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冷干機技術(shù)寶典.下【冷干機百科全書】
37冷干機的冷媒蒸發(fā)壓力是如何控制的?冷媒蒸發(fā)壓力是制冷設(shè)備正常工作的重要參數(shù)。蒸發(fā)壓力高,蒸發(fā)溫度也高,壓縮空氣就達(dá)不到應(yīng)有的冷卻溫度,導(dǎo)致露點過高。蒸發(fā)溫度過低,使壓縮機制冷量下降,同樣影響壓縮空氣的露點,而且易造成“液壓縮”事故。所以蒸發(fā)溫度必須控制在一個合理的范圍內(nèi)。 風(fēng)冷型冷干機用壓力控制器檢測冷媒蒸發(fā)壓力(或冷凝壓力),在壓力達(dá)到某一設(shè)定上限時打開風(fēng)扇,使冷凝器強迫通風(fēng)冷卻,通過降低冷媒高壓的辦法來限制冷媒低壓上升;壓力低于某一設(shè)定下限時,風(fēng)扇停止,使冷媒蒸發(fā)壓力不致降得過低。 水冷型冷干機是通過自動水量調(diào)節(jié)閥的開啟度來控制冷卻水量,使冷媒壓力保持在正常值的。 38壓縮機外殼為什么會結(jié)霜?
壓縮機正常工作時,緊靠壓縮機低壓腔一側(cè)的鋼制外殼溫度很低,如果壓縮機外殼溫度低于當(dāng)時環(huán)境空氣的露點,環(huán)境空氣中的水蒸汽就會在這一部位結(jié)露。所以說壓縮機外殼結(jié)露是一種與環(huán)境濕度有關(guān)的正常現(xiàn)象。 39為防止“液壓縮”冷干機采取了何種措施?為了防止壓縮機產(chǎn)生“液壓縮”,在冷干機中采取了下列措施:
40冷媒液體進入壓縮機會產(chǎn)生什么后果?當(dāng)進入蒸發(fā)器的冷媒液體過多或蒸發(fā)壓力太低時,冷媒液體會吸入壓縮機內(nèi)部。由于液體是不可壓縮,在壓縮機運轉(zhuǎn)中極易造成閥片被擊碎現(xiàn)象,這就是“液壓縮”!耙簤嚎s”是制冷壓縮機最嚴(yán)重的故障之一,必須防止發(fā)生。 41制冷壓縮機的制冷量和工況有什么關(guān)系?制冷壓縮機的制冷量與其工況密切相關(guān)。同一臺壓縮機在空調(diào)工況(t 蒸= 5℃, t 冷= 40℃)下比在標(biāo)準(zhǔn)工況(t 蒸= -15℃, t 冷= 30℃)下制冷量可大一倍左右。總的說來:
42冷凝壓力過低是什么原因?冷凝器冷凝壓力過低的原因有:
一般來講,冷凝壓力稍等一些對冷干機和制冷系統(tǒng)運行并無大的影響,但冷凝壓力過低有時會導(dǎo)致蒸發(fā)壓力下降,使蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)霜甚至出現(xiàn)壓縮機(液壓縮),這是需要防止的。 43冷凝壓力過高是什么原因?水冷凝器冷凝壓力過高的原因有:
風(fēng)冷冷凝器冷凝壓力過高的原因有:
44冷媒在冷凝器中的冷凝壓力有多高?制冷設(shè)備冷凝壓力的高低是有國家標(biāo)準(zhǔn)的。在正常工作時,R22的冷凝壓力以不超過1.5MPa為宜。在實際中,由于各種原因,冷凝壓力超值情況時有所見。冷凝壓力過高會對制冷系統(tǒng)帶來很多弊。▽涓蓹C而言,最直接明顯的就是露點上升),長期在高冷凝壓力下運行,會影響制冷壓縮機的使用壽命。冷干機應(yīng)設(shè)有高壓保護裝置。 45冷凝器的熱負(fù)荷如何確定?在冷干機中冷凝器是熱負(fù)荷最大的部件,它的熱負(fù)荷等于蒸發(fā)器的吸熱量與壓縮機耗功率之和。在冷干機工況下,冷凝器熱負(fù)荷一般可按蒸發(fā)器熱負(fù)荷的1.2倍來確定。 46臥式水冷凝器是如何工作的?高溫、高壓的冷媒蒸汽從冷凝器上部進入冷凝器殼體,與冷卻水進行對流熱交換,冷媒氣體吸收冷量凝結(jié)成冷媒液體從殼體下部的出液管流出。