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行業資訊

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冷凍式干燥機是怎么工作的(冷干機的工作原理)

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  常用冷干機按冷凝器的冷卻方式分有風冷型、水冷型兩種;按進氣溫度高低分有高溫進氣型(80℃以下)和常溫進氣型(40℃左右);按工作壓力分有普通型(0.3—1.0MPa)和中、高壓型(1.2MPa以上)。

  冷凍式干燥機的工作原理

  冷凍式干燥機的制冷原理

  冷凍式干燥機是由熱交換系統、制冷系統和電氣控制系統三部分組成的原理。壓縮空氣首先進入預冷卻器進行氣-氣或氣-水的熱交換,除去一部分熱能,然后進入冷熱空氣交換器,和已經從蒸發器出來被冷卻到壓力露點的冷空氣進行熱交換,使壓縮空氣的溫度進一步降低。

  冷干機工作時,壓縮機將蒸發器所產生的低壓低溫制冷劑蒸汽吸入汽缸內,經壓縮后壓力升高(溫度也升高)到稍大于冷凝器內的壓力時,將高壓制冷劑蒸汽排到冷凝器中。所以壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用。

  在冷凝器內,溫度和壓力較高的制冷劑蒸汽與溫度較低的空氣(或常溫水)進行熱交換而冷凝為液體。這時液態制冷劑再經膨脹閥降壓(降溫)后進入蒸發器,在蒸發器內吸收壓縮空氣的熱量而汽化。這樣,被冷卻物體便得到冷卻,而制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走,開始下一個循環周期。

冷凍式干燥機的工作原理

  這樣,制冷劑在系統中經過壓縮、冷凝、膨脹(節流)、蒸發四個過程完成了一個循環,如此周而復始地不斷進行,通過連續制冷循環,實現了制冷的目的。

  冷凍式干燥機的換熱原理

  1、顯熱:大部分傳熱是依靠溫差來傳導熱量的傳熱方式。

  2、潛熱:在恒溫的狀態下物質發生相變所傳導的熱量。

  在制冷系統中大部分導熱是以潛熱的導熱方式進行熱交換,也有小部分是以顯熱方式進行熱交換。如下圖所示。

  冷凍式干燥機的主要組成結構

  冷凍式壓縮空氣干燥機通過冷卻降溫,使壓縮空氣中的水蒸汽凝結成液滴,從而達到減少含濕量的目的。凝結出的液滴經過自動排水系統排出干燥機。只要冷干機出口的下游管路所處的環境溫度不低于蒸發器出口露點溫度,就不會產生二次結露現象。

  冷凍式干燥機的壓縮空氣系統

  干燥機的目的是干燥高壓氣,把壓力為30-32bar溫度為30℃-50℃的高壓氣的溫度降到1-6℃,過濾出其中的水分,供吹瓶機使用。

  冷凍式干燥機的冷卻水系統

  冷卻水主要是用來冷卻冷媒,把氣態的冷媒變成液態,冷卻水在塔水機里進行降溫。

  冷凍式干燥機的冷媒系統

  利用冷媒的低沸點特性,在熱交換時從液態變成氣態吸收壓縮空氣的溫度,從而降低壓縮空氣的溫度。

  冷凍式干燥機的排水系統

  空氣先經預冷器降溫除去一部分水,再經蒸發器大幅度降溫除去大量的水,通過擋水板或汽水分離器把冷凝水排到隔污桶,再經排水器排出。

凍式干燥機的主要組成結構圖

  冷凍式干燥機制冷系統的主要部件

  1、壓縮機

  a.作用:將低溫低壓的氣態冷媒壓縮成高溫高壓的過熱冷媒蒸汽;

  b.主要分類:活塞式、渦旋式、刮片式、螺桿式、離心式;

  c.使用場合:

  冷干機功率為:1~2匹,熱泵,刮片式(僅供參考);

  冷干機功率為:3~12匹,渦旋式;

  冷干機功率為:12~20匹,(全)活塞式;

  冷干機功率為:25~65匹,(半)活塞式;

  冷干機功率為:65匹以上,螺桿式。

  2、冷凝器

  a.作用:經過冷卻凝結,使高溫高壓的過熱冷媒蒸汽變成高溫高壓的液態冷媒;

  b.冷凝器分風冷式、水冷式。根據用戶實際情況決定

  3、膨脹閥

  a.作用:使高溫高壓的液態冷媒變成低溫低壓的液態冷媒;

  b.膨脹閥分內平衡式、外平衡式。

  內平衡膨脹閥的工作原理:

  內平衡膨脹閥在工作時,其感溫包安裝在蒸發器出口處以感受氟利昂的回汽過熱度,進行自動調節。制冷劑經閥孔節流后以A點進入蒸發器,制冷劑吸熱蒸發至B點全部汽化為干飽和蒸汽,〔忽略蒸發器內部阻力〕蒸發器在B點前溫度不變,從B點開始制冷劑為過熱蒸汽,C點溫度就是感溫包所感受的溫度,感溫包內壓力Ps等于此溫度相對應下充注劑(R22、R12)的飽和壓力。

  閥門處于平衡位置時:PS=P0+Pf


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