:環境溫度低于2時,壓縮空氣的輸氣管道本身就相當于一臺運轉良好的冷干機,此時要注意的是管道本身凝結水的處理問題。所以很多廠家在冷干機使用手冊中明確規定:氣溫低于2℃時,不要使用冷干機。

 

 

12冷干機負荷高低取決于哪些因素?

 

 

冷干機負荷的高低取決于被處理壓縮空氣的含水量,含水量越多,負荷就越高。因此冷干機的工作負荷除了直接與被處理壓縮空氣的流量(N/min)有關外,對冷干機負荷較有影響的參數還有:

  • ①進氣溫度:溫度越高,空氣含水量就越多,冷干機負荷也越高;

  • ②工作壓力:在溫度相同條件下,飽和空氣壓力越低,含水量就越多,冷干機負荷也越高。

此外空壓機吸氣環境下的相對濕度對壓縮空氣的飽和含水量也有關系,因此也對冷干機工作負荷產生影響:相對濕度越大,飽和壓縮氣體中所含水分就越多,冷干機負荷越高。

 

 

13冷干機標2—10℃的“壓力露點”范圍是不是大了一點?

 

 

有人認為冷干機標注2—10℃的“壓力露點”范圍,溫度相差“5倍”是不是大了一些?這種認識是不正確的:

  • ①首先攝氏溫度℃之間是沒有“倍”的概念的。溫度作為物體內部大量分子移動動能平均值的標志,其真正起點值應從分子運動完全停止即“絕對零度”(OK)算起;攝氏溫標把冰的融點作為溫度的起點,它要比“絕對零度”高出273.16℃。在熱力學中,除了在與溫度變化概念有關的計算時可用攝氏溫標℃外,在作為狀態參數時,應以熱力學溫標(又稱絕對溫標,起點是絕對零度)為基礎進行計算。2℃=275.16K,10℃=283.16K,這才是兩者之間的真正差值。

  • ②從飽和氣體的含水量來看,0.7MPa 的壓縮空氣在2℃露點時含濕量是0.82g/,在10℃露點時的含濕量是1.48g/,兩者之間不存在“5”倍的差值;

  • ③從“壓力露點”與常壓露點的關系來看,壓縮空氣在0.7MPa 時2℃露點相當于大氣壓露點-23℃,在10℃露點相當于大氣壓露點-16℃,兩者之間同樣不存在“5 倍”的差值,據上所述,2—10℃的“壓力露點”范圍,并不象想象中那么大。

 

 

14冷干機的“壓力露點”究竟可達多少(℃)?

 

 

在不同廠家的產品樣本上,冷干機的“壓力露點”有多種不同的標注:計有0℃、1℃、1.6℃、1.7℃、2℃、3℃、2~10℃、10℃等(其中10℃僅見諸國外產品樣本)。這給用戶選型帶來了不便。因此實事求是地探討冷干機的“壓力露點”究竟能達到多少℃,是很有實際意義的。

 

我們知道,冷干機“壓力露點”受三個條件限制,即:

  • ①受蒸發溫度冰點底線的限制;

  • ②受蒸發器換熱面積不能無限增大的限制;

  • ③受“氣水分離器”分離效率達不到100%的限制。

 

壓縮空氣在蒸發器里的較終冷卻溫度比冷媒蒸發溫度高3—5℃是正常的;過分降低蒸發溫度又于事無補;由于氣水分離器效率的限制,少量凝結水在預冷器的熱交換中還原成水蒸氣也會使壓縮空氣含水量有所提高。

 

所有這些因素加在一起,要將冷干機的“壓力露點”控制在2℃以下是非常困難的。至于0℃、1℃、1.6℃、1.7℃等標注,往往是商業宣傳成份多于了實際效果,人們不必過分當真。

 

實際上,冷干機的“壓力露點”定在10℃以下對經營廠家講來已經不是一個低標準要求?;擋勘曜糐B/JQ209010-88《壓縮空氣冷凍式干燥機技術條件》就規定,冷干機的“壓力露點”是10℃(同時給出了相應的條件);而國家推薦標準GB/T12919-91《船用控制氣源凈化裝置》對冷干機的大氣壓露點要求為-17~-25℃,相當于0.7MPa下的2~10℃。

 

國內多數廠家給冷干機“壓力露點”給出了一個范圍限制(例如2—10℃),按其下限,即使在較低負荷工況下冷干機內部也不會出現結冰現象;而上限即規定了在額定工況下冷干機應達到的含水量指標。在良好的工作條件下,通過冷干機獲得5℃左右的“壓力露點”的壓縮空氣應是可以做到的。所以這不失為是一種嚴謹的標注方法。

 

 

15冷干機有哪些技術參數?

