"压力露点"及测量

"压力露点"及测量 本文档由无尘大哥上传至豆丁网 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。 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与“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：O．7MPa的压缩空气压力露点为2?时，相当于常压露点为-23?。当压力提高到1．0MPa时，同样压力露点为2?时．对应的常压露点降到-28?(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?，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、氯化锂等作电解质的“电解湿度计”等等。目前工 业上普遍使用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?。 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 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 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。所以在测量冷干机处理的压缩空气露点时，不应当使用这类仪器。 2一6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4—6"C)；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“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”步聚相当麻烦， 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”得到完全分离，那么此时所测得的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、过滤器 3－1为什么空气中油的危害是最大的? 答：在一些要求严格的地方，比如气动控制系统中，一滴油能改变气孔的状况。 使原本正常自动运行的生产线瘫痪。有时，油还会将气动阀门的密封圈和柱体胀 大，造成操作迟缓，严重的甚至堵塞。在由空气完成的工序中，如吹形件，油还 会造成产品外形缺陷或外表污染。 3－2油污的主要来源是怎样的? 答：由于大部分压缩空气系统都使用润滑油式压缩机，该机在工作中将油汽化变 成油滴。它以二种方式形成的： 一种是由于活塞压缩或叶片旋转的剪切作用产生的所谓“分散型液滴”。 其直径从1～5μm。 另一种是在润滑油冷却高温的机体时，汽化形成的“冷凝型液滴”，其直径一 般小于lμm.这种冷凝油滴通常占全部油污重量超过50％，占全部油污实际颗粒数量超过99％。 3—3油量常用的计量标准是什么? 答：油污量一般采用一种很小的计量标准来清晰地表示出其累积的状态。 lOOsefm(每分钟标准立方尺)空气中含有lppmW／W(重量的百万分之几)油流量 相当于每月150ml。 3—4无油压缩机可以完全消除污染物的产生吗? 答：不能。在最理想的工作状态下，此类压缩机也会产生不少于0．5ppmW／W 的碳氢化合物，即使按lOOscfm气量计，每月产生的汽化冷凝液也超过15mL。 3—5什么叫压缩空气过滤器? 答：压缩空气过滤器就是对压缩空气进行过滤、净化处理的装置。我们一般特指 压缩空气系统管路中的高效精密过滤器。 3—6过滤器的工作原理是什么? 答：一般过滤器滤芯是由纤维介质、滤网、海绵等材料组成，压缩空气中的固体 的、液体的微粒(滴)经过过滤材料的拦截后，凝聚在滤芯表面(内外侧)。积聚在滤芯表面的液滴和杂质经过重力的作用沉淀到过滤器的底部再经自动排水器或 人工排出。 3—7几种一般类型过滤器的特点是什么? 答：利用表面产生吸引力的吸附式(活性碳)过滤器，存在着使用周期有限，吸附 剂吸收油后其吸附能力也随之降低等问题。 吸收式过滤器的主要材质吸收剂，如羊毛、油毡和棉花，在将液体吸收至内部 并侵满后，会失去其结构上优势而迅速失效。 机械式分离器和筛网式空气过滤器，通常按5、lO、20、和40μm来分类，对于占油滴中大部分的微小颗粒是无效的。 3—8玻璃纤维材质应用于过滤中有什么特点? 答：玻璃纤维能十分有效地分离直径从50～0．0lμm间的润滑油滴，它在过滤时既不必吸附也不用吸收。而且十分有效，比其他材质更优胜。 3—9由玻璃纤维材质为滤芯核心的凝聚式过滤器的工作机理是怎样的? 