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冷冻式干燥机蒸发器温度不能过高的原因--中山凌宇

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2017-11-03 11:10【

压缩空气可以通过加压、降温、吸附等方法来除去其中的水蒸汽,可能过加热、过滤、机械分离等方法除去液态水分。冷冻式干燥机就是对压缩空气进行降温来排除其中所含水蒸汽,获得相对干燥压缩空气的一种设备。


蒸发器是冷冻式干燥机里温度最低的地方。且蒸发温度与蒸发压力相对应,蒸发压力低,蒸发温度也低。压缩空气在蒸发器里与管内冷媒的蒸发温度进行对流热交换,由于管内低压冷媒液体在蒸发过程中作等温吸热,因此管外压缩空气在流动过程中温度是逐步降低的;空气最终冷却到的温度取决于多种因素,例如:冷媒液体的蒸发温度、蒸发器换热面积、压缩空气流线形态(平流还是紊流)、空气流速等。这些都是在设计中一一确定。

蒸发器

在蒸发温度一定条件下,蒸发器的换热面积对压缩空气最终温度的影响最大。换热面积大,空气最终温度与蒸发温度的温差就小。从理论上讲,只要蒸发器的换热面积足够大,压缩空气的最终冷却温度可以无限接受管内冷媒液体的蒸发温度,但实际上是不可能做到的。在冷冻式干燥机现实条件下,压缩空气的最终冷却温度(即理论“压力露点”)比蒸发温度高3~5℃是经常有的。


冷冻式干燥机在正常情况下,蒸发器表面有一层膜状冷凝水存在。在计算蒸发器冷负荷时已经考虑到这一情况。

如果蒸发温度降得很低,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,由此产生的问题是:

①水蒸气“升华为霜”比“凝结为露”要多吸收约15%的冷量;

②霜的热导率只有水的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(譬如产生”液压缩”);

③从空气流通径讲,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从系统能耗来讲,蒸发温度过低导致压缩机制冷系数大幅下降,能耗增加.所以含湿量很大的压缩空气进入冷冻式干燥机工作时,冷媒在管内的蒸发温度至少应保证蒸发器铜管表面温度在零度以上.试图通过定时化霜的办法来降低蒸发温度,冷冻式干燥机是不能接受的。


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