 

 

冷干機的技術參數主要有:處理量(N/min),進氣溫度(℃),工作壓力(MPa),壓力降(MPa),壓縮機功率(Kw),冷卻水耗量(t/h)。

 

冷干機的目標性參數——“壓力露點”(℃),在國外廠商的產品型錄上一般并不作為獨立參數標注在“性能規格表”上。究其原因,“壓力露點”與被處理壓縮空氣的很多參數有關。如果標出“壓力露點”,也一定附帶說明相關條件(諸如進氣溫度、工作壓力、環境溫度等)。

 

 

16常用冷干機分幾類?

 

 

常用冷干機按冷凝器的冷卻方式分有風冷型、水冷型兩種;按進氣溫度高低分有高溫進氣型(80℃以下)和常溫進氣型(40℃左右);按工作壓力分有普通型(0.3—1.0MPa)和中、高壓型(1.2MPa以上)。此外許多特殊規格的冷干機可以用來處理非空氣類介質,如:二氧化碳、氫氣、天然氣、高爐煤氣、氮氣等。

 

 

17冷干機中自動排水器的數量與位置如何確定?

 

 

自動排水器的一次排水量是有一定限度的。如果在同一時間里冷干機凝結水的生成量大于自動排水量的排水量,那么機內就會有凝結水積存。時間一長,凝結水會越聚越多。因此在大、中型冷干機中,往往要裝兩只以上的自動排水器,以保證機內不積存凝結水。自動排水器應安裝在預冷器和蒸發器的下游,較常見的是直接裝在氣水分離器下方。

 

 

18使用自動排水器應注意什么?

 

 

在冷干機中自動排水器可以說是較易出故障的一個部件。原因是冷干機所排出的凝結水并不是清潔水,而是混有固態雜質(灰塵、銹泥等)、油污的稠狀液體(所以自動排水器又叫“自動排污器”),它極易堵塞排水小孔。為此自動排水器進口處裝有一只濾網。但使用時間長了,濾網也會被油污雜質堵塞,如果不及時清洗,將使自動排水器失去作用。所以每隔一定時間清洗排水器里的濾網是很重要的。另外,自動排水器要有一定壓力才能工作,例如常用的RAD-404 型自動排水器較低工作氣壓是0.15MPa,壓力太低會出現漏氣現象。但壓力也不能超過額定值以防止貯水杯發生爆裂。在環境溫度低于零度時要放盡貯水杯內的凝結水,以防結冰、凍裂。

 

 

19自動排水器是怎樣工作的?

 

 

當排水器貯水杯內水位達到一定高度時,壓縮空氣的壓力將浮球壓力下關閉排水孔,就不會造成氣流泄漏,隨著貯水杯內水位升高(此時冷干機內并不積水),浮球上升到一定高度便打開排水孔,杯內凝結水在氣壓作用下很快排出機外。凝結水排盡后浮球又在氣壓作用下關閉排水孔。所以自動排水器是一種節能器。它不僅在冷干機中得到應用,而且在貯氣罐、后冷卻器及過濾順路等多種氣源處理設備上都得到廣泛的應用。除了常用的浮球式自動排水器外,還經常使用電子自動定時排水器,這種排水器的排水時間及兩次排水時間間隔都可調整,而且能耐較高壓力,應用也能很普遍。

 

 

20冷干機中為什么要使用自動排水器?

 

 

為了將冷干機中的凝結水及時、徹底排出機外,較簡單的辦法就是在蒸發器末端開一個排水孔,便可將機內生成的凝結水源源不斷地排出。但其弊病也是顯而易見的。因為在排水的同時壓縮空氣也將源源不斷的排出,使壓縮空氣氣壓迅速下降。這對氣源系統講來是不能允許的。用手閥人工定時排水雖然可行,但需增加人力及由此帶來的一系列的管理麻煩。使用自動排水器,可定時(定量)自動排除機內積水。

 

 

21及時排出凝結水對冷干機運行有何重要意義?

