|
一分钟搞懂冷干机的结构和原理
基本概念 露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度,也就是压缩空气中的水蒸气冷却变为露珠的温度。 当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点相同; 当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。 因此露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时,周围环境的湿度就是露点。 露点越小于周围环境的温度,结露的可能性就越小,这也意味着空气越干燥。 露点不受温度影响,但受压力影响。 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,相对湿度增加,当温度继续下降到相对湿度达100%时,便有水滴开始从压缩空气中析出,这时的温度就是压缩空气的“压力露点”。 压力露点与大气露点之间的对应关系与“压缩比”有关,如图所示,在“压力露点”相同的情况下,“压缩比”越大,所对应的大气压露点越低。 压力露点温度、大气露点温度在不同压力下的的对应如下图: 冷干机常用的压力露点、大气露点、压力、含水量表: 压缩空气露点温度的测量 压缩空气露点的压力露点温度虽然是(摄氏度℃),但他的内涵是压缩空气的含水量。因此测量露点实际上就是测量空气的含水量。 测量仪器很多,有用氮气、乙醚等做冷源的“镜面露点仪”,有用五氧化二磷、氯化钾等做电解质的“电解湿度计”等。目前工业上普遍使用专用的气体露点仪来测量压缩空气的露点。 露点仪测量压缩空气露点操作要求较高,特别是在被测空气含水量极低时,操作要十分仔细耐心,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,气体流速应按规定选取,而且要求有足够长的预处理时间,稍有不慎,就会带来很大误差。 压缩空气的“压力露点”的测量取样点应放在冷冻式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。 用蒸发温度代替“压力露点” 工业现场直接用露点仪测量的步骤很为繁琐,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“露点温度”的理论依据是:在蒸发器中,压缩空气被强制冷却,压缩空气所能达到的最低温度近似蒸发器温度。 但需注意的是,所测得的冷媒蒸发温度比压缩空气的实际“压力露点”低。这是因为: ① 在换热面积有效的蒸发器里,压缩空气与冷媒蒸发温度在热交换中存在不可忽略的温差(有时可达4~6%);压缩空气所能冷却倒的温度总比冷媒蒸发温度高。 ② 处于蒸发器与预冷器之间的“气水分离器”的分离效率不可能达到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,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冻式干燥机蒸发器末端或“气水分离器”内。因为此测点压缩空气温度最低。 很多冷冻式干燥机一般采用这种方法来测量成品气“露点温度”,一些配置了露点仪的冷干机基本上都是这种方式。 |