壓縮機(jī)制冷量與冷干機(jī)負(fù)荷的關(guān)系
答:熱負(fù)荷計(jì)算是冷凍機(jī)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在有預(yù)冷器存在的情況下,我們將蒸發(fā)器熱負(fù)荷作為選擇制冷壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)其他部件的依據(jù)。由于干燥機(jī)的工作條件在不斷變化,蒸發(fā)器熱負(fù)荷隨進(jìn)氣溫度、氣體壓力、環(huán)境條件(溫度、濕度等)變化而變化。各廠家蒸發(fā)器計(jì)算熱負(fù)荷的確定原則不盡相同。但在任何情況下,制冷壓縮機(jī)的產(chǎn)冷量總是要大于蒸發(fā)器的計(jì)算熱負(fù)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(duì)一臺(tái)已選定的制冷壓縮機(jī)來(lái)講,產(chǎn)冷量主要取決于蒸發(fā)溫度和冷凝溫度(由LgP—i圖可以作具體計(jì)算),而與蒸發(fā)器熱負(fù)荷沒(méi)有關(guān)系。這就是為什么在低負(fù)荷時(shí)冷凍干燥機(jī)會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象。
冷干機(jī)凝結(jié)水是怎樣生成的?
答:通常飽和的高溫壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)后,所含的水蒸氣由兩條途徑凝結(jié)成液態(tài)水,即:①直接與冷面接觸的水蒸氣以預(yù)冷器、蒸發(fā)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(nèi)表面)為載體冷凝結(jié)露(如同自然界地表結(jié)露過(guò)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(tài)雜質(zhì)為“凝結(jié)核”冷凝結(jié)露(如同自然界云霧、雨形成過(guò)程)。凝結(jié)水滴的初始粒徑取決于“凝結(jié)核”的大小。如果進(jìn)入冷干機(jī)的壓縮空氣中混有的固體雜質(zhì)粒徑分布是通常所說(shuō)的0.1-25μm之間,那么凝結(jié)水初始粒徑至少也在相同數(shù)量級(jí)上。而且在跟隨壓縮空氣流動(dòng)過(guò)程中,水滴之間、水滴與冷面之間不斷碰撞、集聚,其粒徑還會(huì)不斷增大,并在增大到一定程度后依靠自重與氣體發(fā)生分離。
由于壓縮空氣攜帶的固體塵粒在凝結(jié)水生成過(guò)程中起著“凝結(jié)核”的作用,這也啟發(fā)我們有理由認(rèn)為,冷干機(jī)中凝結(jié)水生成是壓縮空氣的“自凈”過(guò)程。
氣水分離器效率對(duì)露點(diǎn)影響有多大?
答:盡管在壓縮空氣流徑中設(shè)置一定數(shù)量的擋水板確實(shí)能將大部分凝結(jié)水滴與氣體分離開(kāi)來(lái),但那些粒徑更細(xì)小的水滴,特別是在***后一塊折流擋板后生成的凝結(jié)水仍有可能進(jìn)入排氣通道。
如果不加阻擋,這部分凝結(jié)水在預(yù)冷器里遇熱蒸發(fā)成水蒸汽,使壓縮空氣的露點(diǎn)升高。例如0.7MPa的1Nm3壓縮空氣在冷干機(jī)中溫度從40℃(含水量為7.26g)降至2℃(含水量為O.82g),冷凝結(jié)生成水量為6.44g;如果其中70%(4.51g)凝結(jié)水在氣體流動(dòng)過(guò)程中“自發(fā)”分離并排出機(jī)外,則尚有1.93g凝結(jié)水要由“氣水分離器”來(lái)完成捕捉分離;如果“氣水分離器”的分離效率80%,則***終還有0.39g的液態(tài)水要隨空氣進(jìn)入預(yù)冷器并在那里二次蒸發(fā)還原成水蒸氣,使壓縮空氣水蒸氣含量由曾經(jīng)達(dá)到過(guò)的O.82g增加到1.21g,此時(shí)壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”上升到8℃。由此可見(jiàn),提高冷干機(jī)“氣水分離器”的分離效率,對(duì)降低壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”有十分重要的意義。
壓縮空氣與凝結(jié)水是如何分離的?
答:冷干機(jī)中凝結(jié)水的生成和汽水分離過(guò)程,是從壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)后就開(kāi)始的。在預(yù)冷器和蒸發(fā)器中設(shè)置了折流擋板后,這種汽水分離過(guò)程就變得更加強(qiáng)烈。凝結(jié)水滴在與擋板碰撞后由于運(yùn)動(dòng)變向、慣性重力等綜合作用而集聚、而長(zhǎng)大,***后在本身重力作用下實(shí)現(xiàn)汽水分離??梢赃@樣說(shuō),冷干機(jī)中相當(dāng)大一部分凝結(jié)水是在流動(dòng)過(guò)程中“自發(fā)”進(jìn)行汽水分離的。為了捕捉殘留在空氣中的一部分細(xì)小水滴,冷干機(jī)中還設(shè)置了更高效的專用氣水分離器,以便讓進(jìn)入排氣管的液態(tài)水降至***少?gòu)亩M可能降低壓縮空氣的“露點(diǎn)”。
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