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湿态换热、结霜对压缩空气冷干机工矿的影响

文章出处:杭州保固净化责任编辑:admin人气:发表时间:2017-03-21 13:11【
压缩空气冷干机

  压缩空气冷干机中的蒸发器有何特点?

  在冷干机中,蒸发器不经事制冷系统的重要部件也是压缩空气的通路,湿热压缩空气在进入冷干机蒸发器后,被低压制冷剂液体的蒸发效应吸收热量,温度降到目标压力露点一下;制冷剂液体则依靠吸收压缩空气热量而沸腾变成蒸汽,压缩空气在降温过程中产生的凝结水由气水分离器排出。

  除了一般的制冷系统共有要求外,冷干机中的蒸发器还有如下特点:

  1.被冷却介质即压缩空气的流通损失要小,气动系统对压缩空气的工作压力时有要求的,压力降是一种能量损失,因此蒸发器内要有足够的空气流动空间;

  2.凝结水不应在蒸发器任何部位,特别是在散热片之间积存,应随产生、随排出;

  3.蒸发器壳体要承受压缩空气的压力,因此必须具有足够的耐压强度;

  4.蒸发器壳体内壁长期处于高湿环境,容易产生机构和锈蚀,因此必须做防锈处理,不少冷干机的蒸发器内芯还做成可抽移形式,便于维修保养;

  5.必须保持高于零度的蒸发器温度空间,并具备自动融化结霜冰冻的技术配置。

冷干机I蒸发器

 

  湿态换热对压缩空气冷干机有何影响?

  冷干机蒸发器表面结露是常态现象,蒸发换热必须通过水膜进行,即构成所谓的湿态换热。湿态换热给冷干机带来的影响可以表现在以下三个方面:

  1.流经蒸发器的空气与翅片表面水膜间的传热系数将增大,这是由于水膜表面不像翅片表面那样光滑,表面粗糙度的增加使表面传热系数增大;

  2.空气与翅片间的对流换热与空气中水蒸气的凝结,是一个同时发生的传热、传质过程。上述两方面的影响使湿态传热系数比干工矿时高出30%-50%;

  3.湿工况下翅片效率明显下降,最大可下降30%。由于表面传热系数与翅片效率起着相反的作用,因而总传热系数比干工矿下只增加10%左右;

  4.由于空气结露时析出的水分依附在翅片表面上,使空气流过蒸发器表面积阻力大为增加。在空气压缩机功率不变条件下,空气阻力的增加使湿工矿下的空气体积流量明显低于干工矿下的空气体积流量,而且供气压力越低,体积流量损失也越明显。

  什么叫亲水膜处理?

  为了解决翅片表面结露带来的负面影响,可使用亲水膜表面处理技术。

  所谓亲水膜技术就是在翅片表面涂复一层亲水性涂层,包括特殊的树脂、合成硅石和一些表面活性添加剂。涂复层的作用是竟可能减小水在翅片表面的润浸角,使冷凝水膜极易从翅片表面流失。数据表面,与不涂复亲水膜的翅片相比较,经亲水膜处理的翅片表面湿工矿阻力可减小40%左右。

  表面结霜是如何影响压缩空气冷干机传热的?

  饱和空气通过蒸发器时,当蒸发器表面温度低于水的凝固点时,蒸发铜管表面会形成霜层,表面结霜总体来说使蒸发器性能恶化,引起恶化的主要愿意是:

  ①由于霜的热导率比较小,即使霜层厚度不大,也会在翅片外表面附加一个较大的霜层热阻;

  ②结霜后翅片间的空气流通截面变窄,使压缩空气的阻力增加,风量减少,在极端请鲁昂下,甚至会堵塞气流通道,导致气动系统用气急剧减少直至中断,这是一种非常严重的事故;

  冷干机对蒸发温度的要求是,及时在非正常工作条件下也不允许蒸发铜管表面出现冻结现象。所以对蒸发温度或蒸发器空间温度的控制显得十分必要;另一方面在选择翅片间距时也应充分考虑到压缩空气的压力降。

  关于无霜表面的研究在日益受到重视,所谓无霜表面是指利用特殊的表面涂层使霜层不易在翅片表面上形成,或者使用一种特殊形状的翅片,霜层一旦在翅片表面沉积后,只要在表面上融霜,整个霜层即会从表面上迅速脱落。无霜表面一旦研究成果,将使冷干机排气露点突破冰点极限的限制。

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