冷凍式乾燥機工作原理 操作事項及維護保養

2021-07-05 11:36:51 字數 4802 閱讀 1348

1、冷凍式乾燥機系統流程圖

2、工作原理

※潮濕高溫的壓縮空氣流入前置冷卻器(高溫型專用)散熱後流入熱交換器與從蒸發器排出來的冷空氣進行熱交換,使進入蒸發器的壓縮空氣的溫度降低。

換熱後的壓縮空氣流入蒸發器通過蒸發器的換熱功能與製冷劑熱交換,壓縮空氣中的熱量被製冷劑帶走,壓縮空氣迅速冷卻,潮濕空氣中的水份達到飽和溫度迅速冷凝,冷凝後的水分經凝聚後形成水滴,經過獨特氣水分離器高速旋轉,水分因離心力的作用與空氣分離,分離後水從自動排水閥處排出。經降溫後的空氣壓力**最低可達2℃。

降溫後的冷空氣流經空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進行熱交換,經熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提公升了溫度,同時壓縮空氣還經過冷凍系統的二次冷凝器(同行獨有的設計)與高溫的冷媒再次熱交換使出口的溫度得到充分的加熱,確保出口空氣管路不結露。同時充分利用了出口空氣的冷源,保證了機台冷凍系統的冷凝效果,確保了機台出口空氣的質量。

3、機台主要儀表及主要控制開關說明

機台的主要儀表由壓縮機空氣壓力表、冷媒高壓表、冷媒低壓表組成;主要控制器由on/off按鈕開關、冷凍系統高低保護開關、防凍開關組成。

①、空氣壓力表安裝在儀錶盤上,用於顯示機台壓縮空氣的壓力。表上由若干刻度組成,表內下方mpa和中kg/cm2代表的是壓力的單位值。讀取壓力數值時, 觀察表上指標對應的刻度值加上其相對的單位值即可。

②、冷媒低表安裝在儀錶盤上,用於顯示冷凍系統的低壓端的壓力或溫度,表上由若干刻度組成,讀法與高壓表相同。

4、主要控制器

①、on/off按鈕開關安裝在機台的儀錶盤上,用於控制機臺的執行與停止。

②、冷凍系統高低壓保護開關安裝在機台內,用於控制冷凍系統高壓端及低壓端的壓力,避免機台的壓力超過使用範圍而造成裝置的損壞。

③、化霜電磁閥安裝在機台內,用於控制機臺的冷凝壓力,避免機台冷凝壓力過低,造成蒸發器冰堵

5、冷凍式乾燥機主要零配件

①、壓縮機

冷乾機使用的製冷壓縮機目前大多採用中高溫型全密封往復式壓縮機,其特點是:結構緊湊、體積小、重量輕、振動小、雜訊低,能效比高。由於全密封壓縮機的電動機與壓縮機主體密封在一鋼製殼體內,電動機處在冷媒氣態環境中執行,冷卻條件較好,壽命較長。

殼體下部存有規定數量的潤滑油,在壓縮機工作時,對各部自動供油,平時不需再新增潤滑油。在大型冷乾機中,也選用半密封往復機或螺桿壓縮機,它們的特點是製冷功率大,可進行負荷調節以適應不同需要。

②、熱交換、蒸發器

熱交換在冷乾機裡的主要作用是利用被蒸發器冷卻後的壓縮空氣所攜帶的冷量(對絕大多數使用者來講這部分冷量屬廢冷)並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,從而減輕了冷乾機製冷系統的熱負荷,達到節約能源的目的。另一方面,低溫壓縮空氣在熱交換器裡溫度得到回公升,使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現結露現象。

蒸發器是冷乾機的主要換熱部件,壓縮空氣在蒸發器中被強制冷卻,其中大部分水蒸氣冷卻而凝結成液態水排出機外,從而使壓縮空氣得到乾燥。在蒸發器中進行的是空氣與冷媒低壓蒸氣之間對流熱質交換,通過節流裝置後的低壓冷媒液體,在蒸發器裡發生相變成為低壓冷媒蒸汽,在相變過程中吸收周圍熱量,從而使壓縮空氣降溫。

為了盡可能獲得較高的的傳熱效果,必須加大放熱係數即加換熱器的換熱面積,因此冷乾機蒸發器和熱交換器銅管的外壁採用了套鋁翅片的措施。同時熱交器銅管上套翅片後可降低空氣對銅管的衝擊及避免銅管破裂。