答： 空气从滤芯中部流入，通过重力作用、惯性碰撞、直接拦截和渗透四种机 理将油滴收集起来。 ?重力作用：当过滤器内气流速度较低时，直径20—50μm的油滴在到达滤层前，经重力自由落体大部分被收集起来，而且气流在流经滤网时也继续落下而 收集。气流速度越大，其效率越低。 ?惯性碰撞：通常直径大于lμm的悬浮颗粒具有很大的冲量。与气流路径 不常一致．因而会惯性地撞上纤维层。气流速度越大，碰撞率越大。 ?直接拦截：直径从0．3-1μm的颗粒是随气流运动的，它们大部分将被滤 芯l／2处的纤维层拦截而分离出来。粒子越小，拦截率越低。 ?渗透：直径小于O．3μm的颗粒。因其质量太小已不具有液体的通常特性 了。它们以一种无规则的布朗运动方式运动着．与气流路径是不一致的．正因这 种运动方式使其能被更细密的滤层俘获。粒子越小。布朗运动越剧烈，捕捉机率 越大。 3－10高效过滤器的主要特点是什么? 答：直径为O．3μm的颗粒既不能用机械方式也不能有效地去捕获。评价一个过 滤器是否高效是看其是否有能力最大限度内地俘获这类尺寸的颗粒。 3－11高效的凝聚式过滤器的简单工作过程是怎样的? 答：压缩空气进入滤芯的中部后，经重力、碰撞、拦截和渗透作用被滤层搜集起 来。当油滴被滤层清除后，首先要收集它们。小油滴先聚合成大油滴，聚合的大 油滴质量足够大时，会沉降至滤层底部。然后流入过滤糟内，经人工或自动排油 装置从系统中排除。 3－12高效的凝聚式过滤器有哪些设计要求? 答： 玻璃纤维具有防水性却不防油。油会在纤维表面形成薄膜，影响搜集并增 加了筛芯的功能直径。对此，设计中就必须选择更加纤细的纤维。 过滤层的设计主要考虑控制气流速度和过滤层的物理环境。只有保证材质有足 够大的表面积，使气流速度尽量低，从而使拦截、碰撞和扩散作用更加有效，另 一方面，设计的滤床也要足够厚，使粒子有充足的停留时间。最后，滤芯中不能 有太多的纤维层，这会阻碍排水，增大压损，使过滤器效益降低。 油滴的收集是一个物理过程，压力、流速、湿度和杂质本身的物理特性都会影 响聚集结果。因此，过滤层的配置、安排、尺寸以及类型选择也很关健。 3－13凝聚式过滤器的滤芯有使用寿命吗? 答：有。理论上，过滤层可无限次地清除液体并保持其高效性。事实上，因滤网 在使用中不断收集液体而产生压降增加，会导致过滤层有一定的有效使用寿命。 3一14凝聚式过滤器的滤芯为什么使用多孔泡沫层(或罩)? 答：一般凝聚式过滤器的滤芯设计中会在过滤层内、外设置多孔泡沫层或罩。 当含油质的气流经过滤中心层的作用放射状地流人柔韧的内多孔泡沫套层。 它一方面对气流起到分散器、预过滤器和空间稳定器的作用；另一方面通过自身 调整改变气流(扩张或收缩)，使气流对过滤层产生柔和压力，保证其工作时完整 而有效。 气流经过滤层时，油滴被拦截和收集。油聚集后，经过一层硬质金属管流到 外层多孔泡沫罩(套在金属管外)。外层多孔泡沫罩具有较大的不吸收表面，可使 油迅速覆盖在其表面，在重力作用下．流至底部，从而阻止了油重回气流的情况 产生。当油积聚在罩底(无气流死区)时，泡沫孔被堵满，油降至收集槽内. 3一15过滤器滤芯的等级标准划分依据是什么? 答：根据ISO 8573．1质量等级，过滤器处理压缩空气所达到的等级．一般根据 滤芯处理后固态污染物粒子的尺寸大小、液态水的含量和油滴、油雾、油汽的含 量来划分。 3一16过滤器的等级是如何具体划分的? 答： 一般过滤器的等级可分为预过滤、初过滤、精过滤和活性碳过滤。其中预 过滤器一般滤除直径3～5μm微粒，初过滤器一般滤除直径O.5～1μm微粒和油雾剩余含量1ppm w／w，精过滤器一般滤除直径0.01μm微粒和油雾剩余含量0.0lppm w／w．活性碳过滤器则主要用来去除臭味和油蒸汽(油雾剩余含量仅0．003ppm w／w)． 3一17过滤器不同等级标准的适用场合如何? 答： 预过滤器一般用于压缩机(后冷却器)的下游，使用场合要求不高。初过滤 器一般用于工具、马达、气缸等。精过滤器一般用于喷漆、注塑、仪表、控制阀、 传动、搅拌、电子元件制造、氮分离等。活性碳过滤器一般用于食品和药品制造、 呼吸空气、气体加工等。 3一18为什么过滤器要搭配选购? 答：一般人的误区是，认为根据所需要的空气质量选择对应处理精度的单支过滤 器就能达到要求，并且节约开支。其实不然，所需要的空气质量虽然由所选的单 支过滤器的处理精度决定，但没有前置低一级过滤器的预处理保护，高精密滤芯 很快就会因负载过大而堵塞，加快了滤芯的更换频率，从而会变相地增加生产成 本。 3一19过滤器能否降低空气露点? 答：过滤器一般只能除去固体的、液体的微粒(滴)，而水蒸气和油蒸气却可以毫无阻挡地通过过滤材料弯弯曲曲的通径。所以，机械式过滤器无法将其滤除(活 性碳过滤器除外)。要从根本上去除水蒸气和油蒸气，只有用干燥机降低空气的 露点温度。 3—20过滤器效率与空气温度的关系是什么? 