压缩空气干燥机 冷干机常识问答.docx

上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第A页规章制度目录制定：批准：目 录一、相关知识1- 1什么叫空气？什么叫湿空气？11- 2什么叫饱和空气？ 11- 3未饱和空气在什么条件下成为饱和空气？ 11- 4什么是大气压？什么是绝对压力？什么是表压力？ 11- 5什么叫温度？常用温度单位有哪些？ 11- 6湿空气中水蒸气分压力指的是什么？ 21- 7什么叫空气的湿度？湿度有几种？ 21- 8什么叫含湿量？含湿量怎样计算？ 21-9饱和空气中水蒸气的密度取决于什么？ 31-10空气在加压状态下（即压缩空气）的相对湿度及含水量是怎样确定的？ 31-11什么是空气的标准状态？ 31-12什么是热量？ 41-13什么是显热？什么是潜热？ 41-14什么是空气的焓值？怎样计算？ 41-15什么是压缩空气？有哪些特点？ 51-16压缩空气里含有哪些杂质？ 51-17什么是气源系统？ 51-18为什么们必须对气源系统进行处理？ 51-19气源质量的标准有哪些？ 51- 20压缩空气干燥方法有哪几种？ 6二、压力露点及测量2- 1什么叫露点？它和什么有关？ 62- 2什么是“压力露点”？ 62- 3 “压力露点”与“常压露点”有什么关系？ 62- 4压缩空气露点用什么仪器来测量？ 62- 5用露点仪测量压缩空气露点时应注意什么？ 72- 6压缩空气的“压力露点”应在干燥机哪个部位测量？ 72- 7可以用蒸发温度来代替“压力露点”吗？ 72- 8在什么情况下可以用测量温度来代替“压力露点”？ 7上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第B页规章制度目录制定：批准：三、预冷器与蒸发器三、预冷器与蒸发器3- 1预冷器在冷干机中起什么作用？ 83- 2没有预冷器的冷干机可以用吗？ 83- 3在预冷器中冷、热空气升降温幅度是否相等？ 83- 4冷干机的排气温度能有多高？ 93- 5冷干机排气温度过高有何原因？ 93- 6预冷器排气温度过低是何原因？ 93- 7预冷器有没有单独设置于自动排水器的必要？ 93- 8预冷器中的折流挡板起什么作用？ 93- 9为什么预冷器铜管一般不用套翅片铜管？ 103- 10预冷器换热铜管破裂对冷干机有何影响？ 103- 11蒸发器在冷干机中起什么作用？ 103- 12冷干机蒸发器的热负荷是由哪几部分组成的？ 103-13压缩空气在蒸发器中温度是怎样变化的？ 103-14蒸发器铜管外缘为什么要套翅片？ 113-15压缩空气在蒸发器里最终温度取决于什么？ 113-16蒸发温度过高是什么原因引起的？有何危害？ 113-17蒸发温度过低是什么原因引起的？ 123-18冷干机蒸发温度为什么不能很低？ 123-19如何防止蒸发温度过低？ 123-20如何确定蒸发器和预冷器里凝结水水量？ 123-21蒸发器铜管破裂会对冷干机带来什么影响？ 133-22压缩空气在蒸发器里的流速对冷干机有没有影响？ 133-23蒸发器折流挡板有什么作用？ 133-24预冷器与蒸发器在冷干机中关系如何？ 133-25为什么冷干机蒸发器多为卧式？ 143- 26卧式蒸发器有几种形式？ 14四、冷凝器4- 1冷凝器在冷干机中起什么作用？ 144- 2冷干机的冷凝器有几种形式？ 144- 3风冷冷凝器有哪些特点？ 144- 4风冷型冷干机安装时要注意什么？ 154- 5水冷冷凝器对冷却水及水质有何要求？ 15上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第C页规章制度目录制定：批准：4- 6水冷冷凝器的冷却水配管时要注意什么？ 154- 7水量调节阀起什么作用？ 154- 8卧式水冷气是如何工作的？ 154- 9冷凝器的热负荷如何确定？ 164- 10冷媒在冷凝器中的冷凝压力有多高？ 164- 11冷凝压力过高是什么原因？ 164- 12冷凝压力过低是什么原因？有何影响？ 16五、压缩机与制冷控制5- 1冷干机用制冷压缩机有什么特点？ 175- 2制冷压缩机的制冷量和工况有什么关系？ 175- 3冷媒液体进入压缩机会产生什么后果？ 175- 4为防止“液压缩”冷干机采取了何种措施？ 175- 5压缩机外壳为什么会结露？ 185- 6压缩机外壳结霜要不要紧？ 185- 7全封闭活塞式压缩机有什么特点？ 