2018年3月28日星期三

冷凍式干燥機設計基礎知識


  1。蒸發器和熱交換器銅管外緣為什麼實驗型噴霧乾燥機要套翅片?

  為了盡可能獲得較高的的傳熱效果,必須加大放熱系數即加換熱器的換熱面積,因此冷干機蒸發器和熱交換器銅管的外壁采用了套鋁翅片的措施。同時熱交器銅管上套翅片後可降低空氣對銅管的衝擊及避免銅管破裂。

  2。冷干機蒸發溫度為什麼不能很低?

  冷干機在正常情況蒸發器表面有一層膜狀冷凝水存在,如果蒸發器溫度降得很低,使換熱銅管表面溫度在零度以下,水蒸氣就會在銅管表面凝結成霜,同此產生的問題有因水蒸氣升華為霜比凝結為露要多吸收約15%冷量,使要機台的處理量降低;另霜的導熱率只有水的1/4,使管外空氣不能充分冷卻,而同時管內蒸發溫度卻有進一步降低的趨勢,如此循環的結果,必將給制冷系統帶來許多不良後果如液壓縮;而且霜的存在會使空氣阻力增加,使供氣壓力降低,嚴重時甚至會使氣路堵塞。

  3。冷干機的冷媒蒸乾燥機發壓力是如何控制的?

  冷媒蒸發壓力是制冷設備正常工作的重要參數,蒸發壓力高,蒸發溫度也高,壓縮空氣就達不到應有的冷卻溫度,導致露點溫度過高。蒸發溫度過低,使壓縮機制冷量下降,同樣影響壓縮空氣的露點,而且易造成液壓縮事故。所以蒸發溫度必須控制在一個合理的範圍內。

  風冷型冷干機用壓力控制器檢測冷媒蒸發壓力(或冷凝壓力),在壓力達到某一設定上限時打冷凍乾燥機開風扇,使冷凝器強迫通風冷卻,通過降低冷媒高壓的萃取濃縮辦法來限制冷媒低壓上升;壓力低於這一設定下限時,風扇停止,使冷媒蒸發壓力不致降得過低。

  水冷型冷干機是通過自動水量調節閥的開啟度來控制冷卻水量,使冷凝壓力保持在正常值。

  4。壓縮空氣與凝結水是如何分離的?

  冷干機是凝結水的生成和汽水分離過程,是從壓縮空氣進入冷干機後就開始的。在熱交換和蒸發器是中設置了折流擋板後,這種汽水分離過程就變得更加強烈。凝結水滴在與擋板碰撞後由於運動變向、慣性重力等綜合作用而集聚、而長大,最後在本身重力作用下實現汽水分離。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有氣水分離器,以便讓進入排氣管的液態水降至最少,從而盡可能降低壓縮空氣的“露點”。

  5。 及時排水凝結水對冷干機有何重要意義?

  冷干機工作時會在熱交器及蒸發器容器裡積聚大量凝結水,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:排氣中大量夾帶液態水,使冷干機的工作失去意義;機內液態水要吸收大量冷量,使冷干機負荷增加;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。

  6。冷干機中為什麼要使用自動排水器?

  為了將冷干機的凝結水及時、徹底排出機外,最簡單的方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源源不斷地排出。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)自動排水除機內積水。

  7。目前國產冷干機使用哪種冷媒?有什麼特點?

  目前國產冷干機極大多數都采用R22作冷媒。它的特點是: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裡是相互溶解的。動化機械設備在蒸發器內又分離開。R22在有微量水分存在情況下會產生酸,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。

  8。冷干機負荷高低取決於哪些因素?

  冷干機負荷的高低取決於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的流量(Nm3/min)有關外,對冷干機負荷最有影響的參數還有:1進氣溫度:溫度越高,空氣含水量就越多,冷干機負荷也就越高;2工作壓力:在溫度直同條件下,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。

  9。要使冷干機的排氣溫度很低,該怎麼辦?

  在某此特殊行業,不僅要使用壓力露點(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: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。

  10。風冷冷凝器有哪些特點?

  風冷冷凝器不需要冷卻水,適合於供水困難地區或移動性場合應用。但它的傳熱效果比水冷型差,在氣溫高或通風不良環境下使用,冷凝壓力不易降下來。在多粉塵環境下使用(如水泥廠、面粉廠、紡織廠等),冷凝器表面易積塵積垢,影響傳熱,所以一般只適用於中、小型冷干機。

  11。冷干機能不能排除其他氣體中的水蒸氣?

  冷干機利用水蒸氣遇冷結露原理來干燥壓縮空氣的,當然可以用於除去其他氣體中的水蒸氣。冷干機在作非空氣類的除水干燥設備時,應對被處理介質的物理、化學性質有個了解,並采取針對性的技術措施。例如用作氫氣除水時,因為氫氣是爆炸性氣體,就要將防爆措施作首要條件考慮,如采用防爆電器或分體式結構。如用來CO2除水,因為CO2的水溶液帶有微酸性,對冷干機零部件有腐蝕作用,因此凡同氣體接觸的部分采用防腐蝕結構或用不鏽鋼制作。此外要了解被處理其他氣體的其它物理性質,強比熱、比重、水蒸氣分壓等,這些參量對冷干機的熱負荷有很大影響,必須重新進行熱工核算,使冷干機工作時不超負荷。

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