 

 

冷干機工作時會在預冷器及蒸發器容積里積聚大量凝結水,如果不及時、徹底排出這些凝結水,冷干機就成了一只貯水器。其結果:

  • ①排氣中大量夾帶液態水,使冷干機工作失去意義;

  • ②機內液態水要吸收大量冷量,使冷干機負荷增加;

  • ③使壓縮空氣流通面積變小,空氣壓力降提高。所以將冷干機中凝結水及時、徹底排出機外,是冷干機正常運行的重要保證。

 

 

22冷干機排氣帶水一定是露點不夠引起的嗎?

 

 

壓縮空氣干燥度指的是干壓縮空氣中混雜的水蒸氣含量的多少,水蒸氣含量少,空氣就干燥,反之就潮濕。

 

壓縮空氣干燥度用“壓力露點”高低來衡量,“壓力露點”低,壓縮空氣就干燥。有時從冷干機排出的壓縮空氣中會混雜有少量液態水滴,但這并不一定是壓縮空氣露點不夠造成的。排氣中液態水滴的存在,可能是由于機內積水、排水不暢或分離不全引起的,尤其是自動排水器堵塞引起的故障影響較大。冷干機排氣帶水比露點不夠能下游用氣設備帶來更壞的不利影響,應找出原因予以消除。

 

 

23氣水分離器的效率與壓力降有什么關系?

 

 

在擋板式氣水分離器中(無論是平面擋板、V型擋板還是螺旋擋板)適當增加擋板數量,縮小擋板間距(螺距)能提高汽水分離效率。但與此同時,也帶來壓縮空氣壓力降的增大。而且過密的擋板間距會產生氣流嘯叫,所以在設計擋板時要兼顧這對予盾。

 

 

24如何評價氣水分離器在冷干機中的作用?

 

 

在冷干機中,汽水分離作用發生在壓縮空氣的全流程中。預冷器和蒸發器中設置的多塊折流擋板對氣體中的凝結水起著攔截、集聚和分離作用。分離下來的凝結水只要能及時、徹底排出機外,也能獲得一定露點的壓縮空氣。例如,對某一型號的冷干機實測結果表明,約有70%以上的凝結水是在氣水分離器前被自動排水器排出機外的,其余漏網的水滴(大部分粒徑都很細?。┎趴可柙謖舴⑵饔朐だ淦髦淶鈉擲肫?/span>

 

來作較后的有效捕捉,這部分水滴盡管數量不多,但對“壓力露點”有很大影響;它們一旦進入了預冷器并在那里二次蒸發還原成水蒸氣,將使壓縮空氣的含水量大大提高。所以一只高效、專用的氣水分離器對提高冷干機工作性能起著十分重要的作用。

 

 

25過濾器式氣水分離器在使用中有何局限?

 

 

用過濾器作冷干機的氣水分離器效果是很好的,因為過濾器對一定粒徑水滴的過濾效率可達100%,但實際上卻很少有冷干機用過濾器來作汽水分離用。其原因在于:

①在高濃度水霧中使用,濾芯極易堵塞,更換起來又很麻煩;

②對小于一定粒徑的凝結水滴無能為力;

③價格較貴。

 

 

26旋風式氣水分離器的工作原因是什么?

 

 

旋風分離器也是一種慣性分離器,較多地用于氣固分離。壓縮空氣沿壁切線方向進入分離器后,在里面產生旋轉混在氣體中的水滴也跟著一起旋轉并產生離心力,質量大的水滴所產生的離心力大,在離心力作用下大水滴向外壁移動,碰到外壁(也是檔板)后再集聚長大并與氣體分離;而粒徑較小的水滴卻在氣體壓力作用下向呈負壓狀態的中心軸線遷移。廠家往往在旋風分離器內部增設螺旋檔板來增強分離效果(同時也增加了壓力降)。但是由于旋轉氣流中心負壓區的存在,受離心力較小的細小水滴極易被負壓吸入預冷器,造成露點上升。

 

這種分離器在除塵設置的固——氣分離中也屬低效設備,目前已逐漸被更高效的除塵器(如電除塵、布袋脈沖除塵器等)所替代。不加改造用的在冷干機中作汽水分離器用,分離效率不會很高。且由于結構復雜,何種龐大,實際上無螺旋擋板的“旋風分離器”,在冷干機中應用并不普遍。

 

 

27擋板式氣水分離器在冷干機中是怎樣工作的?