冷卻水走管程,為了增加換熱效果,冷凝器銅管通常采用低翅片管。 冷卻水的進出口設(shè)在同側(cè)端上,進口在下,出口在上。兩鍘端板內(nèi)部設(shè)置分水肋板,迫使冷卻水從下到上,左右來回流動(一般作四流程往返)。冷凝器殼體承受較高的冷媒冷凝壓力,特別當(dāng)冷卻水不足時,冷凝壓力將達(dá)到可能的最高壓力,所以水冷凝器上應(yīng)設(shè)置易熔安全栓。 47水量調(diào)節(jié)閥起什么作用?在制冷系統(tǒng)中利用冷媒冷凝高壓的變化來控制水量調(diào)節(jié)閥的開啟度,從而調(diào)節(jié)冷卻水量的大小。冷凝壓力高時,開啟度變大,冷卻水量增加,使冷凝高壓回落。這樣可以保證制冷系統(tǒng)工況穩(wěn)定。 48水冷冷凝器的冷卻水配管時要注意什么?水冷型冷干機經(jīng)常與其他用水冷卻的設(shè)備(如空壓機)同處一室,在冷卻水配管時,冷干機應(yīng)有獨立的排水出口。如果與其他水冷設(shè)備共用排水管道,可能會由于水壓的不同造成回不不暢。若一定要共用排水管,應(yīng)盡量采用順角連接,避免T字連接或逆角連接。 49水冷冷凝器對冷卻水及水質(zhì)有何要求?水冷型冷干機的傳熱效果比風(fēng)冷型好,但它耗水量較大,且對水質(zhì)有如下要求:
50風(fēng)冷型冷干機安裝時要注意什么?風(fēng)冷型冷干機由于散熱效果不及水冷型冷干機,故在安裝時應(yīng)當(dāng)注意下述幾點:
風(fēng)冷冷干機的日常維護要點:
51風(fēng)冷冷凝器有哪些特點?風(fēng)冷冷凝器不需要冷卻水,適合于供水困難地區(qū)或移動性場合應(yīng)用。但它的傳熱效果比不冷型差,在氣溫高或通風(fēng)不良環(huán)境下使用,冷凝壓力不易降下來。在多粉塵環(huán)境下使用(如水泥廠、面粉廠、紡織廠等),冷凝器表面易積塵垢,影響傳熱。所以一般只適用于中、小型冷干機。 52預(yù)冷器與蒸發(fā)器在冷干機中關(guān)系如何?在冷干機里,蒸發(fā)器是吸收壓縮空氣熱量(使之降溫)的主要換熱部件。同時它又以冷卻后的壓縮空氣作載體,將部分冷量提供給預(yù)冷器,用來冷卻溫度更高的上游壓縮空氣,結(jié)果又使本身熱負(fù)荷得以減輕。這種彼此串接供冷的最終效果是減少了系統(tǒng)對外界的能量需求。由于工質(zhì)冷損的存在(以排出凝結(jié)水為主),蒸發(fā)器不可能將所吸收到的冷量完全提供給預(yù)冷器;而預(yù)冷器里由于飽和熱空氣冷凝相變的存在也不可能將所吸收的冷量全部轉(zhuǎn)化為熱空氣顯溫的降低。與其他制冷設(shè)備相比,這種復(fù)雜的冷量供需關(guān)系,是冷干機所特有的。這也說明,在冷干機中制冷并不是工作的目的,而是為了達(dá)到減少空氣含水量的中間手段。 53壓縮空氣在蒸發(fā)器里的流速對冷干機有沒有影響?有資料介紹,在空氣—氟里昂對流換熱中,不同空氣流速下的傳熱系數(shù)與空氣流速比的0.8 次方成正比,空氣流速高,傳熱系數(shù)也大。因此適當(dāng)增加壓縮空氣在蒸發(fā)器里的流速對傳熱是有利的。但流速增大后,會導(dǎo)致空氣壓降增大,所以在選取蒸發(fā)器銅體走私時,應(yīng)當(dāng)兼顧兩者關(guān)系。 54蒸發(fā)器銅管破裂會對冷干機帶來什么影響?冷干機里,壓力較高的壓縮空氣(一般在0.7MPa左右)走的是蒸發(fā)器殼程,壓力較低的冷媒蒸汽(一般為0.4MPa左右)走的是蒸發(fā)器管程,殼程壓力比管程壓力高。冷干機在運行中如果發(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?諝馐且环N不凝性氣體,它存在于冷媒系統(tǒng)會使冷凝壓力在很短時間內(nèi)快速上升(但冷凝溫度又不很高),導(dǎo)致冷干機跳閘,嚴(yán)重時會使壓縮機損壞。 