冷凍式干燥機的基本形式:
冷凍式干燥機可按幾種不同標(biāo)準(zhǔn)進行分類,但基本的分類方法還是按散熱形式來分。
任何人工制冷設(shè)備在運行時,冷凝器中總有更多的熱量需要由環(huán)境介質(zhì)予以散發(fā),而最常用的冷卻介質(zhì)就是自然空氣和水。因此冷凍式干燥機也可以根據(jù)冷卻方式不同分為風(fēng)冷式和水冷式兩種,他們是冷凍式干燥機的基本類型。
風(fēng)冷式冷凍式干燥機利用環(huán)境空氣作冷卻介質(zhì),方便、經(jīng)濟。但換熱量小,高溫環(huán)境下使用性能不夠穩(wěn)定,只適用于中、小型冷凍式干燥機;
水冷式冷凍式干燥機利用井水、河水或循環(huán)水作冷卻介質(zhì),換熱效率高,性能穩(wěn)定。但需要一套供水和水回收、水冷卻等設(shè)施,投資和運行費用較高,適用于中、大型冷凍式干燥機。
冷凍式干燥機屬于空氣壓縮機的配套輔機,按自身特點基本上可分為:
1.按處理氣量的大小分
為了與主機空壓機分類保持一致,冷凍式干燥機按處理量大小可分為小型、中型和大型三類。
(1)小型冷凍式干燥機
處理量為0.3~3Nm3/min。該類冷凍式干燥機普遍采用風(fēng)冷式冷凝器,蒸發(fā)器可采用列管式也可采用盤管式,整機功率消耗在1KW以下,箱體式外形,配置簡單。
(2)中型冷凍式干燥機
處理量為6~60Nm3/min。該類冷凍式干燥機冷凝器采用分冷或水冷(20Nm3/min以上者以水冷為多),蒸發(fā)器多為列管式,全密封制冷壓縮機單機運轉(zhuǎn),功率消耗在12KW以下。一般采用簡單的“按鈕─接觸器”控制系統(tǒng),能量旁通、冷媒旁通、冷媒高低壓保護等各種運轉(zhuǎn)保護措施較為齊全。
(3)大型冷凍式干燥機
處理量在80Nm3/min以上的冷凍式干燥機屬于大型冷凍式干燥機,其特點是普遍采用水冷冷凝器。為了加強整機散熱,機體以敞開式為多。制冷壓縮機功率在15kw以上,一般采用具有自動卸載裝置的半封閉制冷壓縮機或多臺全密封壓縮機并聯(lián)運行以適應(yīng)負(fù)荷的變化,電器控制及制冷系統(tǒng)運轉(zhuǎn)保護十分完整,如下表:
形式 | 小型 | 中型 | 大型 | |||||||||
處理量(Nm3/min) | 0.5 | 1 | 3 | 6 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 200 |
冷卻方式 | 風(fēng)冷 | 風(fēng)冷或水冷 | 水冷 | |||||||||
壓縮機功率(HP) | 3/8 | 1/2 | 1 | 1.5 | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 40 | 50 |
2.按蒸發(fā)器形式可分為:
(1)盤旋套管式
由直徑不等的紫銅管同心盤繞而成,液體冷媒在中間一根或幾根細(xì)銅管內(nèi)蒸發(fā),壓縮空氣在內(nèi)外銅管的間隙處通過冷卻。這類蒸發(fā)器換熱效果好,空氣壓降小,制作方便,但由于傳熱面積受整機體積的限制,因此只適宜小型冷凍式干燥機使用。
(2)列管式蒸發(fā)器
這是冷凍式干燥機最常用的蒸發(fā)器。換熱管大多采用水平安裝的U型銅管,所以又稱臥式蒸發(fā)器。列管式蒸發(fā)器又分干式和滿液式兩種。
在干式蒸發(fā)器里冷媒走管程。為了增強空氣側(cè)的換熱,銅管外壁可脹接純鋁肋片或采用齒形管,并在蒸發(fā)器殼體內(nèi)設(shè)置多塊折流擋板,迫使殼程中壓縮空氣流動式不斷改變方向,以增強換熱效果。
在滿液式蒸發(fā)器里,冷媒走殼程,液態(tài)冷媒把蒸發(fā)管浸沒90%以上,壓縮空氣在銅管內(nèi)流動。
(3)板翅式蒸發(fā)器
板翅式換熱器是一種高緊湊度的換熱器,其主要優(yōu)點是單位空間體積所容納的換熱面積要比管翅式高幾倍到十幾倍,因而能明顯縮小蒸發(fā)器體積;此外板翅換熱器的換熱間壁很薄,因此有利于液體之間的換熱效果。但由于冷凍式干燥機的體積是由多個部件互相疊套而成,由板翅式換熱器制成的冷凍式干燥機整體體積并不能縮小很多,另外由于青瓷困難、價格高等因素使這類蒸發(fā)器在冷凍式干燥機中推廣遇到阻力。