③冷凝器、二次冷凝器(預冷回熱器)

在冷乾機中冷凝器的作用是將冷媒壓縮機排出的高壓、過熱冷媒蒸氣冷卻成為液態製冷劑,使製冷過程得以連續不斷進行。由於冷凝器排出的熱量包括冷媒從蒸發器吸取的熱量以及由壓縮功轉換過來的熱量。所以冷凝器的負荷比蒸發器來得大,冷乾機中冷凝器分空氣冷卻式(風冷型冷凝器)和水冷卻式(水冷型冷凝器)兩種。

二次冷凝器(預冷回熱器)在機台與熱交換功用相同,兩者區別在於熱交換器主要是高溫和低溫的壓縮空氣的換熱,而二次冷凝主要利用低溫的壓縮空氣與冷凍系統的高壓部分進行冷卻,使冷媒達到充分的冷卻,從而提高機台的製冷效率,同時避免機台冷凝器散熱不良所帶來的高壓跳機或機台故障。

④旋風分離器(氣水分離器)

旋風分離器也是一種慣性分離器,較多地用於氣固分離。壓縮空氣沿筒壁切線方向進入分離器後,在裡面產生旋轉,混在氣體中的水滴也跟著一起旋轉並產生離心力,質量大的水滴所產生的離心力大,在離心力作用下大水滴向外壁移動,碰到外壁(也是擋板)後再集聚長大並與氣體分離。

⑤熱氣旁路閥

壓縮空氣在蒸發器中冷卻時,有大量凝結水析出。如果冷媒蒸發溫度過低,使蒸發器銅管表面溫度在負荷條件下低於水的冰點,則凝結水就會在蒸發器裡結冰,嚴重時阻塞氣流通道,使供氣管道癱瘓。為了防止這種情況的出現,必須對冷媒蒸發溫度加以控制。

其簡單有效的措施就是在冷凝器和蒸發器之間加設乙隻熱氣旁路閥,熱氣旁路閥的測壓管與蒸發壓力直接連線。當蒸發壓力低於一定程度時,熱氣旁路閥自動開啟,冷凝器中的高溫冷媒蒸氣直接進入蒸發器,提公升蒸發溫度,避免冰堵現象。

⑥熱力膨脹閥或毛細管(節流閥)

膨脹閥(毛細管)是製冷系統的節流機構。在冷乾機中,蒸發器製冷劑的供給及其調節者是通過節流機構來實現的。節流機構使製冷從高溫高壓液體進入蒸發器。

當負荷變化時,熱力膨脹閥通過檢測壓縮機吸氣過熱溫度來調節閥芯開啟度,從而控制進入蒸發器冷媒供給量。毛細管則具有自補償特點,即當蒸發壓力降低時,兩端壓差會相應公升高,從而加大流入蒸發器的冷媒量。毛細管由於結構簡單,工作穩定,在小型冷乾機獲得普遍應用。

⑦自動排水閥

在冷凍式乾燥機中,凝結的冷凝水應及時排放出裝置外,避免因冷凝水排放不及時造成空氣含水量上公升,為了方便冷凝水的排放,在裝置上裝備了自動排水閥當排水閥貯水杯內水位未達到一定高度時,壓縮空氣的壓力將浮球壓下關閉排水孔,就不會造成氣流洩漏:隨著貯水杯內水位公升高(此時冷乾機內並不積水),浮球上公升到一定高度時便開啟排水孔,杯內凝結水在氣壓作用下很快排出機外。除常◎用的浮球式自動排水器外,還經常使用電子自動排水器,這種排水器時間及兩次排水的時間間隔都可調整,而且能耐較高壓力,應用也很普遍。

⑧乾燥過濾器

執行中的製冷裝置,由於製冷劑和冷凍油存在水分、固體粉未、汙垢等雜質,情況嚴重時會使節流結構的節流孔產生髒堵。因此在冷媒供液管前必須裝設乾燥過濾器。另外,製冷劑中微量水分對製冷系統的危害最大。

