壓縮機(jī)制冷量與冷干機(jī)負(fù)荷的關(guān)系

答：熱負(fù)荷計算是冷凍機(jī)制冷系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。在有預(yù)冷器存在的情況下，我們將蒸發(fā)器熱負(fù)荷作為選擇制冷壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)其他部件的依據(jù)。由于干燥機(jī)的工作條件在不斷變化，蒸發(fā)器熱負(fù)荷隨進(jìn)氣溫度、氣體壓力、環(huán)境條件(溫度、濕度等)變化而變化。各廠家蒸發(fā)器計算熱負(fù)荷的確定原則不盡相同。但在任何情況下，制冷壓縮機(jī)的產(chǎn)冷量總是要大于蒸發(fā)器的計算熱負(fù)荷，不然就不能保證在極端工況條件下壓縮空氣的處理效果。

對一臺已選定的制冷壓縮機(jī)來講，產(chǎn)冷量主要取決于蒸發(fā)溫度和冷凝溫度(由LgP—i圖可以作具體計算)，而與蒸發(fā)器熱負(fù)荷沒有關(guān)系。這就是為什么在低負(fù)荷時冷凍干燥機(jī)會出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。

冷干機(jī)凝結(jié)水是怎樣生成的?

答：通常飽和的高溫壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)后，所含的水蒸氣由兩條途徑凝結(jié)成液態(tài)水，即：①直接與冷面接觸的水蒸氣以預(yù)冷器、蒸發(fā)器的低溫面(如換熱銅管外表面、散熱翅片、折流檔板及容器殼體內(nèi)表面)為載體冷凝結(jié)露(如同自然界地表結(jié)露過程)；②不與冷面直接接觸的水蒸氣則以氣流本身挾帶的固態(tài)雜質(zhì)為“凝結(jié)核”冷凝結(jié)露(如同自然界云霧、雨形成過程)。凝結(jié)水滴的初始粒徑取決于“凝結(jié)核”的大小。如果進(jìn)入冷干機(jī)的壓縮空氣中混有的固體雜質(zhì)粒徑分布是通常所說的0.1-25μm之間，那么凝結(jié)水初始粒徑至少也在相同數(shù)量級上。而且在跟隨壓縮空氣流動過程中，水滴之間、水滴與冷面之間不斷碰撞、集聚，其粒徑還會不斷增大，并在增大到一定程度后依靠自重與氣體發(fā)生分離。

由于壓縮空氣攜帶的固體塵粒在凝結(jié)水生成過程中起著“凝結(jié)核”的作用，這也啟發(fā)我們有理由認(rèn)為，冷干機(jī)中凝結(jié)水生成是壓縮空氣的“自凈”過程。

氣水分離器效率對露點(diǎn)影響有多大?

答：盡管在壓縮空氣流徑中設(shè)置一定數(shù)量的擋水板確實(shí)能將大部分凝結(jié)水滴與氣體分離開來，但那些粒徑更細(xì)小的水滴，特別是在***后一塊折流擋板后生成的凝結(jié)水仍有可能進(jìn)入排氣通道。

如果不加阻擋，這部分凝結(jié)水在預(yù)冷器里遇熱蒸發(fā)成水蒸汽，使壓縮空氣的露點(diǎn)升高。例如0．7MPa的1Nm3壓縮空氣在冷干機(jī)中溫度從40℃(含水量為7．26g)降至2℃(含水量為O．82g)，冷凝結(jié)生成水量為6．44g；如果其中70％(4．51g)凝結(jié)水在氣體流動過程中“自發(fā)”分離并排出機(jī)外，則尚有1．93g凝結(jié)水要由“氣水分離器”來完成捕捉分離；如果“氣水分離器”的分離效率80％，則***終還有0．39g的液態(tài)水要隨空氣進(jìn)入預(yù)冷器并在那里二次蒸發(fā)還原成水蒸氣，使壓縮空氣水蒸氣含量由曾經(jīng)達(dá)到過的O．82g增加到1．21g，此時壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”上升到8℃。由此可見，提高冷干機(jī)“氣水分離器”的分離效率，對降低壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”有十分重要的意義。

壓縮空氣與凝結(jié)水是如何分離的?

答：冷干機(jī)中凝結(jié)水的生成和汽水分離過程，是從壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)后就開始的。在預(yù)冷器和蒸發(fā)器中設(shè)置了折流擋板后，這種汽水分離過程就變得更加強(qiáng)烈。凝結(jié)水滴在與擋板碰撞后由于運(yùn)動變向、慣性重力等綜合作用而集聚、而長大，***后在本身重力作用下實(shí)現(xiàn)汽水分離?？梢赃@樣說，冷干機(jī)中相當(dāng)大一部分凝結(jié)水是在流動過程中“自發(fā)”進(jìn)行汽水分離的。為了捕捉殘留在空氣中的一部分細(xì)小水滴，冷干機(jī)中還設(shè)置了更高效的專用氣水分離器，以便讓進(jìn)入排氣管的液態(tài)水降至***少從而盡可能降低壓縮空氣的“露點(diǎn)”。