185- 8螺旋式压缩机有什么特点？ 185- 9冷干机应用变频调速有什么优越性？ 185- 10使用变频冷干机要注意些什么问题？ 195- 11变频冷干机当前还有什么困难？ 195- 12冷干机的冷媒蒸发压力是如何控制的？ 195- 13热气旁路阀在冷干机中起什么作用？ 205- 14热力膨胀阀或毛细管在制冷系统中起什么作用？ 205- 15干燥过滤器起什么作用？ 205-16冷媒灌注量的多少对冷干机有何影响？ 205-17目前国产冷干机使用哪种冷媒？有什么特点？ 215-18目前国产冷干机全面推广使用R134a尚有哪些困难？ 215- 19压缩机产冷量与冷干机热负荷有什么关系？ 21六、凝结水排出6- 1冷干机凝结水是怎样生成？ 216- 2压缩空气与冷凝水是如何分离的？ 226- 3汽水分离器效率对露点影响有多大？ 226- 4常用汽水分离器有几种形式？ 22上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第D页规章制度目录制定：批准：6- 5挡板式汽水分离器在冷干机中是怎样工作的？ 236- 6旋风式汽水分离器的工作原理是什么？ 236- 7过滤器式汽水分离器在使用中有何局限？ 236- 8冷干机中可以不设置汽水分离器吗？ 246- 9汽水分离器的效率与压力降有什么关系？ 246- 10冷干机排气带水一定是露点不够引起的吗？ 246- 11及时排出凝结水对冷干机运行有何重要意义？ 246- 12冷干机中为什么要使用自动排水器？ 256- 13自动排水器是怎样工作的？ 256- 14使用自动排水器应注意什么？ 256- 15冷干机中自动排水器的数量与位置如何确定？ 25七、冷干机运行7- 1常用冷干机分几类？ 267- 2冷干机有哪些技术参数？ 267- 3冷干机的“压力露点”究竟可达多少（°C）？ 267- 4冷干机标2-10C的压力露点范围是不是大了一点？ 277- 5冷干机负荷高低取决于哪些因素？ 277- 6环境温度高低对冷干机运行有哪些影响？ 287- 7除温度外冷干机对环境还有哪些要求？ 287- 8进气温度过高时冷干机应采取什么措施？ 287- 9冷干机能不能用排除其他气体中的水蒸气？ 297- 10要使冷干机的排气温度很低，该怎么办？ 297- 11冷干机应怎样正确配置过滤器？ 297- 12压缩空气油雾含量过高对冷干机运行有什么影响？ 307- 13使用冷干机应注意哪些事项？ 307- 14冷干机与活塞式空压机配套时应注意什么？ 307- 15如何获得极低露点的压缩空气？ 307-16与吸附式干燥器相比冷干机有哪些特点？ 317-17国产冷干机与进口冷干机相比有哪些特点？ 317-18冷干机的变形产品有哪些？ 317-19怎样评价冷干机热效率？ 327-20冷干机发展前景如何？ 32上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第1页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：、相关知识1- 1什么叫空气？什么叫湿空气？答：地球周围的大气，我们习惯上称它作空气。自然界中的空气是由多种气体（02、n2、 C02.等）混合而成的，水蒸气是其中的一种。含有一定量水蒸气的空气叫湿空气，不含 水蒸气的空气叫干空气。我们周围的空气都是湿空气。在一定海拔高度下，干空气的组成 成分及比例基本稳定不变，它对整个湿空气的热工性能无特殊意义。湿空气中的水蒸气含 湿量虽然不大，但含量的变化对湿空气的物理性质影响很大。水蒸气含量的多少决定了空 气的干燥和潮湿程度。冷干机的工作对象就是湿空气。1- 2什么叫饱和空气？答：在一定的温度和压力条件下，湿空气中水蒸气的含量（即水蒸气密度）是有一定限度 的；在某一温度下，所含水蒸气的量达到最大可能含量时，这时的湿空气叫饱和空气。水 蒸气未达最大可能含量时的湿空气就叫未饱和空气。1- 3未饱和空气在什么条件下成为饱和空气？什么叫结露？答：在含水量不变的情况下，通过降低未饱和空气的温度可使之成为饱和空气。未饱和空 气在成为饱和空气的瞬间，湿空气中会有液态水珠凝结出来，这一现象称之为“结露”。1- 4什么是大气压？什么是绝对压力？什么是表压力？