對冷媒,冷凍油及蒸發器、冷凝器和配管的乾燥處理是極為重要的。

6、製冷系統冷媒迴圈原理

☆ 開機後冷媒經壓縮機壓縮由原來的低溫低壓狀態變成高溫高壓的蒸氣。

☆ 高溫高壓的蒸氣流入冷凝器及二次冷凝器,其熱量通過熱交換被冷卻介質帶走,溫度下降,高溫高壓的蒸氣因為冷凝變成了常溫高壓的液體。

☆ 常溫高壓的液體冷媒流過膨脹閥,因為膨脹閥的節流作用壓力降低,使得冷媒變成常溫低壓的液體。

☆ 常溫低壓的液體進入蒸發器後,因為壓力的降低液態冷媒沸騰蒸發變成低壓低溫的氣體,冷媒蒸發時吸收了大量壓縮空氣的熱量,使得壓縮空氣的溫度下降達到乾燥的目的。

☆ 蒸發後的低溫低壓冷媒蒸氣,從壓縮機的吸氣口流回,被壓縮壓縮後排出進入下一迴圈。

壓縮機冷凝器

蒸發器節流裝置

7、機器的操作與保養

① 啟動前檢查專案

電源電壓、相數、頻率是否符合規定(請對照銘牌),電源線接線是否牢固。

系統各配管連線部分是否鎖緊。

檢查機台的製冷系統壓力是否正常。(壓力表指示低於0.2mpa時請通知我經銷商或我司服務部門)

乾燥機擺置是否適當,環境溫度是否滿足使用要求。

檢查自動排水閥前端之球閥是否開啟。

乾燥機入口溫度是否超過規定值。

為了更好的提公升空氣的質量,使用時請先啟乾燥機並使其執行平穩後,再將壓縮空氣送入。關閉時請先將壓縮空氣關閉再關閉乾燥機,並將空氣管路中的壓縮空氣排空,以免因乾燥不良或管路水分殘留,影響空氣質素。

②.啟動及執行

將電源送至控制箱內,按下on/off按鈕開關的on鍵,運轉指示燈指示,機

臺接觸器吸合,壓縮機運轉。此時冷媒低壓表指標應指示在60~85psig範圍內。

如果負荷超過此範圍,請根據《蒸發壓力調節》進行調節。

壓縮機運轉平穩後冷媒高壓表的壓力上公升至120~240psig之間。當冷媒高壓壓

力高於此範圍,請檢查冷凝器散熱是否良好、空壓機入口溫度及環境溫度是否

過高。當低於140psig防凍開關動作,冷凝風扇停止運轉,以提公升壓力保證機

臺的正常執行。如果機台長期執行於低壓力狀態下請檢查製冷系統是否洩漏、

環境溫度是否過低。

為避免壓縮機因頻繁起動造成壓縮機的損壞。停機後重新開機需等三分鐘以上。

機台上的閥門出廠時已調好,如非專業人員請勿調節,以免造成機台不必要的損壞。

③.機台的停止

關機前請先將空壓機關閉。

關閉空壓機後按下on/off開關的off關閉機台

關閉機台的電源。

④.機台的除錯(蒸發壓力的調節)

機台啟動執行平穩後冷媒低壓偏移正常值時請按如下方法調節熱氣旁路閥。

用r-22冷媒時蒸發壓力低於0.4mpa時利用六角扳手順時針方向調整熱氣旁路閥使熱氣進入系統,蒸發溫度上高。高於0.5mpa時利用六角扳手逆時針方向調整熱氣旁路閥降低蒸發溫度。

用r-12冷媒時蒸發壓力範圍在0.18~0.32mpa之間,低於0.

18mpa或高於0.32mpa時應調節熱氣旁路閥。調節方法與r-22系統相同。

(r12現逐漸被淘汰)

調整旁路閥前應先檢查機台負荷是否過大,環境溫度及入口溫度是否過高、冷凝器是否髒堵等,如有上述情形應先予以排除後方可調整。如調整後無法達到正常值請聯絡我司經銷商。

蒸發壓力出廠時已調節好,如壓力無變化請勿調整。

⑤.機台的保養

對機台進行保養和維護是為了保證機台正常執行及空氣的質量,機台的保養可

分為日常保養和階段性保養。

日常保養專案

開機前須檢查機台背面冷凝器是否乾淨,以免散熱不良。

開機前檢查安全裝置是否可靠。

機台執行10~20分鐘後檢查工作壓力和工作電流是否正常。

通入壓縮空氣後執行10~20分鐘檢查自動排水器是否有排水。

機台請每週開啟排汙閥兩次以上。

機台的手動排水閥每日須排水兩次以上。

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