冷干机的工作原理

冷干机的工作原理及操作规程

欧阳家百（2021.03.07）

工作原理　由空压机出来的压缩空气，首先在换热器中与干燥过的低温压缩空气进行热交换，降低温度，然后进入蒸发器被进一步降温至2℃左右，在此露点，压缩空气中的大部分水已成液态被排出，将含水量极少的压缩空气进入吸附塔内，进一步干燥除水，最后低温的干燥压缩空气进入换热器，冷却高温湿空气，同时本身温度也升高，可防止压缩空气输送管路外壁结露，经升温后的压缩空气中取一小部分用作吸附剂的再生，提高再生效率，降低能耗。

利用冷媒与压缩空气进行热交换，把压缩空气温度降到2～10℃范围的露点温度，使压缩空气中含水量趋于超饱和的状态，从而除去压缩空气中的水分（水蒸气成分）。

当压缩空气的压力高、温度低、环境温度低、且处理空气量小时，则可得到低压力露点。大气压露点只能达到－17℃。

冷干机的各主要部件的作用：

1、制冷压缩机

制冷压缩机是制冷系统的心脏，目前大多数压缩机采用全密封往复式压缩机。把制冷剂从低压提升为高压，并使制冷剂不断循环流动，从而使系统不断将内部热量排放到高于系统温度的环境中。

2、冷凝器

冷凝器的作用是将冷媒压缩机排出的高压、过热冷媒蒸气冷却成为液态制冷剂，其热量被冷却水带走。使制冷过程得以连续不断进行。

3、蒸发器

蒸发器是冷干机的主要换热部件，压缩空气在蒸发器中被强制冷却，其中大部分水蒸气冷却而凝结成液态水排出机外，从而使压缩空气得到干燥。低压冷媒液体，在蒸发器里发生相变变成为低压冷媒蒸汽，在相变过程中吸收周围热量，从而使压缩空气降温。

4、热力膨胀阀（毛细管）

热力膨胀阀（毛细管）是制冷系统的节流机构。在冷干机中，蒸发器制冷剂的供给及其调节者是通过节流机构来实现的。节流机构使制冷从高温高压液体进入蒸发器。

5、换热器

绝大多数冷干机具有换热器，换热器是一种空气与空气进行热交换的换热器，一般为列管式换热器（也称管壳式换热器）。换热器在冷干机里的主要作用是“回收”被蒸发器冷却后压缩空气所携带的冷量，并用这部分冷量来冷却携带大量水蒸气的较高温度的压缩空气（即从空压机排出，经过空压机自带的后部冷却器冷却、再经过气水分离的温度一般在40℃以上的饱和压缩空气），从而减轻了冷干机制冷系统的热负荷，达到节约能源的目的。另一方面，低温压缩空气在换热器里温度得到回升，使输送压缩空气的管道外壁不致因温度低于环境温度而出现的“结露”现象。此外，压缩空气温度升高后，降低了干燥后压缩空气的相对湿度（一般小于20％），对防止金属的锈蚀有利。有些用户（如与空分设备配套）需要含水量低而且温度也低的压缩空气，这时冷干机就不再设置换热器了。由于不设置换热器，冷空气的冷量得不到回收利用，蒸发器热负荷会增加很多。在这种情况下，不仅需要加大制冷压缩机的功率来进行能量补偿，而且整个制冷系统的其它部件（蒸发器、冷凝器

及节流元器件）都需要相应增大。从能量回收角度讲，我们总希望冷干机排气温度越高越好（排气温度高，说明能量回收多），最好进出口没有温差。但实际上是达不到这一点的，在空气进口温度为45℃以下时，冷干机进、出气温相差15℃以上的情况并不鲜见。压缩空气过滤

压缩空气流程：

压缩空气→机械过滤器→换热器（放出热量）→蒸发器→气液分离器→换热器（吸收热量）→出口机械过滤器→储气罐

制冷剂流程：

→ 热气旁通阀 →

↑↓

压缩机高压出口(下部) →气化器→蒸发器→干燥过滤器→冷凝器→液分离器→压缩机低压入口（上部）

维护及检查：

一、维持冷干机露点温度在零度以上。

要降低压缩空气温度，势必制冷剂的蒸发温度也降得很低。冷干机在冷却压缩空气时，蒸发器内胆的翅片表面有一层膜状冷凝水存在，如果由于蒸发温度的降低使翅片表面温度在零度以下，其表面冷凝水就可能结冰，这时：

A、由于蒸发器内胆翅片表面附着一层导热系数小得多的冰，大大降低了换热效率，压缩空气不能充分冷却，同时由于吸收不到足够的热量，制冷剂蒸发温度有进一步降低的可能，如此循环的结果，必将给制冷系统带来许多不良后果（譬如产生“液压缩”）；

B、由于蒸发器内胆翅片的间距不大，一旦翅片上结冰后会减少压缩空气的流通面积，严重时甚至会使气路堵塞，即“冰堵”；总上所述，冷干机的压缩露点温度应在0℃以上，为了防止露点温度过低，冷干机里设置了能量旁路保护（由旁通阀或氟路电磁阀来实现）。当露点温度低于0℃时，旁路阀（或氟路电磁阀）自动打开（开度增大），将未经冷凝高温高压制冷剂蒸汽直接注人蒸发器的入口（或压缩机入口的气液分离罐），使露点温度提升到0℃以上。

C、从系统能耗来讲，蒸发温度过低导致压缩机制冷系数大幅下降，能耗增加。

检查：

1、压缩空气进出口压差不超过0.035Mpa；

2、蒸发压力表0.4Mpa-0.5Mpa；

3、高压压力表1.2Mpa-1.6Mpa

4、经常观察排水、排污系统

操作规程

1 开机前检查

1.1管网系统所有阀门均处于正常待工作状态；

1.2冷却水阀门打开，水压应在0.15—0.4Mpa之间，水温在31Ċ以下；

1.3仪表盘上冷媒高压表、冷媒低压表有指示，且基本相等；

1.4检查电源电压，不得超过额定值10%。