壓縮空氣冷干機(jī)中的蒸發(fā)器有何特點(diǎn)?
在冷干機(jī)中,蒸發(fā)器不經(jīng)事制冷系統(tǒng)的重要部件也是壓縮空氣的通路,濕熱壓縮空氣在進(jìn)入冷干機(jī)蒸發(fā)器后,被低壓制冷劑液體的蒸發(fā)效應(yīng)吸收熱量,溫度降到目標(biāo)壓力露點(diǎn)一下;制冷劑液體則依靠吸收壓縮空氣熱量而沸騰變成蒸汽,壓縮空氣在降溫過程中產(chǎn)生的凝結(jié)水由氣水分離器排出。
除了一般的制冷系統(tǒng)共有要求外,冷干機(jī)中的蒸發(fā)器還有如下特點(diǎn):
1.被冷卻介質(zhì)即壓縮空氣的流通損失要小,氣動系統(tǒng)對壓縮空氣的工作壓力時(shí)有要求的,壓力降是一種能量損失,因此蒸發(fā)器內(nèi)要有足夠的空氣流動空間;
2.凝結(jié)水不應(yīng)在蒸發(fā)器任何部位,特別是在散熱片之間積存,應(yīng)隨產(chǎn)生、隨排出;
3.蒸發(fā)器殼體要承受壓縮空氣的壓力,因此必須具有足夠的耐壓強(qiáng)度;
4.蒸發(fā)器殼體內(nèi)壁長期處于高濕環(huán)境,容易產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和銹蝕,因此必須做防銹處理,不少冷干機(jī)的蒸發(fā)器內(nèi)芯還做成可抽移形式,便于維修保養(yǎng);
5.必須保持高于零度的蒸發(fā)器溫度空間,并具備自動融化結(jié)霜冰凍的技術(shù)配置。
濕態(tài)換熱對壓縮空氣冷干機(jī)有何影響?
冷干機(jī)蒸發(fā)器表面結(jié)露是常態(tài)現(xiàn)象,蒸發(fā)換熱必須通過水膜進(jìn)行,即構(gòu)成所謂的濕態(tài)換熱。濕態(tài)換熱給冷干機(jī)帶來的影響可以表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
1.流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣與翅片表面水膜間的傳熱系數(shù)將增大,這是由于水膜表面不像翅片表面那樣光滑,表面粗糙度的增加使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增大;
2.空氣與翅片間的對流換熱與空氣中水蒸氣的凝結(jié),是一個(gè)同時(shí)發(fā)生的傳熱、傳質(zhì)過程。上述兩方面的影響使?jié)駪B(tài)傳熱系數(shù)比干工礦時(shí)高出30%-50%;
3.濕工況下翅片效率明顯下降,最大可下降30%。由于表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與翅片效率起著相反的作用,因而總傳熱系數(shù)比干工礦下只增加10%左右;
4.由于空氣結(jié)露時(shí)析出的水分依附在翅片表面上,使空氣流過蒸發(fā)器表面積阻力大為增加。在空氣壓縮機(jī)功率不變條件下,空氣阻力的增加使?jié)窆さV下的空氣體積流量明顯低于干工礦下的空氣體積流量,而且供氣壓力越低,體積流量損失也越明顯。
什么叫親水膜處理?
為了解決翅片表面結(jié)露帶來的負(fù)面影響,可使用親水膜表面處理技術(shù)。
所謂親水膜技術(shù)就是在翅片表面涂復(fù)一層親水性涂層,包括特殊的樹脂、合成硅石和一些表面活性添加劑。涂復(fù)層的作用是竟可能減小水在翅片表面的潤浸角,使冷凝水膜極易從翅片表面流失。數(shù)據(jù)表面,與不涂復(fù)親水膜的翅片相比較,經(jīng)親水膜處理的翅片表面濕工礦阻力可減小40%左右。
表面結(jié)霜是如何影響壓縮空氣冷干機(jī)傳熱的?
飽和空氣通過蒸發(fā)器時(shí),當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度低于水的凝固點(diǎn)時(shí),蒸發(fā)銅管表面會形成霜層,表面結(jié)霜總體來說使蒸發(fā)器性能惡化,引起惡化的主要愿意是:
?、儆捎谒臒釋?dǎo)率比較小,即使霜層厚度不大,也會在翅片外表面附加一個(gè)較大的霜層熱阻;
?、诮Y(jié)霜后翅片間的空氣流通截面變窄,使壓縮空氣的阻力增加,風(fēng)量減少,在極端請魯昂下,甚至?xí)氯麣饬魍ǖ?,?dǎo)致氣動系統(tǒng)用氣急劇減少直至中斷,這是一種非常嚴(yán)重的事故;
冷干機(jī)對蒸發(fā)溫度的要求是,及時(shí)在非正常工作條件下也不允許蒸發(fā)銅管表面出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象。所以對蒸發(fā)溫度或蒸發(fā)器空間溫度的控制顯得十分必要;另一方面在選擇翅片間距時(shí)也應(yīng)充分考慮到壓縮空氣的壓力降。
關(guān)于無霜表面的研究在日益受到重視,所謂無霜表面是指利用特殊的表面涂層使霜層不易在翅片表面上形成,或者使用一種特殊形狀的翅片,霜層一旦在翅片表面沉積后,只要在表面上融霜,整個(gè)霜層即會從表面上迅速脫落。無霜表面一旦研究成果,將使冷干機(jī)排氣露點(diǎn)突破冰點(diǎn)極限的限制。