答：包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气 压”，符号为B；直接作用于容器或物体表面的压力，称为“绝对压力”，绝对压力值以绝 对真空作为起点，符号为pabs；用压力表、真空表、U形管等仪器测出来的压力叫“表压 力”（又叫相对压力），“表压力”以大气压力为起点，符号为Pg。三者之间的关系是：PABS=B+Pg压力的法定单位是帕（Pa），大一些单位是兆帕（Mpa）1Mpa=106Pa1标准大气压=0.1013Mpa在旧的单位制中，压力用kgf/cm2（公斤/平方厘米）作单位，1kgf/cm2=0.098Mpa。1- 5什么叫温度？常用温度单位有哪些？答：温度是物质分子热运动的统计平均值。绝对温度：以气体分子停止运动时的最低极限温度为起点的温度，记为T。上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第2页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：单位为“开（开尔文）”，单位符号为K。摄氏温度：以冰的融点为起点的温度，单位为“摄氏度”，单位符号为。C此外英美国家还经常用“华氏温度”，单位符号为°F。温度单位之间的换算关系是：T （K） =t （C） +273.16 t （°F） =1.8t （C） +321- 6湿空气中水蒸气分压力指的是什么？答：湿空气是水蒸气与干空气组成的混合物，在一定体积的湿空气里水蒸气所占的份量（以重量计）通常比干空气要少得多，但它占有与干空气相同的体积，也具有相同的温度。湿空气所具有的压力是各组成气体（即干空气与湿空气）分压力的和。湿空气中水 蒸气所具有的压力，称为水蒸气分压力，记作Ps。其值反映了湿空气中水蒸气含量的多 少，水蒸气含量越高，水蒸气分压力也越高。饱和空气中水蒸气分压力叫水气饱和分压，Psb。1- 7什么叫空气的湿度？湿度有几种？答：表示空气干湿程度的物理量叫“湿度”。常用的湿度表示方法有“绝对湿度”、“相对 湿度”和“含湿量”。在标准状态下，1m3容积中湿空气含有水蒸气的重量称为“绝对湿度”，单位是g/m3。 绝对湿度只表明单位体积湿空气中，含有多少水蒸气，而不能表示湿空气吸收水蒸气的能 力，即不能表示湿空气的潮湿程度。绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度。湿空气中实际所含的水蒸气量与同温度下最大可能含有水蒸气量的比值称为“相对湿 度”，相对湿度9在0-100%之间。9值越小，空气越干燥，吸水能力越强。9值越大，空 气越潮湿，吸水能力越弱。1- 8什么叫含湿量？含湿量怎样计算？答：在湿空气中，1 kg干空气含有水蒸气的重量叫做“含湿量”，常用d来表示，单位：g/kg干空气。含湿量的计算公式是：Ps9Psbd=622 - P-Ps 或 d=622 - P-9Psb式中：P一空气压力（Pa），Ps一水蒸气分压力（Pa），Psb一饱和水蒸气分压（Pa），（P一相对湿度（%）。从上式可以看出，含湿量d几乎同水蒸气分压力Ps成正比，而同空气总压力P成反 比。d确切反映了空气中含有的水蒸气量的多少。由于在某一地区，大气压力基本上是定 值，所以空气含湿量仅同水蒸气分压力Ps有关。上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第3页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：1-9饱和空气中水蒸气的密度取决于什么?答：空气中水蒸气的含量（水蒸气密度）是有极限的。在气动压力（2Mpa）范围内，可 认为饱和空气中水蒸气的密度只取决于温度的高低而和空气压力大小无关，温度越高，饱 和水蒸气的密度越大。譬如，在40°C时1m3空气，不论其压力是0.1Mpa还是1.0Mpa，它 的饱和水蒸气密度都是51g。1-10空气在加压状态下（即压缩空气）的相对湿度及含水量是怎样确定的？答：从题1-8中知道，当压力P提高后，空气中饱和含湿量将减少。压缩空气的相对湿度 。及实际含水量9's由下式确定：Pb - P9'=9或 P W p （kg/m3）Pb - Pb式中：P P'压缩前、后空气的绝对压力（Pa）Pb Pb'一压缩前、后与各自温度下的饱和水蒸气分压（Pa）中一压缩前空气的相对湿度（%）巾一压缩后空气的相对湿度（%）pb一压缩后与其温度相对应的饱和水蒸气密度（g/m3）若9,=100%，则压缩空气处于饱和状态。