预冷器设计:实质上,冷干机是由两个换热器构成的复合式换热器,其有三种状态不一样的流体参与了换热。预冷器里,热流体是温度较高的饱和压缩空气,冷流体是冷却后的干燥压缩空气,两者水当量较为接近。在蒸发器里热流体是温度已预先降低的饱和压缩空气,冷流体是低压冷媒。蒸发器由独立的制冷系统提供冷源,而预冷器的冷源则来自被蒸发器冷却了的压缩空气,因而不具有独立性,所以,在整个热交换过程中预冷器的作用是回收制冷系统产生的部分冷量,客观上可以减少整机的能量消耗。如上图所示热交换过程。
蒸发器(换热器)材质选用,铜管与304L不锈钢的比较
制冷剂在流过蒸发器时会产生压力损失,使压缩机的吸气压力降低,制冷量随之下降。为了避免这一情况发生,在设计蒸发器时,要适当选择换热管的内径和制冷剂的流速、流程数,当前市场上换热管有两种材质选择。
1)铜管的导热系数是100W/m℃,不锈钢管的导热系数为13W/m℃,如果其他条件相同,铜管的换热效果更好;
2)铜管因为强度和磨损原因,壁厚不能低于1.2 ,不锈钢管的壁厚可以薄到0.5-0.8左右。根据导热热阻定律,导热系数不变,壁管厚度越小,导热热阻越小,传热系数越大,所以不锈钢管的可以通过减小壁厚来减小和铜管之间的总体传热系数;
3)虽然不锈钢管通过减小壁厚来缩短和铜管之间的总体传热系数,但是也仅仅是缩短,总体来说,还是铜管的热换效果更好;
4)随着时间的增长,铜管氧化层会越来越厚,内部污垢也会越来越多,传热效果会越来越差。而不锈钢基本不会氧化,就算氧化也比较缓慢,因此,铜管的热换效果从一开始比不锈钢管的好。随着时间的推移,热换效果会越来越差,使用很长时间的铜管热换效果比不锈钢管的差。
总而言之,304L不锈钢管与铜管如果同时投运,运行时间越长,304L不锈钢管的经济性能将会比铜管越来越更好,适合于冷干机。
冷干机进的压差越大,那么要在冷干机出口处要获得同等量压缩空气时,需要空压机的供气量越大,则其消耗的能耗将增加。常规数据是压差1bar即0.1MPa 对应空压机多消耗约7%的能耗。目前市场上冷干机的压差普遍都在0.03MPa,若是能降至0.01MPa,则可降低空压机1.4%的能耗。根据以往的数据推测,空压机年耗电约为8000亿度,则可节级省8000亿*1.4%=112亿度电。压差的产生,一方面由于气流路径上客观存在的各种阻力造成的,另一方面是由冷干机设计不科学的原因造成的。
什么是冷冻式干燥机?
顾名思义,冷冻式干燥机可冷却压缩空气。这使压缩空气中的水冷凝并与空气本身分离,对于需要将压缩空气干燥至低的应用,它是至关重要的空气系统组件。
在阶段,压缩空气进入干燥机,并通过空气到空气热交换器,该热交换器对进入的空气进行预冷却。
在*二阶段,压缩空气通过空气进入制冷剂热交换器,将压缩空气的降低至3°C / 37°F。空气中的水蒸气凝结成液体,被捕集并清除。然后将干燥的空气在热交换器中加热,以降低空气中的相对湿度;这样可以防止在下游管道中形成冷凝水。