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聊聊冷凍干燥機系統(tǒng)中不可小覷的蒸發(fā)器

 更新時間:2020-07-29    點擊量:1928
   冷凍干燥機制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量,實現(xiàn)脫水干燥的目的。壓縮機是心臟,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量,并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。
  冷凍干燥機按操作壓力分常壓干燥機和真空干燥機兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程,且可降低濕分沸點和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以真空干燥機適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。
 

冷凍干燥機

  冷凍干燥機中壓力較高的壓縮空氣(O.7MPa左右)走的是蒸發(fā)器殼程,壓力較低的冷媒蒸汽(O.4MPa左右)走的是蒸發(fā)器管程,殼程壓力比管程壓力高。蒸發(fā)器是冷干機主要的換熱部件。壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強制冷卻,其中大部分水蒸氣冷卻而凝結(jié)成液態(tài)水排出機外,從而使壓縮空氣得到干燥。在蒸發(fā)器中進行的是空氣和冷媒低壓蒸汽之間的對流熱質(zhì)交換,通過節(jié)流裝置后的低壓冷媒液體,在蒸發(fā)器進而發(fā)生變發(fā)成為低壓冷媒蒸汽,在蒸發(fā)過程中吸收周圍熱量,從而使壓縮空氣降溫。冷凍干燥機運行中如果發(fā)生蒸發(fā)器銅管破裂,壓縮空氣就會從破裂處侵入銅管,并隨同冷媒蒸汽吸入壓縮機,空氣是一種不凝性氣體,它存在于冷媒系統(tǒng)會使系統(tǒng)冷凝壓力在很短時間內(nèi)快速上升,導致跳閘故障,嚴重時會使壓縮機損壞。
  當凍干機停止工作時,管內(nèi)冷媒壓力升高到與環(huán)境溫度相對應(yīng)的值,而蒸發(fā)器殼體中因無壓縮空氣通過,僅保持為大氣壓力。此時高壓冷媒會很快從銅管破裂處泄漏。計算蒸發(fā)器熱負荷是設(shè)計冷干機制冷系統(tǒng)的依據(jù),是熱工計算的重要一環(huán)。要計算蒸發(fā)器熱負荷,必須先確定:
  1.被處理的壓縮空氣質(zhì)量流量m;
  2.壓縮空氣進入蒸發(fā)器時的溫度t1(℃);
  3.空氣在蒸發(fā)器里終將冷卻到的溫度t2(℃)。
  實際計算中,t2往往用“壓力露點”期望值來代替。飽和壓縮空氣在蒸發(fā)器里溫度從t1降到t2放出的熱量(也即吸收的冷量)由下列三部分組成:
  溫度從t1降至t2時,壓縮空氣中干空氣所放出的熱量q1;
  溫度從t1降至t2時壓縮空氣中所含的水蒸氣所放出的熱量q2;
  溫度從t1降至t2時凝結(jié)水量的相發(fā)潛熱q3。蒸發(fā)器的熱負荷Q就是上述三者之和。
  實際工作中,蒸發(fā)器銅管發(fā)生破裂的現(xiàn)象并不罕見,是冷凍干燥機的一種嚴重的內(nèi)部故障,它十分隱蔽,現(xiàn)場又很難處理。所以在制作、運輸及使用過程中要特別留意。
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