压缩空气的饱和水蒸气分压：Pb - P'Pb=9 P（Pa）该式可用来确定压缩空气的“压力露点”与常压露点的对应换算关系。1-11什么是空气的标准状态？答：在温度t=20C，绝对压力P=0.1Mpa，相对湿度9=65%时的空气状态叫空气的标准状 态。在标准状态下，空气密度是1.185kg/m3。（空压机排气量、干燥机、过滤器等后处理设 备的处理能力都是以空气标准状态下的流量来标注的，单位写作Nm3/min，也可在m3/min 后加ANR）。实际空气状态与标准状态通过状态方程进行转换。状态方程有多种形式，其中一种形 式是：PMP0V0T1= T0式中：P气体的绝对压力（Pa），V气体的比容（m3/kg），T气体的温度（K） （单位符号带脚标0的是标准状态参量，带1的是实际状态参量）因为加压前后空气质量是不变的，利用状态方程可以计算出加压后空气的体积：V1= P1（假定 T1=T0）上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第4页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：1-12什么是热量？答：热量是能量的一种形式。在物理学中用“比热”来计算热量，即Q=Gc（t1-t2）, 式中：Q一热量，G一物体的质量，c一物体的比热，tt2物体的初温和终温。热量单位 是J （焦耳）。热量是依靠温差（即t1-t2）传递的能量，没有温差就无所谓热量传递。根据热力学定律，热量能通过对流、传导、辐射等形式，从高温端向低温端自发传递。 在没有外功耗情况下，热量是永远不可能作反向传递。1-13什么是显热？什么是潜热？答：物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热 量，称为“显热”。它能使人们有明显的冷热变化感觉，通常可用温度计测量出来。（如将 水从20°C的升高到80°C所吸收到的热量，就叫显热。）在物体吸收或放出热量过程中，其相态发生了变化（如气体变成液体.），但温度不 发生变化，这种吸收或放出的热量叫“潜热”。“潜热”不能用温度计测量出来，人体也无 法感受到，但可通过实验计算出来。饱和空气在吸收一定冷量（即放出热量）后，一部分水蒸气会相变成液态水，而此时 饱和空气温度并不下降，这部分放出的热量就是“潜热”。1-14什么是空气的焓值？怎样计算？答：空气的恰值是指空气所含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准。恰用符号i 表示，单位是kj/kg干空气。湿空气恰值等于1kg干空气的恰值与dkg水蒸气恰值之和。湿空气恰计算公式为：i=1.01t+ （2500+1.84t） d 或 i= （1.01+1.84d） t+2500d （kj/kg 干空气）式中：t 空气温度Cd一空气的含湿量g/kg干空气1.01干空气的平均定压比热kj/ （kg K）1.84一水蒸气的平均定压比热kj/ （kg K）25000C时水的汽化潜热kj/kg由上式可以看出：（1.01+1.84d） t是随温度变化的热量，即“显热”；而2500d则是0C时dkg水的汽化潜热，它仅随含湿量而变化，与温度无关，即是“潜热”。上式经常用来计算冷干机的热负荷。上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第5页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：1-15什么是压缩空气？有哪些特点？答：空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫 压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰 透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境 下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。1-16压缩空气里含有哪些杂质？答：空压机排出的压缩空气里含有很多杂质：水，包括水雾、水蒸气、凝结水；油， 包括油污、油蒸汽；各种固态物质如：锈泥、金属粉末、橡胶细末、焦油粒及滤材、密 封材料的细末等；此外还有多种有害的化学异味物质等。1-17什么是气源系统？答：由产生、处理和储存压缩空气的设备所组成的系统称为气源系统。