冷凍干燥機(jī)的工作原理 冷凍式干燥機(jī)采用了降溫結(jié)露的工作原理,主要由熱交換系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)三部分組成。壓縮空氣首先進(jìn)入預(yù)冷卻器進(jìn)行氣-氣或氣-水的熱交換,除去一部分熱能,然后進(jìn)入冷熱空氣交換器,和已經(jīng)從蒸發(fā)器出來(lái)被冷卻到壓力露點(diǎn)的冷空氣進(jìn)行熱交換,使壓縮空氣的溫度進(jìn)一步降低。
之后壓縮空氣進(jìn)入蒸發(fā)器,與制冷劑進(jìn)行熱交換,壓縮空氣的溫度降至0-8℃,空氣中的水份在此溫度下析出,通過(guò)氣水分離器分離后,經(jīng)過(guò)自動(dòng)排水器排出。而干燥的低溫空氣則進(jìn)入冷熱空氣交換器進(jìn)行熱交換,溫度升高后輸出。
壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的:在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下,降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量,而多余的水蒸氣會(huì)凝結(jié)成液體。冷凍干燥機(jī)就是利用這一原理采用制冷技術(shù)干燥壓縮空氣的。因此冷干機(jī)具有制冷系統(tǒng)。
冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)屬于壓縮式制冷,由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等四個(gè)基本部件組成。它們之間用管道次連接,形成一個(gè)密閉的系統(tǒng),制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng),發(fā)生狀態(tài)變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。
制冷壓縮機(jī)將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓(低溫)制冷劑吸入壓縮機(jī)汽缸內(nèi),制冷劑蒸汽經(jīng)過(guò)壓縮,壓力、溫度同時(shí)升高;高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器,在冷凝器內(nèi),溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進(jìn)行熱交換,制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來(lái),制冷劑蒸汽變成了液體。
這部分液體再被輸送至膨脹閥,經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流成了低溫低壓的液體并進(jìn)入蒸發(fā)器;在蒸發(fā)器內(nèi)低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化(俗稱(chēng)"蒸發(fā)"),而壓縮空氣得到冷卻后凝結(jié)出大量的液體水;蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機(jī)吸走,這樣制冷劑便在系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)這樣四個(gè)過(guò)程,從而完成了一個(gè)循環(huán)。
在冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)中,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(shí)現(xiàn)脫水干燥的目的。壓縮機(jī)是心臟,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。
冷凝器是放出熱量的設(shè)備,將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)輸入功率轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)(如水或空氣)帶走。膨脹閥/節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時(shí)控制和調(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。
冷凍式干燥機(jī)的冷凝器有幾種形式？
冷凍式干燥機(jī)中冷凝器分空氣冷卻式（風(fēng)冷型冷卻器）和水冷卻式（水冷型冷凝器）兩種。
風(fēng)冷冷凝器的特點(diǎn)是什么？
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(dòng)性場(chǎng)合應(yīng)用。但是它的傳熱效果比水冷型差，在氣溫高或通風(fēng)不良環(huán)境下使用時(shí)，冷凝壓力不易降下來(lái)；在多粉塵環(huán)境下使用（如水泥廠、面粉廠、紡織廠等）時(shí)，冷凝器表面易積塵積垢，影響傳熱，所以一般只適用于中、小型冷凍式干燥機(jī)。
冷凍式干燥機(jī)中冷凝器的作用和分類(lèi)
冷凝器在冷凍式干燥機(jī)中的作用,是將完成換熱之后,高溫高壓的冷媒冷卻成也液態(tài),讓其進(jìn)入壓縮機(jī),重新循環(huán)繼續(xù)工作。冷媒在進(jìn)入冷凝器時(shí),所蘊(yùn)含的熱量除了壓縮空氣釋放的熱量,還有壓縮機(jī)工作是釋放的熱量。
冷凝器分類(lèi)冷凍式干燥機(jī)上使用的冷凝器有兩直種:水冷式冷凝器:高溫冷媒在冷凝器中,與水管里的冷水進(jìn)行換熱;冷水可以使用一次性的水,也可以循環(huán)使用。當(dāng)使用循環(huán)水時(shí)需建有冷卻水塔或冷水池。在高溫高濕的夏天,由于冷凍式干燥機(jī)工作壓力很大,一般只有使用水冷的飯方式才能保證冷凍式干燥機(jī)的正常運(yùn)作;
風(fēng)冷式冷凝器:高溫冷媒流經(jīng)冷凝器,由風(fēng)扇對(duì)其與環(huán)境空氣進(jìn)行換熱。它的結(jié)構(gòu)主要為多組蛇型盤(pán)管所組成。由于空氣的傳熱性能很差,故通常在蛇形盤(pán)管外加肋片,以增加空氣側(cè)的傳熱面積,同時(shí)采用通風(fēng)機(jī)來(lái)加速空氣流動(dòng),以增加空氣側(cè)的傳熱效果。
風(fēng)冷式冷凝器非常依賴(lài)環(huán)境溫度,所以如果機(jī)房過(guò)熱,極容易造成冷凝器散熱不佳,導(dǎo)致冷凍式干燥機(jī)壓力過(guò)大。在冷干機(jī)里,上述兩種類(lèi)型的冷凝器都得到了廣泛的應(yīng)用,小型冷凍式干燥機(jī)以風(fēng)冷為主,中、大型冷凍式干燥機(jī)則已水冷式為主。
