冷干機重要技術(shù)的全面講解

目前國產(chǎn)冷干機在零部件的硬件配置上與國外進口機相差不大，制冷壓縮機、制冷配件及制冷劑都大量使用國際著名品牌。而在冷干機的用戶適用性上則普遍超過了進口機，這是因為國內(nèi)各生廠廠家在設(shè)計、制作冷干機時已經(jīng)充分考慮到國內(nèi)用戶特點，尤其是氣候條件及日常維護特點。例如國產(chǎn)冷干機的制冷壓縮機功率普遍比同規(guī)格進口機大，這就充分適應(yīng)了我國幅員遼闊、各地/不同季節(jié)氣溫差異較大的特點。另外國產(chǎn)機在價格上也頗具競爭性，在售后服務(wù)上更具無可相比的優(yōu)勢。所以國產(chǎn)冷干機在國內(nèi)市場上是頗受歡迎的。

目前國產(chǎn)冷干機與進口冷干機的差距主要表現(xiàn)在制作工藝水平上，尤其在冷媒系統(tǒng)管路清潔、裝配焊接等方面差距較。另外，進口進現(xiàn)在已普通使用對大氣臭氧層無破壞作用的綠色環(huán)保型制冷劑R134a，這在國產(chǎn)冷干機上一時還很難辦到。

與吸附式干燥相比，冷凍干燥機有下列特點：

• ①沒有氣源消耗，對大部分氣源用戶來講，使用冷干機比使用吸附式干燥機來得節(jié)省能源；

• ②無閥件磨損；

• ③不需要定期添加、更換吸附劑；

• ④運轉(zhuǎn)噪音低；

• ⑤日常維護較簡單，只要按時清洗自動排水器濾網(wǎng)即可；

• ⑥對氣源的前置預(yù)處理及配套空壓機無特殊要求，一般的油水分離器即可滿足冷干機對進氣質(zhì)量的要求；

• ⑦冷干機對排氣有“自潔”作用，即排出氣體中固體雜質(zhì)含量較少；

• ⑧在排出凝結(jié)水的同時，部分油蒸汽也能凝結(jié)成液態(tài)油霧隨凝結(jié)水排出。

與吸附式干燥機相比，冷干機對壓縮空氣處理的“壓力露點”只能達到10℃左右，因此氣體的干燥深度遠不及吸附式干燥機，在相當(dāng)多的應(yīng)用領(lǐng)域中，用冷干機是達不到工藝對氣源干燥度要求的。在技術(shù)界已形成了一個選型慣例：當(dāng)“壓力露點”要求在零上時，首先冷干機，當(dāng)“壓力露點”要求在零下時，吸附式干燥機是的選擇。

壓縮空氣經(jīng)冷干機處理后的露點可在-20℃（常壓）左右，經(jīng)吸附式干燥器處理露點可達范圍-60℃以上。但某些對空氣干燥度要求極高的行業(yè)講（如微電子行業(yè)要求露點達到-80℃）顯然還是不夠的。現(xiàn)在技術(shù)界所推行的辦法是冷干機與吸附式干燥機串聯(lián)起來，以冷干機作吸附干燥器的前置預(yù)處理設(shè)備，使壓縮空氣水分含量大量減少后再進入吸附干燥機，便可獲得極低露點的壓縮空氣。而且進入吸附干燥器的壓縮空氣溫度越低，終獲得的壓縮空氣露點也越低。據(jù)國外資料介紹，當(dāng)吸附干燥機的進氣溫度為2℃時，采用分子篩作吸附劑，壓縮空氣的露點可達-100℃以下。這種方法在國內(nèi)也已普遍采用。

活塞式空壓機是非連續(xù)供氣的，在工作時有氣流脈沖產(chǎn)生。氣流脈沖對冷干機各部件形成強烈、持久的沖擊，會導(dǎo)致冷干機出現(xiàn)一系列機械損傷，所以冷干機與活塞式空壓機連用時，在空壓機下游側(cè)應(yīng)設(shè)置緩沖貯氣罐。