答：压缩空气中所含油和水的温度，影响着过滤器效率。如：当温度为30?时， 流经过滤器的油含量为20?时的5倍；当温度上升为40?时，流经过滤器的油含量为20?时的10倍。所以过滤器一般要安装在压缩空气系统的温度最低点。 3—2l国产滤芯与进口滤芯的差距在哪里? 答：由于原材料、设备等原因，国产滤芯一直在过滤材料、加工 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 上落后于进 口滤芯。检测手段和检测设备的落后，又使国产滤芯因无定量权威分析而无法提 高品质。国产滤芯相比进口滤芯，一般比较粗糙和笨重。 3—22过滤器的选购件有哪些? 答：过滤器的选购件一般包括：内部自动排水器、外接自动排水器、压差表、压 差计、电子压差指示器和液位指示器。 3—23过滤器的选购件有何用途? 答：过滤器选购件中内部自动排水器和外接自动排水器用于将滤芯过滤出的油、 水与尘的混合物自动排出过滤器，减少人为因素影响系统的过滤效率。压差表、 压差计、电子压差指示器用于指导更换滤芯的时间。液位指示器用于指示过滤器 内部油、水、尘等的混合污染物的多少(可监测内部自动排水器的工作状况和指 导人工手动排污)。 3—24过滤器滤芯的更换周期如何确定? 答：滤芯的更换周期由它的压力降决定，一般来说压力降超过了0．68kgf/cm2， 过滤器压差计指针指向红色区域，或工作满6000—8000小时(一年)即要更换。活性碳滤芯则在下游测到气味时更换。 3—25为什么要定期更换过滤器滤芯? 答：因为滤芯持续被污染后，将导致气体的流量在系统中变小而压降变高，同时， 能源电力上消耗也因此上升.结果导致操作和生产的成本提高，并增加环境的负 担。 3—26过滤器安装应注意哪些方面? 答：(a)工作压力不能超过过滤器所标明的最大压力。 (b)过滤器一般要安装在后冷却器和储气罐之后，尽量靠近使用点和温度最 低点。 (c)过滤器不应安装在快速开启阀之后，并防止回流和冲击现象。 (d)过滤器应垂直安装，并在下方留有足够空间更换滤芯。 (e)较大过滤器在管线中应有适当支撑。 3—27更换滤芯的注意事项是什么? 答：(a)隔离过滤器，关闭进气阀或压缩空气供应系统，完全卸压后再关闭出气 阀(或关闭有关阀后通过过滤器排水孔完全卸压)。 (b)拧掉壳体，取下旧滤芯。 (c)清洗过滤器壳体。 (d)换上新滤芯(不要遗漏密封圈，滤芯应装紧装正. 四 吸附式干燥机 4一1吸附式干燥机的分类是什么? 答：吸附式干燥机分为简易型吸附式干燥机(一次性)和再生型吸附式干燥机(自动循环型)。我们日常多采用再生型吸附式干燥机，简易型吸附式干燥机多用 于小型实验室。 再生型吸附式干燥机一般分为无热再生吸附式干燥机和有热再生吸附 式干燥机。 有热再生吸附式干燥机根据加热方式又可分为内加热型吸附式干燥机 和外加热型吸附式干燥机。 4—2再生吸附式干燥机的运行原理是什么? 答：再生吸附式干燥机由两个双联机简组成，机筒里装满干燥剂(干燥剂的表面能吸收水份)。两个机筒轮流接通和关闭气流，交替进行干燥和再生运行， 从而使气流能持续接触干的干燥剂来达到脱湿干燥的目的。 4—3无热再生吸附式干燥机的干燥原理是什么? 答：无热再生吸附式干燥机是通过“压力变化”来达到干燥效果。由于空气 容纳水汽的能力与压力呈反比。其干燥后的一部分干燥空气(称为再生气)减压膨胀至大气压，这种压力变化使膨胀空气变得更加干燥，然后让它流过未接通气流 的需再生的干燥剂层(即已吸收足够水汽的干燥塔)，干燥的再生气吸出于燥剂里的水分，将其带出干燥机来达到脱湿干燥的目的。 无热再生吸附式干燥机一般要消耗15％左右的再生压缩空气。 4—4有热再生吸附式干燥机的干燥原理是什么? 答：有热再生吸附式干燥机是通过“温度变化”来达到干燥效果。因为空气 容纳水汽的能力与温度呈正比。 内加热型吸附式干燥机是让少量干燥空气(称为再生气)流过需再生的干燥剂层并启动内置在机筒的加热器，产生的高温空气会吸出干燥剂里的水分， 将其带出干燥机。 外加热型吸附式干燥机一种是让少量干燥空气(称为再生气)流过外置的加热器再吹过需再生的干燥剂层，产生的高温干燥空气会吸出干燥剂里的水 分，将其带出干燥机。 外加热型吸附式干燥机另一种是通过鼓风机将普通空气吹过外置在机 筒的加热器,产生的高温空气可吸出干燥剂里的水分，将其带出干燥机。此种外 加热型吸附式干燥机不需要消耗压缩空气．即再生气消耗量为0％。 4—5吸附式干燥机的干燥剂有哪些? 答：吸附式干燥机一般采用硅胶、活性氧化铝、分子筛作为干燥剂。 4—6各类干燥剂的特点是什么? 答：硅胶较易受水份潮解。 活性氧化铝的吸附性能很强、很稳定，遇到水分不潮解，且具有高抗碎强度 和抗磨蚀性，适用范围较广。 分子筛由于在相对湿度20％以下有较好的干燥性能，常常仅作为深度干燥 的干燥剂。 