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常见问答
  • 冷冻式干燥机知识点(三)

    发布日期:2018-11-01 点击量:133

  • 1、冷干机中为什么要使用自动排水器?

    为了将冷干机中的凝结水及时、彻底排出机外,最简单的办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将源源不断的排出,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)自动排除机内积水。


    2、及时排出凝结水对冷干机运行有何重要意义?

    冷干机工作时会在预冷器及蒸发器容积里积聚大量凝结水,如果不及时、彻底排出这些凝结水,冷干机就成了一只贮水器。其结果:①排气中大量夹带液态水,使冷干机工作失去意义;②机内液态水要吸收大量冷量,使冷干机负荷增加;③使压缩空气流通面积变小,空气压力降提高。所以将冷干机中凝结水及时、彻底排出机外,是冷干机正常运行的重要保证。 

    水冷冷干机

    3、冷干机排气带水一定是露点不够引起的吗?

    压缩空气干燥度指的是干压缩空气中混杂的水蒸气含量的多少,水蒸气含量少,空气就干燥,反之就潮湿。3 y5 Y' ^" s7 Q  A% \  V; i2 N

    压缩空气干燥度用“压力露点”高低来衡量,“压力露点”低,压缩空气就干燥。有时从冷干机排出的压缩空气中会混杂有少量液态水滴,但这并不一定是压缩空气露点不够造成的。排气中液态水滴的存在,可能是由于机内积水、排水不畅或分离不全引起的,尤其是自动排水器堵塞引起的故障影响最大。冷干机排气带水比露点不够能下游用气设备带来更坏的不利影响,应找出原因予以消除。


    4、气水分离器的效率与压力降有什么关系?

    在挡板式气水分离器中(无论是平面挡板、V型挡板还是螺旋挡板)适当增加挡板数量,缩小挡板间距(螺距)能提高汽水分离效率。但与此同时,也带来压缩空气压力降的增大。而且过密的挡板间距会产生气流啸叫,所以在设计挡板时要兼顾这对予盾。


    5、如何评价气水分离器在冷干机中的作用?

    在冷干机中,汽水分离作用发生在压缩空气的全流程中。预冷器和蒸发器中设置的多块折流挡板对气体中的凝结水起着拦截、集聚和分离作用。分离下来的凝结水只要能及时、彻底排出机外,也能获得一定露点的压缩空气。例如,对某一型号的冷干机实测结果表明,约有70%以上的凝结水是在气水分离器前被自动排水器排出机外的,其余漏网的水滴(大部分粒径都很细小)才靠设在蒸发器与预冷器之间的气水分离器

    来作最后的有效捕捉,这部分水滴尽管数量不多,但对“压力露点”有很大影响;它们一旦进入了预冷器并在那里二次蒸发还原成水蒸气,将使压缩空气的含水量大大提高。所以一只高效、专用的气水分离器对提高冷干机工作性能起着十分重要的作用。


    6、过滤器式气水分离器在使用中有何局限?

    用过滤器作冷干机的气水分离器效果是很好的,因为过滤器对一定粒径水滴的过滤效率可达100%,但实际上却很少有冷干机用过滤器来作汽水分离用。其原因在于:①在高浓度水雾中使用,滤芯极易堵塞,更换起来又很麻烦,②对小于一定粒径的凝结水滴无能为力,③价格较贵。 


    7、旋风式气水分离器的工作原因是什么?

    旋风分离器也是一种惯性分离器,较多地用于气固分离。压缩空气沿壁切线方向进入分离器后,在里面产生旋转混在气体中的水滴也跟着一起旋转并产生离心力,质量大的水滴所产生的离心力大,在离心力作用下大水滴向外壁移动,碰到外壁(也是档板)后再集聚长大并与气体分离;而粒径较小的水滴却在气体压力作用下向呈负压状态的中心轴线迁移。厂家往往在旋风分离器内部增设螺旋档板来增强分离效果(同时* Y  n" J$ u% b1 G0 ^* [

    也增加了压力降)。但是由于旋转气流中心负压区的存在,受离心力较小的细小水滴极易被负压吸入预冷器,造成露点上升。" l  ]% W  o! a2 [$ X% c. q. }

    这种分离器在除尘设置的固——气分离中也属低效设备,目前已逐渐被更高效的除尘器(如电除尘、布袋脉冲除尘器等)所替代。不加改造用的在冷干机中作汽水分离器用,分离效率不会很高。且由于结构复杂,何种庞大,实际上无螺旋挡板的“旋风分离器”,在冷干机中应用并不普遍。

    8、挡板式气水分离器在冷干机中是怎样工作的?