典型的气源系统由 下列几部分组成：空气压缩机、后部冷却器、过滤器（包括前置过滤器、油水分离器、管 道过滤器、除油过滤器、除臭过滤器、灭菌过滤器等等）、稳压储气罐、干燥机（冷冻式 或吸附式）、自动排水排污器及输气管道、管路阀件、仪表等。上述设备根据工艺流程的 不同需要，组合成完整的气源系统。1-18为什么必须对气源系统进行处理？答：从空压机输出的压缩空气中含有大量有害杂质，不通过适当的方法清除这些杂质，会 对气源系统造成很大的危害：变质的润滑油（油分）会使橡胶、塑料、密封材料变质，堵塞小孔，造成阀类动作失 灵，污染产品；水分和粉尘会造成金属器件、管道生锈腐蚀，造成运动部件卡死或磨损，使气动元件 动作失灵和漏气，水分和尘土还会堵塞节流小孔或过滤网；在寒冷地区，水分结冰会造成 管道冻结或冻裂。由于空气质量不良，使气动系统的可靠性和使用寿命大大降低，由此造成的损失往往 大大超过气源处理装置的成本和维修费用，故正确选用气源处理系统是绝对必要的。1-19气源质量的标准有哪些？答：不同用户对气源质量有不同要求。国家标准GB/T13277-91一般用压缩空气质量等 级（等效采用ISO8573）就是为此而制订的。该标准对压缩空气中固体粒子、水分及含上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第6页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：油量作出了量的规定。从更广的意义上讲，一个良好的气源还应当在使用过程中压力是稳定的，对周围环境 造成的污染是最小的。1- 20压缩空气干燥方法有哪几种？答：压缩空气可以通过加压、降温、吸附等方法来除去其中的水蒸汽，可通过加热、过滤、 机械分离等方法除去液态水分。冷冻式干燥机就是对压缩空气进行降温来排除其中所含水蒸气，获得相对干燥压缩空 气的一种设备。二、“压力露点"及测量2- 1什么叫露点？它和什么有关？答：未饱和空气在保持水蒸气分压不变（即保持绝对含水量不变）情况下降低温度，使之 达到饱和状态时的温度叫“露点”。温度降至露点时，湿空气中便有凝结水滴析出。湿空气的露点不仅与温度有关，而且与湿空气中水分含量的多少有关，含水量大的露 点高，含水量少的露点低。2- 2什么是“压力露点”？答：湿空气被压缩后，水蒸气密度增加，温度也上升。压缩空气冷却时，相对湿度便增加， 当温度继续下降到相对湿度达100%时，便有水滴从压缩空气中析出，这时的温度就是压缩 空气的“压力露点”。2- 3 “压力露点”与“常压露点”有什么关系？答：“压力露点”与“常压露点”之间的对应关系“压缩比”有关，一般用图表来表示。 在“压力露点”相同情况下，“压缩比”越大，所对应的常压露点越低。例如：0.7Mpa的 压缩空气压力露点为2°C时，相当于常压露点为-23°C，当压力提高到1.0Mpa时，同样压 力露点为2°C时，对应的常压露点降到-28C（见附表）。2- 4压缩空气露点用什么仪器来测量？答：压力露点单位虽然是。C，但它的内涵是压缩空气的含水量。因此测量露点实际上就是 测空气的含水量。测量压缩空气露点的仪器很多，有用氮气、乙醚等作冷源的“镜面露点 仪”，有用五氧化二磷、氮气锂等作电解质的“电解湿度计”等等。目前工业上普遍使用上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第7页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：专用的气体露点计来测量压缩空气的露点，如英国的SHAW露点仪，该仪器的测量范围可 达-80 °C。2- 5用露点仪测量压缩空气露点时应注意什么？答：用露点仪测量空气露点，特别是在被测空气含水量极低时，操作要十分仔细和耐心。 气体采样设备及连接管路必须是干燥的（至少要比被测气体干燥），管路连接应是完全密 封的，气体流速应按规定选取，而且要求有足够长的预处理时间，稍一不慎，就会带来很 大误差。实际证明用五氧化二磷作电解质的“微水分测定仪”来测量经冷干机处理的压缩 空气的“压力露点”时，误差很大。据厂家解释，这是由于在测试过程中压缩空气会产生 “二次电解”，使读数值比实际高。并且冷干机处理后的压缩空气含水量约在1000ppm左 右，已超出了该仪器的测量范围。所以在测量经冷干机处理的压缩空气露点时，不应当使 用这类仪器。