4—7吸附式干燥机的适用范围如何? 答： 吸附式干燥机用于压力露点要求在零度(O?)以下的场合。它能达到冷冻式干燥机远远不能达到的干燥效果。 4—8吸附式干燥机的干燥效率与气流温度的关系是什么? 答：气流的温度越低，吸附式干燥机的干燥效率越高。因为空气温度越低，容纳 的水分越少，对吸附式干燥机的干燥负载就越低，吸附式干燥机的干燥能力就越 强，故而效率越高。 4—9无热吸附式干燥机的干燥效率与气流压力的关系是什么? 答：无热吸附式干燥机是通过变压(即压力变化)来进行干燥达到除湿效果的。干燥剂再生时气流的压力差越大，再生气吸出的干燥剂里水分就越多，干燥剂的再 生效果就越好，下一工作周期时的干燥效果就越佳。一般来说，无热吸附式干燥 机都有它额定的最小工作压力，否则达不到干燥机设定的干燥效果。 4－1O吸附式干燥机前置过滤器有何作用? 答：吸附式干燥机的前置过滤器用于清除压缩空气中的固态和液态污染物，延长 干燥剂层的使用寿命(尤其是油污染会造成干燥剂因“中毒”而失效)。 4－11吸附式干燥机后置过滤器有何作用? 答：吸附式干燥机后置过滤器用于清除干燥剂粉尘，防止下游有尘埃污染物。 4—12加大吸附式干燥机的吸附床有何作用? 答：l、增加压缩空气与吸附剂的接触时间； 2、额外的吸附剂用于补偿干燥剂的自然老化： 3、确保出口露点温度稳定； 4、保存足够吸附热以备正常再生之需。 4－13国产吸附式干燥机与进口吸附式干燥机的差距? 答： 首先。由于国内的干燥剂(例如活性氧化铝等)的吸附性能不佳，国产吸附式干燥机在压力露点：-70?以下就无能为力了。 其次．国内的阀门阀件的性能不佳．开启不很顺畅，造成国产吸附式干燥机 的故障不断，工作不稳定． 再次，国产吸附式干燥机的设计落后。要知道合适的干燥剂层、机筒、管路、 阀门设计可以减少压降。提高干燥效果。 特别是塔体尺寸和分流器的设计，关系到气流在塔体内的均匀走向和气流与 干燥剂的接触时间，从而直接影响干燥机的干燥效率。 4—14吸附式干燥机电源指示灯不亮有何原因。如何解决? 答：l、电源未接通。检查电路终端板上的电压。 2、开关置于关的位置。将开关置于开的位置。 3、开关失灵。更换开关。 4、指示灯被烧毁。更换指示灯。 4－15吸附式干燥机出口露点为什么会过高? 答：l、超出最大流量值和超过设计条件。 2、干燥剂没有吸附作用： a、使用寿命已结束; b、干燥剂已被污染(如被油污染)； c、过早饱和(吸水过多)。 3、气流进入干燥机前没有预处理除去液态水。 4－16干燥剂过早饱和的原因是什么? 答：l、再生气率不足： a、再生气阀排放不出； 2 b、再生循环时，工作塔压力并未完全下降I无法降到2 kgf／cm以下)，造 成压力差太小。 2、排气消音器堵塞； 3、排气阀无法打开： 4、单向阀卡住无法正常关闭： a、设置不当： b、定时器故障。 4－17吸附式干燥机工作塔压为什么达不到系统压力? 答：1、再生气／升压阀无法关闭； 2、下游空气的需求量过大。 24—18吸附式干燥机再生塔压为什么无法降到2 kgf／cm以下? 答：l、消音器堵塞； 2、单向阀失灵； 3、排气阀开启过久； 4、再生气／升压阀无法开启. 4－19吸附式干燥机再生循环时再生气排放量为什么过大? 答：l、进气阀无法关闭； 2、单向阀失灵； 4—20吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥有何后果?是何缘故?如何解决? 答：吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥会造成一塔持续再生，而另一塔持续 工作，工作塔因不堪负荷而饱含水分，出口露点温度持续上升直至超出设计的露 点温度要求。 吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥的原因与解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 如下： l、进气阀、再生气／升压阀失灵： 检查所有阀门的工作状况，维修或更换有关阀门。 2、电控箱内的压力开关失灵： a、更换压力开关； b、如果机器所有工作条件正常，所有阀门工作正常，可以将压力开关短接(即 旁通关 掉)应急。 五、冷干机：预冷器与蒸发器 5一1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φ=5—10％)。根据金属锈蚀理论，当环境相对湿度低于临界点(φ=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。 