    挡板分离器是惯性分离器的一种。这种分离器,尤其是由多块挡板组成“百叶窗”式的挡板分离器在冷干机中得到较广泛的应用。它们对粒径分布很广的水滴有良好的汽水分离作用。由于档板材料对液态水滴有良好的浸润作用,不同粒径的水滴在与挡板碰撞后,在档板表面生成很薄一层水会顺着挡板流下来,并在挡板边缘集聚成更大颗粒的水滴,水滴在本身重力作用下与空气分离。

    挡板分离器的捕捉效率取决于气流速度、挡板形状及挡板间距。有人研究V 型挡板的水滴捕捉率大约是平面挡板的两倍。

    挡板式气水分离器,按挡板开关及布置方式,又可分导形挡板和螺旋挡板等。(后者即是常用的“旋风分离器”);挡板分离器的档板对固体粒子捕捉率很低,但在冷干机中压缩空气中固体粒子,几乎全部被水膜包围,所以在捕捉水滴的同时,挡板也能把固体粒子一起分离出来。


    9、气水分离器效率对露点影响有多大?

    尽管在压缩空气流径中设置一定数量的挡水板确实能将大部分凝结水滴与气体分离开来,但那些粒径更细小的水滴,特别是在最后一块折流挡板后生成的凝结水仍有可能进入排气通道。如果不加阻拦,这部分凝结水在预冷器里遇热蒸发成水蒸汽,使压缩空气的露点升高。例如0.7MPa 的1Nm3 压缩空气在冷干机中温度从40℃(含水量为7.26g)降至2℃(含水量为0.82g),冷凝结生成水量为6.44g;如果其中70%(4.51g)( A* P% q" A' R

    凝结水在气体流动过程中“自发”分离并排出机外,则尚有1.93g 凝结水要由“气水分离器”来完成捕捉分离;如果“气水分离器”的分离效率是80%,则最终还有0.39g 的液态水要随空气进入预冷器并在那里二次蒸发还原水蒸气,使压缩空气水蒸气含量由曾经达到过的0.82g 增加到1.21g,此时压缩空气的“压力露点”上升到8℃。

    由此可见,提高冷干机“气水分离器”的分离效率,对降低压缩空气的“压力露点”有十分重要的意义。 


    10、压缩空气与凝结水是如何分离的?

    冷干机中凝结水的生成和汽水分离过程,是从压缩空气进入冷干机就开始的。在预冷器和蒸发器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,最后在本身重力作用下实现汽水分离。可以这样说,冷干机中相当大一部分凝结水是在流动过程中“自发”进气汽水分离的。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

    更高效的专用气水分离器,以便让进入排气管的液态水降至最少,从而尽可能降低压缩空气的“露点”。


    11、冷干机凝结水是怎样生成的?

    通常饱和的高温压缩空气进入冷干机后,所含的水蒸气由两条途径凝结成液态水,即①直接与冷面接触的水蒸气以预冷器、蒸发器的低温面(如换热铜管外表面、散热翅片、折流档板及容器壳体内表面)为载体冷凝结霜(如同自然界地表结露过程);②不与冷面直接接触的水蒸气则以气流本身挟带的固态杂质为“凝结核”冷凝结露(如同自然界云雾、雨形成过程)。凝结水滴的初始粒径取决于“凝结核”的大小。如果进入冷干机的压缩空气中混有固体杂质粒径分布是通常所说的在0.1-25μ之间,那么凝结水初始粒径至少也在相同数量级上。而且在跟随压缩空气流动过程中,水滴之间、水滴与冷面之间不断碰撞、集聚,其粒径还会不断增大,并在增大到一定程度后依靠自重与气体发生分离。

    由于压缩空气携带的固体尘粒在凝结水生成过程起着“凝结核”的作用,这也启发我们有理由认为,冷干机中凝结水生成过程是压缩空气的“自净”过程。

    以上就是今天为大家带来的“冷干机的重要技术提问精髓


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