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濕態換熱、結霜對壓縮空氣冷干機工礦的影響

文章出處:杭州保固凈化責任編輯:Adhzbg人氣:發表時間:2017-03-21 13:11【
壓縮空氣冷干機

  壓縮空氣冷干機中的蒸發器有何特點?

  在冷干機中,蒸發器不經事制冷系統的重要部件也是壓縮空氣的通路,濕熱壓縮空氣在進入冷干機蒸發器后,被低壓制冷劑液體的蒸發效應吸收熱量,溫度降到目標壓力露點一下;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生的凝結水由氣水分離器排出。

  除了一般的制冷系統共有要求外,冷干機中的蒸發器還有如下特點:

  1.被冷卻介質即壓縮空氣的流通損失要小,氣動系統對壓縮空氣的工作壓力時有要求的,壓力降是一種能量損失,因此蒸發器內要有足夠的空氣流動空間;

  2.凝結水不應在蒸發器任何部位,特別是在散熱片之間積存,應隨產生、隨排出;

  3.蒸發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度;

  4.蒸發器殼體內壁長期處于高濕環境,容易產生機構和銹蝕,因此必須做防銹處理,不少冷干機的蒸發器內芯還做成可抽移形式,便于維修保養;

  5.必須保持高于零度的蒸發器溫度空間,并具備自動融化結霜冰凍的技術配置。

冷干機I蒸發器

 

  濕態換熱對壓縮空氣冷干機有何影響?

  冷干機蒸發器表面結露是常態現象,蒸發換熱必須通過水膜進行,即構成所謂的濕態換熱。濕態換熱給冷干機帶來的影響可以表現在以下三個方面:

  1.流經蒸發器的空氣與翅片表面水膜間的傳熱系數將增大,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傳熱系數增大;

  2.空氣與翅片間的對流換熱與空氣中水蒸氣的凝結,是一個同時發生的傳熱、傳質過程。上述兩方面的影響使濕態傳熱系數比干工礦時高出30%-50%;

  3.濕工況下翅片效率明顯下降,最大可下降30%。由于表面傳熱系數與翅片效率起著相反的作用,因而總傳熱系數比干工礦下只增加10%左右;

  4.由于空氣結露時析出的水分依附在翅片表面上,使空氣流過蒸發器表面積阻力大為增加。在空氣壓縮機功率不變條件下,空氣阻力的增加使濕工礦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露帶來的負面影響,可使用親水膜表面處理技術。

  所謂親水膜技術就是在翅片表面涂復一層親水性涂層,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。數據表面,與不涂復親水膜的翅片相比較,經親水膜處理的翅片表面濕工礦阻力可減小40%左右。

  表面結霜是如何影響壓縮空氣冷干機傳熱的?

  飽和空氣通過蒸發器時,當蒸發器表面溫度低于水的凝固點時,蒸發銅管表面會形成霜層,表面結霜總體來說使蒸發器性能惡化,引起惡化的主要愿意是:

 ?、儆捎谒臒釋时容^小,即使霜層厚度不大,也會在翅片外表面附加一個較大的霜層熱阻;

 ?、诮Y霜后翅片間的空氣流通截面變窄,使壓縮空氣的阻力增加,風量減少,在極端請魯昂下,甚至會堵塞氣流通道,導致氣動系統用氣急劇減少直至中斷,這是一種非常嚴重的事故;

  冷干機對蒸發溫度的要求是,及時在非正常工作條件下也不允許蒸發銅管表面出現凍結現象。所以對蒸發溫度或蒸發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也應充分考慮到壓縮空氣的壓力降。

  關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,將使冷干機排氣露點突破冰點極限的限制。

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