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冷冻式干燥机常问的六大问题

发布日期:2017-08-01

  冷冻式干燥机常问的六大问题


  一   常用冷干机分几类?


  常用冷干机按冷凝器的冷却方式分有风冷型、水冷型两种;按进气温度高低分有高温进气型(80℃以下)和常温进气型(40℃左右);按工作压力分有普通型(0.3—1.0MPa)和中、高压型(1.2MPa以上)。此外许多特殊规格的冷干机可以用来处理非空气类介质,如:二氧化碳、氢气、天然气、高炉煤气、氮气等。


  二     冷干机有哪些技术参数?


  冷干机的技术参数主要有:处理量(Nm3/min),进气温度(℃),工作压力(MPa),压力降(MPa),压缩机功率(Kw),冷却水耗量(t/h)。


  冷干机的目标性参数——“压力露点”(℃),在国外厂商的产品型录上一般并不作为独立参数标注在“性能规格表”上。究其原因,“压力露点”与被处理压缩空气的很多参数有关。如果标出“压力露点”,也一定附带说明相关条件(诸如进气温度、工作压力、环境温度等)。


  三  冷干机的“压力露点”究竟可达多少(℃)?


  在不同厂家的产品样本上,冷干机的“压力露点”有多种不同的标注:计有0℃、1℃、1.6℃、1.7℃、2℃、3℃、2~10℃、10℃等(其中10℃仅见诸国外产品样本)。这给用户选型带来了不便。因此实事求是地探讨冷干机的“压力露点”究竟能达到多少℃,是很有实际意义的。


  我们知道,冷干机“压力露点”受三个条件限制,即:①受蒸发温度冰点底线的限制;②受蒸发器换热面积不能无限增大的限制;③受“气水分离器”分离效率达不到100%的限制。


  压缩空气在蒸发器里的最终冷却温度比冷媒蒸发温度高3—5℃是正常的;过分降低蒸发温度又于事无补;由于气水分离器效率的限制,少量凝结水在预冷器的热交换中还原成水蒸气也会使压缩空气含水量有所提高。


  所有这些因素加在一起,要将冷干机的“压力露点”控制在2℃以下是非常困难的。至于0℃、1℃、1.6℃、1.7℃等标注,往往是商业宣传成份多于了实际效果,人们不必过分当真。


  实际上,冷干机的“压力露点”定在10℃以下对生产厂家讲来已经不是一个低标准要求。机械部标准JB/JQ209010-88《压缩空气冷冻式干燥机技术条件》就规定,冷干机的“压力露点”是10℃(同时给出了相应的条件);而国家推荐标准GB/T12919-91《船用控制气源净化装置》对冷干机的大气压露点要求为-17~-25℃,相当于0.7MPa下的2~10℃。


  国内多数厂家给冷干机“压力露点”给出了一个范围限制(例如2—10℃),按其下限,即使在最低负荷工况下冷干机内部也不会出现结冰现象;而上限即规定了在额定工况下冷干机应达到的含水量指标。在良好的工作条件下,通过冷干机获得5℃左右的“压力露点”的压缩空气应是可以做到的。所以这不失为是一种严谨的标注方法。

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  四    环境温度高低对冷干机运行有哪些影响?


  环境温度高对冷干机制冷系统的散热十分不利,当环境温度高于正常的冷媒冷凝温度时,迫使冷媒冷凝压力提高,这将使压缩机制冷量下降,最终导致压缩空气的“压力露点”升高。


  一般讲来,环境温度低一点对冷干机运行是有利的。但在太低的环境温度(例如低于摄氏零度)下,尽管进入冷干机的压缩空气温度不低,压缩空气露点也不会因此而有大的变化。但凝结水通过自动排水器向外排水时,很可能会在排水口结冰,这是一定要防止的。另外,在停机时,原先聚集在冷干机蒸发器里的凝结水或积存在自动排水器储水杯内的凝结水有可能结冰,存积在冷凝器里的冷却水也会结冰,所有这一切都会引起冷干机相关零部件的损坏。


  更须提醒用户注意的是:环境温度低于2时,压缩空气的输气管道本身就相当于一台运转良好的冷干机,此时要注意的是管道本身凝结水的处理问题。所以很多厂家在冷干机使用手册中明确规定:气温低于2℃时,不要使用冷干机。


  五 除温度外冷干机对环境状况还有哪些要求?


  环境温度对冷干机工作的影响是非常大的。除此之外,冷干机对其周围环境还有如下要求:①通风:特别对风冷型冷干机尤其显得必要;②粉尘不能太多;③冷干机使用现场不能有直接的辐射热源;④空气中不应含腐蚀性气体,特别不能检测到氨气。因为氨气在有水环境中。对金属铜有强烈的腐蚀作用。所以冷干机不应与氨制冷设备安装在一起。


  六  进气温度过高时冷干机应采取什么措施?


  进气温度是冷干机的一个重要技术参数,所有厂家对冷干机进气温度上限均有明显限制,因为进气温度高,不仅意味着显热的增加,而且压缩空气中所含的水蒸汽含量也增加了。


  JB/JQ209010-88规定冷干机的进气温度不超过38℃,国外许多着名冷干机生产厂家也有相似的规定。按理当空压机排气温度超过38℃时,必须在空压机下游增设后部冷却器,使压缩空气温度降低到规定值后再进入后处理设备。


  国产冷干机的现状是,冷干机进气温度的允许值在不断提高,如不带前置冷却器的普通型冷干机,从90年代初期的40℃开始提升,目前已出现进气温度为50℃的普通型冷干机了。姑且不论有没有商业炒作成分,单从技术角度讲,进气温度的提升不仅仅反映是气体“显温”的升高,而更反映在含水量的增加,对冷干机负荷的增加不是简单的线性关系。如果靠增大制冷压缩机的功率来补偿负荷的增大,在成本上是远远不合算的,因为在常温范围内,使用后部冷却器来降低压缩空气温度是最经济有效的做法。高温进气型冷干机就是在不改变制冷系统条件下,将后部冷却集装在冷干机上,效果是非常明显的。


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