5—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，不仅需要大制冷压缩机的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。 5—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?降至28?，降幅为12?，而冷空气可由5?升至24?， 升幅可到达19?。 5—4冷干机的排气温度能有多高? 答： 从能量利用角度讲，我们总希望冷干机排气温度越高越好，最好能与进气 温度相同，此时“废冷”为零。但实际上是达不到这一点的，冷干机进、出气温 相差15?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). 5—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：?压缩空气进行温度 过高或流量过大；?制冷系统工况发生变化．引起玲媒蒸发温度升高，使压缩空 气在蒸发器量得不到足够冷却;?预冷器管道外壁散热量太大。 5—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：?预冷器热变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。 5—7预冷器有没有单独设置于自动排水器的必要? 答：在预冷器里饱和湿热空气在降温过程有凝结水析出。而且由于进人预冷器的 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。 5－8预冷器中的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，使之由平流变为紊流。以增强冷热气流间的对 流换热强度；?在气流运动过程中．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、热空气在预冷器星的运动路径，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。 5－9为什么预冷器铜管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营或 波纹管来作预冷器的换热管。 5—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会产生压力降，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。 5－11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。 5－12冷干机蒸发器的热负荷是由哪几部分组成的? 答：计算蒸发器热负荷是设计冷干机制冷系统的依据，是冷干机热工计算重要的 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(通常按空气标准状态时lNm3／min计算)；?压缩空气进入蒸发器时的 (?)；?空气在蒸发器里最终将冷却到的温度t(?)，在实际计算中，t往温度t122 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t降到t放出的热量(也即吸收的冷量)由12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；?l21 温度从t至t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t12212 时凝结水量的相变潜热q。蒸发器的热负荷Q就是上述三者之和。 3 5—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，压缩空气与冷媒蒸汽之间的传热温 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。 5一14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且的的有效办法。 5—15压缩空气在蒸发器里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热交 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3～5? 是经常有的。 5—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；?进入冷干机的压缩温度过高； ?冷媒系统有问题，如：膨胀阀开启过大冷媒液体充入量过多、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。 