冷干機停止工作時,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。 在實際工作中,蒸發(fā)器銅管發(fā)生破裂的現(xiàn)象并不罕見(通常由焊接不良、銅管本身缺陷、運輸震動、脈沖氣流沖擊等原因引起),是冷干機的一種嚴(yán)重的內(nèi)部故障,隱蔽性很強,現(xiàn)場又很難處理。所以,在制作、運輸及使用過程中要特別當(dāng)心。 55如何防止蒸發(fā)溫度過低?為了防止蒸發(fā)溫度過低,冷干機里設(shè)置了能量旁路保護。當(dāng)冷媒蒸發(fā)壓力低到一定值時,作熱量補充用的熱氣旁路閥自動打開(開度增大),將冷凝器中的高壓高溫冷媒蒸汽直接注入蒸發(fā)器,使蒸發(fā)壓力提升到正常水平。 56冷干機蒸發(fā)溫度為什么不能很低?冷干機在正常情況下,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(fù)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(jié)成霜,由此產(chǎn)生的問題是:
56蒸發(fā)溫度過低是什么原因引起的?蒸發(fā)溫度過低,反映在蒸發(fā)壓力低于正常數(shù)值。如果排除設(shè)計、制作中固有的弊。ㄈ缯舭l(fā)器換熱面積太小、壓縮機選得太大或系統(tǒng)冷媒灌注不足等),運行中引起的原因有:
58蒸發(fā)溫度過高是什么原因引起的?有何危害?蒸發(fā)溫度是隨蒸發(fā)壓力增高而升高的。引起蒸發(fā)壓力增高的原因有:
59壓縮空氣在蒸發(fā)器里的最終溫度取決于什么?蒸發(fā)器是冷干機里溫度最低的地方。且蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)壓力相對應(yīng),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(nèi)冷媒的蒸發(fā)溫度進行對流熱交換,由于管內(nèi)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(shè)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愛管內(nèi)冷媒液體的蒸發(fā)溫度,但實際上是不可能做到的。在冷干機現(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。 60蒸發(fā)器銅外緣為什么要套翅片?由于冷干機蒸發(fā)器里進行的是熱力學(xué)性質(zhì)截然不同的壓縮空氣與冷媒蒸汽之間的對流熱交換,這兩種氣體的放熱系數(shù)相差十多倍;為了盡可能獲得較高的傳熱效果,必須加大放熱系數(shù)小的介質(zhì)一側(cè)(這里是壓縮空氣)的換熱面積。因此在冷干機蒸發(fā)器筒管外壁(即與壓縮空氣接觸一側(cè))要采用加大面積、強化換熱的措施,采用軋齒銅管或肋片管等就是為了達(dá)到這個目的的有效辦法。 61壓縮空氣在蒸發(fā)器中溫度是怎樣變化的?來自冷干機預(yù)冷器的壓縮空氣(已經(jīng)被預(yù)先脫去了一部分水,但含水量還相當(dāng)大)進入蒸發(fā)器后在殼程中運動,曲折前進過程中與蒸發(fā)器管程內(nèi)的低溫冷媒蒸汽進行對流熱交換。管內(nèi)冷媒液體吸熱沸騰(通稱蒸發(fā))成冷媒蒸汽是相變過程,在冷媒液體完全相變成氣體之前,蒸發(fā)壓力保持不變,蒸發(fā)溫度也保持不變,壓縮空氣在熱交換過程中溫度會越來越接近冷媒液體的蒸發(fā)溫度。但由于受到冷干機結(jié)構(gòu)限制蒸發(fā)器換熱面積不可能無限增大,壓縮空氣與冷媒蒸氣之間的傳熱溫差總是存在的。因此壓縮空氣所能達(dá)到的冷卻溫度,在任何時間也不可能等于或低于蒸發(fā)溫度。 62冷干機蒸發(fā)器的熱負(fù)荷是由哪幾部分組成的?計算蒸發(fā)器熱負(fù)荷是設(shè)計冷干機制冷系統(tǒng)的依據(jù),是冷干機熱工計算的重要一環(huán)。要計算蒸發(fā)器熱負(fù)荷,必須先確定下列三個參量:
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:
63預(yù)冷器換熱銅管破裂對冷干機有何影響?在預(yù)冷器里,熱濕空氣沿殼程流入蒸發(fā)器,而由蒸發(fā)器出來的冷干空氣經(jīng)預(yù)冷器管程排出。壓縮空氣經(jīng)過預(yù)冷器和蒸發(fā)順路后會產(chǎn)生壓力降,上流熱濕空氣的壓力比下流冷干空氣的壓力高。如果銅管發(fā)生破裂,壓力較高,含水量較大的熱濕空氣就會直接從破裂處進入冷干空氣管道,并在管內(nèi)結(jié)露,所產(chǎn)生的凝結(jié)水會沿捷徑排出機外,出現(xiàn)排氣帶水現(xiàn)象。 64預(yù)冷器有沒有單獨設(shè)置自動排水器的必要?在預(yù)冷器里飽和濕熱空氣在降溫過程有凝結(jié)水析出。而且由于進入預(yù)冷器的壓縮空氣溫度較高,含水量也多,所以在熱交換過程中預(yù)冷器中有很多凝結(jié)水析出。因此在預(yù)冷器上單獨設(shè)置一只自動排水順路讓一部分凝結(jié)水先行排出機外,可以減輕蒸發(fā)器的熱負(fù)荷,在大型冷干機中尤其應(yīng)當(dāng)這樣做。 65冷干機排氣溫度過低是何原因?冷干機排氣溫度過低原因有:
66冷干機排氣溫度過高有何原因?冷干機排氣溫度過高有時是不正常的,引起原因有:
67冷干機的排氣溫度能有多高?從能量利用角度講,我們總希望冷干機排氣溫度越高越好,最好能與進氣溫度相同,此時“廢冷”為零。但實際上是達(dá)不到這一點的,冷干機進、出氣溫相差15℃以上的情況并不鮮見。這是因為:
68在預(yù)冷器中冷、熱空氣升降溫幅度是否相等?在預(yù)冷器中,冷、熱壓縮空氣進行熱質(zhì)交換,所交換的總熱量是相等的。但飽和熱氣流在降溫過程中發(fā)生相變,出現(xiàn)凝結(jié)水這個過程要消耗一部分冷量。而冷氣流在熱交換過程中所吸收到的熱量全部用于升溫,因此,冷、熱氣流的溫度變化幅度是不相同的,其規(guī)律是熱氣流降溫幅度比冷氣流升溫幅度要小。譬如在某種工況下,熱空氣由40℃降到28℃,降幅為12℃,而冷空氣可由5℃升到24℃,升幅可到達(dá)19℃。 69預(yù)冷器在冷干機中起什么作用?嚴(yán)格講來,預(yù)冷器并不是冷凍干燥機的必備部件,但它在冷干機運行中又起很大的作用,預(yù)冷器在冷干機里的主要作用是“回收”被蒸發(fā)器冷卻后的壓縮空氣所攜帶的冷量(對絕大多數(shù)用戶來講這部分冷量屬“廢冷”),并用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣,從而減輕了冷干機制冷系統(tǒng)的熱負(fù)荷,達(dá)到節(jié)約能源的目的。另一方面,低溫壓縮空氣在預(yù)冷器里溫度得到回升,使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現(xiàn)討厭的掛露現(xiàn)象。此外,壓縮空氣溫度升高后,降低了管道內(nèi)空氣的相對濕度(可達(dá)φ=5~10%)。 根據(jù)金屬銹蝕理論,當(dāng)環(huán)境相對濕度低于臨界點(φ=40%)時,金屬管道生銹現(xiàn)象便會停止。所以,現(xiàn)在冷干機中都設(shè)有預(yù)冷器。 |

