冷冻式干燥机设计基础知识

1. 及时排水凝结水对冷干机有何重要意义？

3.  冷干机蒸发温度为什么不能很低？

冷干机在正常情况蒸发器表面有一层膜状冷凝水存在，如果蒸发器温度降得很低，使换热铜管表面温度在零度以下，水蒸气就会在铜管表面凝结成霜，同此产生的问题有因水蒸气升华为霜比凝结为露要多吸收约15%冷量，使要机台的处理量降低；另霜的导热率只有水的1/4，使管外空气不能充分冷却，而同时管内蒸发温度却有进一步降低的趋势，如此循环的结果，必将给制冷系统带来许多不良后果如液压缩；而且霜的存在会使空气阻力增加，使供气压力降低，严重时甚至会使气路堵塞。

4.  压缩空气与凝结水是如何分离的？

冷干机是凝结水的生成和汽水分离过程，是从压缩空气进入冷干机后就开始的。在热交换和蒸发器是中设置了折流挡板后，这种汽水分离过程就变得更加强烈。凝结水滴在与挡板碰撞后由于运动变向、惯性重力等综合作用而集聚、而长大，后在本身重力作用下实现汽水分离。为了捕捉残留在空气中的一部分细小水滴，冷干机中还设置了更高效的专有气水分离器，以便让进入排气管的液态水降至少，从而尽可能降低压缩空气的“露点”。

为了尽可能获得较高的的传热效果，必须加大放热系数即加换热器的换热面积，因此冷干机蒸发器和热交换器铜管的外壁采用了套铝翅片的措施。同时热交器铜管上套翅片后可降低空气对铜管的冲击及避免铜管破裂。

为了将冷干机的凝结水及时、排出机外，简单的方法就是在蒸发器末端开一个排水孔，便可将机内生成的凝结水源源不断地排出。但其弊病也是显而易见的。因为在排水的同时压缩空气也源源不断地排出。使压缩空气气压迅速下降。这对气源系统讲来是不能允许的。用手阀人工定时排水虽然可行，但需增加人力及由此带来的一系列的管理麻烦。使用自动排水器，可定时（定量）自动排水除机内积水。

目前国产冷干机极大多数都采用R22作冷媒。它的特点是：不燃烧、不爆炸、无色、无味、毒性小，属安全型制冷剂；R22单位体积制冷量比R12及其替代物R134a大将近50%；R22与润滑油之间是微溶的。它们在压缩机曲轴箱和冷凝器里是相互溶解的。在蒸发器内又分离开。R22在有微量水分存在情况下会产生酸，对金属起缓慢的腐蚀作用。所以在冷媒灌注、冷冻油添加时要谨防水分进入系统。

冷媒蒸发压力是制冷设备正常工作的重要参数，蒸发压力高，蒸发温度也高，压缩空气就达不到应有的冷却温度，导致露点温度过高。蒸发温度过低，使压缩机制冷量下降，同样影响压缩空气的露点，而且易造成液压缩事故。所以蒸发温度必须控制在一个合理的范围内。

风冷型冷干机用压力控制器检测冷媒蒸发压力（或冷凝压力），在压力达到某一设定上限时打开风扇，使冷凝器强迫通风冷却，通过降低冷媒高压的办法来限制冷媒低压上升；压力低于这一设定下限时，风扇停止，使冷媒蒸发压力不致降得过低。

水冷型冷干机是通过自动水量调节阀的开启度来控制冷却水量，使冷凝压力保持在正常值。

冷干机负荷的高低取决于被处理压缩空气的含水量，含水量越多，负荷就越高。因此冷干机的工作负荷除了直接与被处理压缩的流量（Nm3/min）有关外，对冷干机负荷有影响的参数还有：1进气温度：温度越高，空气含水量就越多，冷干机负荷也就越高；2工作压力：在温度直同条件下，饱和空气压力越低，含水量就越多，冷干机负荷也越高。此外空压机吸气环境下的相对湿度对压缩空气的饱和含水量也有关系，因此也对冷干机工作负荷产生影响：相对湿度越大，饱和压缩气体中所含水分就越多，冷干机负荷越高。

10.  风冷冷凝器有哪些特点？

风冷冷凝器不需要冷却水，适合于供水困难地区或移动性场合应用。但它的传热效果比水冷型差，在气温高或通风不良环境下使用，冷凝压力不易降下来。在多粉尘环境下使用（如水泥厂、面粉厂、纺织厂等），冷凝器表面易积尘积垢，影响传热，所以一般只适用于中、小型冷干机。

冷干机利用水蒸气遇冷结露原理来干燥压缩空气的，当然可以用于除去其他气体中的水蒸气。冷干机在作非空气类的除水干燥设备时，应对被处理介质的物理、化学性质有个了解，并采取针对性的技术措施。例如用作氢气除水时，因为氢气是爆炸性气体，就要将防爆措施作条件考虑，如采用防爆电器或分体式结构。如用来CO2除水，因为CO2的水溶液带有微酸性，对冷干机零部件有腐蚀作用，因此凡同气体接触的部分采用防腐蚀结构或用不锈钢制作。此外要了解被处理其他气体的其它物理性质，强比热、比重、水蒸气分压等，这些参量对冷干机的热负荷有很大影响，必须重新进行热工核算，使冷干机工作时不负荷。