 

 

擋板分離器是慣性分離器的一種。這種分離器,尤其是由多塊擋板組成“百葉窗”式的擋板分離器在冷干機中得到較廣泛的應用。它們對粒徑分布很廣的水滴有良好的汽水分離作用。由于檔板材料對液態水滴有良好的浸潤作用,不同粒徑的水滴在與擋板碰撞后,在檔板表面生成很薄一層水會順著擋板流下來,并在擋板邊緣集聚成更大顆粒的水滴,水滴在本身重力作用下與空氣分離。

 

擋板分離器的捕捉效率取決于氣流速度、擋板形狀及擋板間距。有人研究V 型擋板的水滴捕捉率大約是平面擋板的兩倍。

 

擋板式氣水分離器,按擋板開關及布置方式,又可分導形擋板和螺旋擋板等。(后者即是常用的“旋風分離器”);擋板分離器的檔板對固體粒子捕捉率很低,但在冷干機中壓縮空氣中固體粒子,幾乎全部被水膜包圍,所以在捕捉水滴的同時,擋板也能把固體粒子一起分離出來。

 

 

28氣水分離器效率對露點影響有多大?

 

 

盡管在壓縮空氣流徑中設置一定數量的擋水板確實能將大部分凝結水滴與氣體分離開來,但那些粒徑更細小的水滴,特別是在較后一塊折流擋板后生成的凝結水仍有可能進入排氣通道。如果不加阻攔,這部分凝結水在預冷器里遇熱蒸發成水蒸汽,使壓縮空氣的露點升高。例如0.7MPa 的1N 壓縮空氣在冷干機中溫度從40℃(含水量為7.26g)降至2℃(含水量為0.82g),冷凝結生成水量為6.44g;如果其中70%(4.51g)

 

凝結水在氣體流動過程中“自發”分離并排出機外,則尚有1.93g 凝結水要由“氣水分離器”來完成捕捉分離;如果“氣水分離器”的分離效率是80%,則較終還有0.39g 的液態水要隨空氣進入預冷器并在那里二次蒸發還原水蒸氣,使壓縮空氣水蒸氣含量由曾經達到過的0.82g 增加到1.21g,此時壓縮空氣的“壓力露點”上升到8℃。

 

由此可見,提高冷干機“氣水分離器”的分離效率,對降低壓縮空氣的“壓力露點”有十分重要的意義。

 

 

29壓縮空氣與凝結水是如何分離的?

 

 

冷干機中凝結水的生成和汽水分離過程,是從壓縮空氣進入冷干機就開始的。在預冷器和蒸發器中設置了折流擋板后,這種汽水分離過程就變得更加強烈。凝結水滴在擋板碰撞后由于運動變向、慣性重力等綜合作用而集聚、而長大,較后在本身重力作用下實現汽水分離??梢哉庋?,冷干機中相當大一部分凝結水是在流動過程中“自發”進氣汽水分離的。為了捕捉殘留在空氣中的一部分細小水滴,冷干機中還設置了

 

更高效的專用氣水分離器,以便讓進入排氣管的液態水降至較少,從而盡可能降低壓縮空氣的“露點”。

 

 

30冷干機凝結水是怎樣生成的?

