冷凍式干燥機蒸發(fā)器溫度不能過高的原因--中山凌宇
壓縮空氣可以通過加壓,、降溫,、吸附等方法來除去其中的水蒸汽,,可能過加熱,、過濾,、機械分離等方法除去液態(tài)水分,。冷凍式干燥機就是對壓縮空氣進行降溫來排除其中所含水蒸汽,,獲得相對干燥壓縮空氣的一種設備,。
蒸發(fā)器是冷凍式干燥機里溫度最低的地方,。且蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)壓力相對應,,蒸發(fā)壓力低,蒸發(fā)溫度也低,。壓縮空氣在蒸發(fā)器里與管內冷媒的蒸發(fā)溫度進行對流熱交換,,由于管內低壓冷媒液體在蒸發(fā)過程中作等溫吸熱,因此管外壓縮空氣在流動過程中溫度是逐步降低的,;空氣最終冷卻到的溫度取決于多種因素,,例如:冷媒液體的蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)器換熱面積、壓縮空氣流線形態(tài)(平流還是紊流),、空氣流速等,。這些都是在設計中一一確定。
在蒸發(fā)溫度一定條件下,,蒸發(fā)器的換熱面積對壓縮空氣最終溫度的影響最大,。換熱面積大,空氣最終溫度與蒸發(fā)溫度的溫差就小,。從理論上講,,只要蒸發(fā)器的換熱面積足夠大,壓縮空氣的最終冷卻溫度可以無限接受管內冷媒液體的蒸發(fā)溫度,,但實際上是不可能做到的,。在冷凍式干燥機現(xiàn)實條件下,壓縮空氣的最終冷卻溫度(即理論“壓力露點”)比蒸發(fā)溫度高3~5℃是經(jīng)常有的,。
冷凍式干燥機在正常情況下,,蒸發(fā)器表面有一層膜狀冷凝水存在。在計算蒸發(fā)器冷負荷時已經(jīng)考慮到這一情況,。
如果蒸發(fā)溫度降得很低,,使換熱銅管表面溫度在零度以下,水蒸氣就會在銅管表面凝結成霜,,由此產(chǎn)生的問題是:
①水蒸氣“升華為霜”比“凝結為露”要多吸收約15%的冷量,;
②霜的熱導率只有水的1/4,使管外空氣不能充分冷卻,,而同時管內蒸發(fā)溫度卻有進一步降低的趨勢,如此循環(huán)的結果,必將給制冷系統(tǒng)帶來許多不良后果(譬如產(chǎn)生”液壓縮”);
③從空氣流通徑講,霜的存在會使空氣阻力增加,使供氣壓力降低,嚴重時甚至會使氣路堵塞;
④從系統(tǒng)能耗來講,蒸發(fā)溫度過低導致壓縮機制冷系數(shù)大幅下降,能耗增加.所以含濕量很大的壓縮空氣進入冷凍式干燥機工作時,冷媒在管內的蒸發(fā)溫度至少應保證蒸發(fā)器銅管表面溫度在零度以上.試圖通過定時化霜的辦法來降低蒸發(fā)溫度,冷凍式干燥機是不能接受的,。