2- 6压缩空气的“压力露点”应在干燥机哪个部位测量？答：用露点仪测量压缩空气的“压力露点”，取样点应放在干燥机的排气管道内，且样气 中不能含有液态水滴，其他采样点测出的露点都有误差。2- 7可以用蒸发温度来代替“压力露点”吗？答：在冷干机里，蒸发温度（蒸发压力）的读数是不能用来代替压缩空气的“压力露点” 的，这是由于在换热面积有限的蒸发器里，压缩空气与冷媒蒸发温度在热交换过程中存在 不可忽略的温差（有时可达46C）；压缩空气所能冷却到的温度总比冷媒蒸发温度高。 另外处于蒸发器与预冷器之间的“气水分离器”的分离效率也不可能是100%，总有一部分 分离不尽的细小水滴会随气流进入预冷器，并在那里“二次蒸发”还原成水蒸气，使压缩 空气含水量增加，露点上升。因此在这种情况下，所测得的冷媒蒸发温度总比压缩空气的 实际“压力露点”来得低。2- 8在什么情况下可以用测量温度的办法来代替“压力露点”？答：工业现场用SHAW露点计间歇取样测量空气“压力露点”步骤相当麻烦，往往因测试 条件不完备而影响测试结果。因此在要求不十分严格的场合，往往用温度计来近似测量压 缩空气的“压力露点”。用温度计测量压缩空气“压力露点”的理论依据是：如果被蒸发器强制冷却后通过“ 气水分离器”进入预冷器的压缩空气，其中所带的凝结水在“气水分离器”里得到完全分 离，那么此时所测得压缩空气温度即是它的“压力露点”。虽然实际上“气水分离器”的上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第8页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：分离效率不可能达到100%，但在预冷器与蒸发器凝结水排出良好的情况下，进入“气水分 离器”并需通过“气水分离器”排除的凝结水只占全部凝结水量的很少一部分。因此用这 种方法测“压力露点”误差并不很大。用这种方法测量压缩空气“压力露点”时，温度测点应选择在冷干机蒸发器末端或“ 气水分离器”内。因为这点压缩空气温度最低。在国外原装进口的冷干机中也有用这种方法来测量成品气“露点温度”的。三、预冷器与蒸发器3- 1预冷器在冷干机中起什么作用？答：严格讲来，预冷器并不是冷冻干燥机的必备部件，但它在冷干机运行中又起很大的 作用。预冷器在冷干机里的主要作用是“回收”被蒸发器冷却后的压缩空气所携带的冷量 （对绝大多数用户来讲这部分冷量属“废冷”），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，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，低温压缩空气在预冷器里温度得到回升，使排气管道外壁不致因温度过低而出现 讨厌的挂露现象。此外，压缩空气温度升高后，降低了管道内空气的相对湿度（可达9= 5-10%）。根据金属腐蚀理论，当环境相对湿度低于临界点（9=40%）时，金属管道生锈现 象便会停止。所以，现在冷干机中都设有预冷器。3- 2没有预冷器的冷干机可以用吗？答：有些用户需要含水量低而且温度也低的压缩空气，这时冷干机就可不再设置预冷器了。 由于不设置预冷器，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功率来进行能量补偿，而且对整个制冷系统的其它部件（ 蒸发器、冷凝器及节流元器件）都需要进行核算。3- 3在预冷器中冷、热空气升降温幅度是否相等？答：在预冷器中，冷、热压缩空气进行热质交换，所交换的总热量是相等的。但饱和热气 流在降温过程中发生相变，出现凝结水这个过程要消耗一部分冷量。而冷气流在热交换过 程中所吸收到的热量全部用于升温，因此冷、热气流的温度变化幅度是不相同的，其规律 是热气流降温幅度比冷气流升温幅度要小。譬如在某种工况下，热空气由40°C降至28°C， 降幅为12C，而冷空气可有5C升至24C，升幅可到达19Co上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第9页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：3- 4冷干机的排气温度能有多高？答：从能量利用角度讲，我们总希望冷十机排气温度越高越好，最好能与进气温度相同， 此时“废话”为零。但实际上是达不到这一点的，冷干机进、出气温相差15°C以上的情况 并不鲜见。