5一17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)，运行中引起的原因的：?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。 5一18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“凝结为霜”要多吸收约15％的冷量；?霜的热导率只有水的l／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。 5—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，作热量补充用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。 5—20如何确定蒸发器和预冷器里凝结水水量? 答：可用下式来确定蒸发器和预冷器的凝结水量 Q=m(dt-d2)?φ?60 Q-凝结水水量g／h d1一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 d2一压缩空气在离开蒸发器和预冷器时温度下的饱和含水量g／m3 φ-空压机吸气环境下的相对湿度(一般按100%计算) m一冷干机的处理气量Nm3／min 附录列出了压缩空气在各种工况下的吉水量值，可直接用来计算凝结水量。 5—21蒸发器铜管破裂会对冷干机带来什么影响? 答：冷干机里，压力较高的压缩空气(一般在O．7MPa左右)走的是蒸发器壳程，压力较低的冷媒蒸汽(一般为O．4MPa左右)走的是蒸发器管程，壳程压力比管程 压力高。冷干机在运行中如果发生蒸发器铜管破裂，压缩空气就会从破裂处侵入 铜管，并随同冷媒蒸汽吸人压缩机，空气是一种不凝性气体，它存在于冷媒系统 会使系统冷凝压力在很短时间内快速上升(但冷凝温度又不很高)，导致冷干机跳闸，严重时会使压缩机损坏。 冷干机停止工作时，管内冷媒压力升高到与环境温度相对应的值，而蒸发器 壳体中因无压缩空气通过，仅保持为大气压力。此时高压冷媒会很快从铜管破裂 处泄漏。 在实际工作中，蒸发器铜管发生破裂的现象并不罕见(通常由焊接不良、铜管本身缺陷、运输震动、脉冲气流冲击等原因引起的)，是冷干机的一种严重的内部故障，隐蔽性很强，现场又很难处理。所以，在制作、运输及使用过程中要 特别当心。 5—22压缩空气在蒸发器里的流速对冷干机有没有影响? 答：有资料介绍，在空气一氟里昂对流换热中，不同空气流速下的传热系数与空 气流速比的 O．8次方成正比,空气流速高，传热系薮也大。因此适当增加压缩 空气在蒸发器里的流速对传热是有利的。但流速增大后。会导致空气压降增大．所 以在选取蒸发器筒体直径时，应当兼顾两者的关系。 5—23蒸发器里的折流档板有什么作用? 答：蒸发器折流挡板所起的作用如同预冷器(见题5—9)。 5—24预冷器与蒸发器在冷干机中关系如何? 答： 在冷干机里，蒸发器是吸收压缩空气热量(使之降温)的主要换热部件。同时它又以冷却后的压缩空气作载体，将部分冷量提供给预冷器，用来冷却温度更 高的上游压缩空气，结果又使本身热负荷得以减轻。这种彼此串接供冷的最终效 果是减少了系统对外界的能量需求。由于工质冷损的存在(以排出凝结水为主)， 蒸发器不可能将所吸收到的冷量完全提供给预冷器；而预冷器里由于饱和热空气 冷凝相变的存在也不可能将所吸收的冷量全部转化为热空气显温的降低。与其他 制冷设备相比．这种复杂的冷量供需关系，是冷干机所特有的。这也说明，在冷 干机中制冷并不是工作的目的，而是为了达到减少空气含水量的中间手段。 5—25为什么冷干机蒸发器多为卧式? 答：因为冷干机中进行的是压缩空气的冷凝换热。在水蒸气冷凝成水滴的过程中， 首先要在铜管外壁形成一层水膜，卧式布置可使水膜成珠状下滴迅速更新换热表 面。如果立式布置水滴就会沿铜管表面成帘状流动，帘状流动使水膜变厚影响传 热，所以冷干机中蒸发器铜管多采用卧式布置。 5—26卧式蒸发器有几种形式? 答：根据制冷剂“内回路”的使用情况，卧式蒸发器可分“干式蒸发器”和“满 液式蒸发器”两种。前者冷媒在管内沸腾(蒸发)，空气在管外流动，在冷干机中得到广泛的应用。满液式蒸发器中，冷媒液体在管外沸腾(蒸发)，被冷却的压缩空气在管内流动；冷媒液面将换热铜管全部浸没。满液式蒸发器在冷干机中用得 较少，原因是：?不能通过采用外套片等方法来增加放热系数较小一侧的换热面 积来增强换热效果；?冷媒氟里昂易溶于冷冻机油，且不易排除，会影响传热效 果且影响回油，严重时导致压缩机缺油运行；?不能设置折流挡板来阻拦、集聚 凝结水；?从铜管的受力来看，管内气体压力高于管外冷媒的蒸发压力，铜管容 易张裂。