使用冷干機應(yīng)注意下列事宜：

• ①壓縮空氣的流量壓力、溫度應(yīng)在銘牌允許范圍內(nèi)；

• ②安裝地點應(yīng)通風(fēng)，少粉塵，機器周圍有足夠散熱和檢修空間且不能在室外安裝，以避免雨水及陽光直射；

• ③冷干機一般允許無基礎(chǔ)安裝，但地面必須找平；

• ④應(yīng)盡量靠近用戶點，避免管線過長；

• ⑤周圍環(huán)境中不應(yīng)有可檢測到的腐蝕性氣體，尤其注意不能與氨制冷設(shè)備共處一室；

• ⑥冷干機前置過濾器的過濾精度要適當(dāng)，過高精度對冷干機并無必要；

• ⑦冷卻水進出管要獨立設(shè)置，尤其是出水管不可與其他水冷設(shè)備共用，避免壓差引起排水受阻；

• ⑧任何時間都要保持自動排水器排水暢通；

• ⑨不要連續(xù)啟動冷干機；

• ⑩冷干機實際處理壓縮空氣的參量指標(biāo)，特別是進氣溫度、工作壓力與額定值不符時，要按樣本提供的“修正系數(shù)”進行修正，以避免出現(xiàn)超負荷運行。

空壓機的排氣含油量是各不相同的，如國產(chǎn)活塞式有油潤滑空壓機排氣含油量為65—220mg/m3，少油潤滑空壓機排氣含油量是30~40mg/m3,國產(chǎn)所謂無油潤滑空壓機（實際上是半無油潤滑）排氣含油量也有6~15mg/m3；有時，由于空壓機中的油氣分離器損壞失效，會使空壓機排氣中的含油量大大增加，含油量大的壓縮空氣進入冷干機后會在換熱器銅管表面蒙上一層厚厚的油膜，由于油膜的傳熱阻力要比銅管大40~70倍，這就大大降低了預(yù)冷器及蒸發(fā)器的換熱性能，嚴(yán)重時會使冷干機無法正常工作。具體表現(xiàn)為蒸發(fā)壓力下降而露點反而上升、冷干機排氣中含油量不正常增大、自動排水器經(jīng)常被油污堵塞等。這種情況下，即使冷干機管線系統(tǒng)中不斷更換除油過濾器也無濟于事，維持不了多久精密除油過濾器的濾芯就會很快被油污堵塞。好的辦法是修理空壓機，更換油氣分離器濾芯，使其排氣含油量達到正常的出廠指標(biāo)。

來自氣源的壓縮空氣中含有大量液態(tài)水、粒徑不等的固體粉塵及油污、油蒸汽等。如果讓這些雜質(zhì)直接進入冷干機，將使冷干機工作狀況惡化。例如油污會使預(yù)冷器及蒸發(fā)器里的換熱銅管受污染，影響熱交換；液態(tài)水則加大冷干機的工作負荷，固體雜質(zhì)容易堵塞排水孔。所以一般要求在冷干機進氣口上游裝一支前置過濾器，用來作雜質(zhì)過濾及油水分離用，以避免上述情況的發(fā)生。前置過濾器對固體雜質(zhì)的過濾精度不用很高，一般在10~25μ就可以了，但對液態(tài)水和油污的分離效率則高一點為好。

冷干機的后置過濾器是否裝設(shè)，應(yīng)由用戶對壓縮空氣的質(zhì)量要求來確定。對一般動力用氣，配一支精度較高的主管路過濾器即可。在用氣要求更高的時候，應(yīng)配置相應(yīng)的除油霧過濾器或活性碳過濾器。

在某些特殊行業(yè)，不僅要使用壓力露點（即含水量）很低的壓縮空氣，而且要求壓縮空氣的溫度也要很低，即要把冷干機當(dāng)作“脫水冷風(fēng)機”來使用。此時所采取的措施是：

• ①取消預(yù)冷器（空氣—空氣熱交換器），使被蒸發(fā)器強制冷卻后的壓縮空氣得不到回溫加熱，

• ②同時對制冷系統(tǒng)進行核算，必要時要加大壓縮機的功率、蒸發(fā)器及冷凝器的換熱面積等。（實際中常用的簡單辦法是用較大規(guī)格的無預(yù)冷器的冷干機來處理較小流量的氣體。

進氣溫度是冷干機的一個重要技術(shù)參數(shù)，廠家對冷干機進氣溫度上限均有明顯限制，因為進氣溫度高，不僅意味著顯熱的增加，而且壓縮空氣中所含的水蒸汽含量也增加了。