这是因为：能量在传递、交换过程中，不可避免会有损失，本身温度不高 温差不大的同质气体在间壁对流传热中（特别在顺流传热时）传热系数不大；在热交换 过程中饱和热气流的降温必然伴随产生相变，其所吸收到的全部冷量中必有一部分用来支 付相变潜热，从而使热气流温度降幅受到限制，这反过来又限制了冷气流温度的升高（在 顺流传热时尤其如此）。3- 5冷干机排气温度过高有何原因？答：冷干机排气温度过高有时是不正常的，引起原因有：压缩空气进气温度过高或流量 太大；制冷系统工况发生变化，引起冷媒蒸发温度升高，使压缩空气在蒸发器里得不到 足够冷却；预冷器管道外壁散热量太大。3- 6冷干机排气温度过低是何原因？答：冷干机排气温度过低原因有：预冷器热交换面积不够而蒸发器制冷量有余；压缩 空气进气温度较低或流量太小；制冷系统工况发生变化，使冷媒蒸发压力低于正常值。3- 7预冷器有没有单独设置自动排水器的必要？答：在预冷器里饱和湿热空气在降温过程有凝结水析出，而且由于进入预冷器的压缩空气 温度较高，含水量也多，所以在热交换过程中预冷器中有很多凝结水析出。因此在预冷器 上单独设置一只自动排水器让一部分凝结水先行排出机外，可以减轻蒸发器的热负荷，在 大型冷干机中尤其应当这样做。3- 8预冷器中折流挡板起什么作用？答：在冷干机的预冷器里，都设置有数量不等的折流挡板，作用有四个：用以改变进入 冷干机的压缩空气流线，使之由平流变紊流，以增强冷热气流间的对流换热强度；在气 流运动中，细小的凝结水滴由于不断碰撞挡板而集聚长大，又由于运动方向的反复改变而 产生离心效应，水珠在重力和惯性的双重作用下得以与空气分离；可以延长冷、热空气 在预冷器里的运动路径，延长接触时间，从而使热交换更充分；可以改变冷热流对流方 向，使顺向对流变成折向对流，提高对流换热系数。上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第10页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：3- 9为什么预冷器管铜一般不用套翅片铜管?答：预冷器管程、壳程内流过的都是压缩空气，两者除了含水量不同外，其余物理性质特 别是放热系数完全相同。没有必要通过增加单侧换热面积（如采用套翅片铜管）来提高传 热系数，所以冷干机一般都采用内外表面积基本相同的光管或波纹管来作预冷器的换热管。3- 10预冷器换热铜管破裂对冷干机有何影响？答：在预冷器里，热湿空气沿壳程流入蒸发器，而由蒸发器出来的冷干空气经预冷器管程 排出。压缩空气经过预冷器和蒸发器后产生压力降，上游热湿空气的压力比下游冷干空气 的压力高。如果铜管发生破裂，压力较高、含水量较大的热湿压缩空气就会直接从破裂处 进入冷干空气管道，并在管内结露，所产生的凝结水会沿捷径排出机外，出现排气带水现 象。3- 11蒸发器在冷干机中起什么作用？答：蒸发器是冷干机主要的换热部件。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。在蒸发器中进行的是空气与 冷媒低压蒸汽之间的对流热质交换，通过节流装置后的低压冷媒液体，在蒸发器里发生相 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。3- 12冷干机蒸发器的热负荷是由哪几种部分组成的？答：计算蒸发器热负荷是设计冷干机制冷系统的依据，是冷干机热计算的重要一环。要计 算蒸发器热负荷，必须先确定下列三个参量：被处理的压缩空气质量流量m （通过按空 气标准状态时1 Nm3/min计算）；压缩空气进入蒸发器时的温度t1（°C）；空气在蒸发 器里最终将冷却到的温度t2 （C），在实际计算中，匕往往用“压力露点”期望值来代替。饱和压缩空气在蒸发器里温度从ti降到匕放出的热量（也即吸收的冷量）由下列三 部分组成：温度从t降至t时，压缩空气中干空气所放出的热量q；温度从t降至1211t时压缩空气中所含的水蒸气所放出的热量q；温度从t降至t时凝结水量的相变潜2212热43。蒸发器的热负荷Q就是上述三者之和。3-13压缩空气在蒸发器中温度是怎样变化的？答：来自冷干机预冷器的压缩空气（已经被预先脱去了一部分水，但含水量还相当大）进 入蒸发器后在壳程中运动，曲折前进过程中与蒸发器管程内的低温冷媒蒸汽进行对流热交上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第11页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：换。