 

 

通常飽和的高溫壓縮空氣進入冷干機后,所含的水蒸氣由兩條途徑凝結成液態水,即:

  • ①直接與冷面接觸的水蒸氣以預冷器、蒸發器的低溫面(如換熱銅管外表面、散熱翅片、折流檔板及容器殼體內表面)為載體冷凝結霜(如同自然界地表結露過程);

  • ②不與冷面直接接觸的水蒸氣則以氣流本身挾帶的固態雜質為“凝結核”冷凝結露(如同自然界云霧、雨形成過程)。凝結水滴的初始粒徑取決于“凝結核”的大小。如果進入冷干機的壓縮空氣中混有固體雜質粒徑分布是通常所說的在0.1-25μ之間,那么凝結水初始粒徑至少也在相同數量級上。而且在跟隨壓縮空氣流動過程中,水滴之間、水滴與冷面之間不斷碰撞、集聚,其粒徑還會不斷增大,并在增大到一定程度后依靠自重與氣體發生分離。

 

由于壓縮空氣攜帶的固體塵粒在凝結水生成過程起著“凝結核”的作用,這也啟發我們有理由認為,冷干機中凝結水生成過程是壓縮空氣的“自凈”過程。

 

 

31壓縮機產冷量與冷干機負荷有什么關系?

 

 

熱負荷計算是冷干機制冷系統設計的基礎。在有預冷器存在的情況下,我們將蒸發器熱負荷作為選擇制冷壓縮機及制冷系統其他部件的依據。由于冷干機的工作條件在不斷變化,蒸發器熱負荷隨進氣溫度、氣體壓力、環境條件(溫度、濕度等)變化而變化。各廠家蒸發器計算熱負荷的確定原則不盡相同。但在任何情況下,制冷壓縮機的產冷量總是要大于蒸發器的計算熱負荷,不然就不能保證在極端工況條件下壓縮空氣的處理效果。

 

對一臺已選定的制冷壓縮機來講,產冷量主要取決于蒸發溫度和冷凝溫度(由lgP-i圖可以作具體計算),而與蒸發器熱負荷沒有關系。這就是為什么在低負荷時冷干機會出現“大馬拉小車”的現象。

 

 

32目前國產冷干機使用哪種冷媒?有什么特點?

 

 

目前國產冷干機極大多數都采用R22 作冷媒。它的特點:不燃燒、不爆炸、無色、無味、毒性小,屬安全型制冷劑;R22單位體積制冷量比R12及其替代物R134a大將近50%;R22與潤滑油之間是微溶的。它們在壓縮機曲軸箱和冷凝器里是相互熔解的。在蒸發器內又分離開。R22 在有微量水分存在的情況下會產生酸,對金屬起緩慢的腐蝕作用。所以在冷媒灌注、冷凍油添加時要謹防水分進入系統。

 

 

33冷媒灌注量的多少對冷干機有何影響?

 

 

冷媒灌注過少,冷干機會出現下列現象:

  • ①蒸發壓力、冷凝壓力都比正常運轉低,但空氣露點卻降不下去;

  • ②壓縮機外殼發燙。

冷媒灌注過多,冷干機會出現:

  • ①由于冷媒液體存積于冷凝器,使冷凝面積減小,導致冷凝壓力升高,嚴重時引起高壓跳閘;

  • ②制冷壓縮機負荷增高,起動困難;

  • ③制冷劑在蒸發器中未能全部汽化,使濕蒸氣進入壓縮機,有“液壓縮”危險;

  • ④由于冷凝壓力升高,使壓縮機制冷量減少,空氣露點上升。

 

 

34干燥過濾器起什么作用?

 

 

運行中的制冷裝置,由于制冷劑和冷凍油中會產生水分、固體粉末、污垢等雜質,情況嚴重時會使節流結構的節流孔產生臟堵。因此在冷媒供液管前必須裝設干燥過濾器。另外,制冷劑中微量水分對制冷系統的危害較大,對冷媒、冷凍油及蒸發器、冷凝器和配管的干燥處理是極為重要的。

 

 

35熱力膨脹閥或毛細管在制冷系統中起什么作用?

 

 

膨脹閥(毛細管)是制冷系統的節流機構。在冷干機中,蒸發器制冷劑的供給及其調節都是通過節流機構來實現的。節流機構使制冷劑從高溫高壓液體變成低溫低壓液體進入蒸發器。

 

當負荷變化時,熱力膨脹閥通過檢測壓縮機吸氣過熱溫度來調節閥芯開啟度,從而控制進入蒸發器的冷媒供給量。毛細管則具有自補償特點,即當蒸發壓力降低時,兩端壓差會相應升高,從而加大流入蒸發器的冷媒量。毛細管由于結構簡單,工作穩定,在小型冷干機中獲得普遍應用。


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