JB/JQ209010-88規(guī)定冷干機的進氣溫度不超過38℃，國外許多著名冷干機生產(chǎn)廠家也有相似的規(guī)定。按理當(dāng)空壓機排氣溫度超過38℃時，必須在空壓機下游增設(shè)后部冷卻器，使壓縮空氣溫度降低到規(guī)定值后再進入后處理設(shè)備。

國產(chǎn)冷干機的現(xiàn)狀是，冷干機進氣溫度的允許值在不斷提高，如不帶前置冷卻器的普通型冷干機，從90年代初期的40℃開始提升，目前已出現(xiàn)進氣溫度為50℃的普通型冷干機了。姑且不論有沒有商業(yè)炒作成分，單從技術(shù)角度講，進氣溫度的提升不僅僅反映是氣體“顯溫”的升高，而更反映在含水量的增加，對冷干機負荷的增加不是簡單的線性關(guān)系。如果靠增大制冷壓縮機的功率來補償負荷的增大，在成本上是遠遠不合算的，因為在常溫范圍內(nèi)，使用后部冷卻器來降低壓縮空氣溫度是經(jīng)濟有效的做法。高溫進氣型冷干機就是在不改變制冷系統(tǒng)條件下，將后部冷卻集裝在冷干機上，效果是非常明顯的。

環(huán)境溫度對冷干機工作的影響是非常大的。除此之外，冷干機對其周圍環(huán)境還有如下要求：

• ①通風(fēng)：特別對風(fēng)冷型冷干機尤其顯得必要；

• ②粉塵不能太多；

• ③冷干機使用現(xiàn)場不能有直接的輻射熱源；

• ④空氣中不應(yīng)含腐蝕性氣體，特別不能檢測到氨氣。因為氨氣在有水環(huán)境中。對金屬銅有強烈的腐蝕作用。所以冷干機不應(yīng)與氨制冷設(shè)備安裝在一起。

環(huán)境溫度高對冷干機制冷系統(tǒng)的散熱十分不利，當(dāng)環(huán)境溫度高于正常的冷媒冷凝溫度時，迫使冷媒冷凝壓力提高，這將使壓縮機制冷量下降，終導(dǎo)致壓縮空氣的“壓力露點”升高。

一般講來，環(huán)境溫度低一點對冷干機運行是有利的。但在太低的環(huán)境溫度（例如低于攝氏零度）下，盡管進入冷干機的壓縮空氣溫度不低，壓縮空氣露點也不會因此而有大的變化。但凝結(jié)水通過自動排水器向外排水時，很可能會在排水口結(jié)冰，這是一定要防止的。另外，在停機時，原先聚集在冷干機蒸發(fā)器里的凝結(jié)水或積存在自動排水器儲水杯內(nèi)的凝結(jié)水有可能結(jié)冰，存積在冷凝器里的冷卻水也會結(jié)冰，這一切都會引起冷干機相關(guān)零部件的損壞。

更須提醒用戶注意的是：環(huán)境溫度低于2℃時，壓縮空氣的輸氣管道本身就相當(dāng)于一臺運轉(zhuǎn)良好的冷干機，此時要注意的是管道本身凝結(jié)水的處理問題。所以很多廠家在冷干機使用手冊中明確規(guī)定：氣溫低于2℃時，不要使用冷干機。

冷干機負荷的高低取決于被處理壓縮空氣的含水量，含水量越多，負荷就越高。因此冷干機的工作負荷除了直接與被處理壓縮空氣的流量（Nm3/min）有關(guān)外，對冷干機負荷有影響的參數(shù)還有：

• ①進氣溫度：溫度越高，空氣含水量就越多，冷干機負荷也越高；

• ②工作壓力：在溫度相同條件下，飽和空氣壓力越低，含水量就越多，冷干機負荷也越高。

此外空壓機吸氣環(huán)境下的相對濕度對壓縮空氣的飽和含水量也有關(guān)系，因此也對冷干機工作負荷產(chǎn)生影響：相對濕度越大，飽和壓縮氣體中所含水分就越多，冷干機負荷越高。

有人認為冷干機標(biāo)注2—10℃的“壓力露點”范圍，溫度相差“5倍”是不是大了一些？這種認識是不正確的：