管内冷媒液体吸热沸腾（通称蒸发）成冷媒蒸汽是相变过程，在冷媒液体完全相变成 气体之前，蒸发压力保持不变，蒸发温度也保持不变，压缩空气在热交换过程中温度会越 来越接近冷媒液体的蒸发温度。但由于受到冷干机结构限制蒸发器换热面积不可能无限增 大，压缩空气与冷媒蒸气之间的传热温差总是存在的。因此压缩空气所能达到的冷却温度， 在任何时候也不可能等于或低于蒸发温度。3-14蒸发器铜管外缘为什么要套翅片？答：由于冷干机蒸发器里进行的是热力学性质截然不同的压缩空气与冷媒蒸汽之间的对流 热交换，这两种气体的放热系数相差十多倍；为了尽可能获得较高的传热效果，必须加大 放热系数小的介质一侧（这里是压缩空气）的换热面积。因此在冷干机蒸发器铜管外壁（ 即与压缩空气接触一侧）要采用加大面积、强化换热的措施，采用轧齿铜管或肋片管等就 是为了达到这个目的的有效办法。3-15压缩空气在蒸发器了的最终温度取决于什么？答：蒸发器是冷干机里温度最低的地方。且蒸发温度与蒸发压力相对应，蒸发压力低，蒸 发温度也低。压缩空气在蒸发器里与管内冷媒的蒸发温度进行对流交换，由于管内低压冷 媒液体在蒸发过程中作等温吸热，因此管外压缩空气在流动过程中温度是逐步降低的；空 气最终冷却到的温度取决于多种因素，例如：冷媒液体的蒸发温度、蒸发器换热面积、压 缩空气流线形态（平流还是紊流）、空气流速等。这些都是在设计中一一确定。在蒸发温度 一定条件下，蒸发器的换热面积对压缩空气最终温度的影响最大。换热面积大，空气最终 温度与蒸发温度的温差就小。从理论上讲，只要蒸发器的换热面积足够大，压缩空气的最 终冷却温度可以无限接近管内冷媒液体的蒸发温度，但实际上是不可能做到的。在冷干机 现实条件下，压缩空气的最终冷却温度（即理论“压力露点”）比蒸发温度高35°C是 经常有的。3-16蒸发温度过高是什么原因引起的？有何危害？答：蒸发温度是随蒸发压力增高而升高的。引起蒸发压力增高的原因有：冷干机负荷超 过额定值；压缩空气的工作压力过低；进入冷干机的压缩空气温度过高；冷媒系统 有问题，如：膨胀阀开启过大冷媒液体冲入量过多、冷凝器散热不良导致冷凝压力过高等; 压缩机有问题。蒸发温度过高，将导致压缩空气露点升高，出现除水不尽，排气带水等 现象。上海费舍尔工程设备有限公司编号：生效第12页规章制度压缩空气干燥机常识问答制定：批准：3-17蒸发温度过低是什么原因引起的?答：蒸发温度过低，反映在蒸发压力低于正常数值。如果排除设计、制作中固有的弊病（ 如蒸发器换热面积太小，压缩机选得太大或系统冷媒灌注不足等），运行中引起的原因有： 毛细管或膨胀阀有堵塞现象或开启太小，使冷媒供液量不足；冷干机负荷太小；蒸 发器铜管表面结霜影响传热；压缩空气含油量过大，在铜管表面蒙上一层油垢影响传热; 冷媒系统有慢性泄漏。3-18冷干机蒸发温度为什么不能很低？答：冷干机在正常情况下，蒸发器表面有一层膜状冷凝水存在。在计算蒸发器冷负荷时已 经考虑到这一情况。如果蒸发温度降得很低，使换热铜管表面温度在零度以下，水蒸气就 会在铜管表面凝结成霜，由此产生的问题是：水蒸气“升华为霜”比“凝结为露”要多 吸收约15%的冷量；霜的热导率只有水的1/4,使管外空气不能充分冷却，而同时管内 蒸发温度却有进一步降低的趋势，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”）；从空气流通途径讲，霜的存在会使空气阻力增加，使供气压力 降低，严重时甚至会使气路堵塞；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。所以含湿量很大的压缩空气进入冷干机工作时，冷媒在管内的蒸发温度至少应保证蒸 发器铜管表面温度在零度以上。试图通过定时化霜的办法来降低蒸发温度，冷干机是不能 接受的。3-19如何防止蒸发温度过低？答：为了防止蒸发温度过低，冷干机里设置了能量旁路保护。当冷媒蒸发压力低到一定值 时，作热量补充的热气旁路阀自动打开（开度增大），将冷凝器中的高压高温冷媒蒸汽直 接注入蒸发器，使蒸发压力提升到正常水平。3-20如何确定蒸发器和预冷器里的凝结水水量？答：可用下式来确定蒸发器和预冷器的凝结水量Q=m （di一d2） （p* 60Q一凝结水水量g/hd 一压缩空气在进入蒸发器和预冷器时温度下的饱和含水量g/m3 1d