压缩空气冷冻式干燥机性能的实验研究

　　压缩空气冷冻式干燥机性能的预冷器常采用套片管结构，压缩空气在管内流动，利用环境空气通过轴流风机吹过翅片管，使管内的高压高温空气得到冷却，从而达到利用较小的能量降低压缩空气温度，减小蒸发器负荷的目的冷制空气回热器是利用经蒸发器冷却后的低温空气与预冷后的热空气进行热交换，一则使预冷后的压缩空气温度得到进一步降低，进而减小制冷系统的热负荷；另一则使经冷干机干燥完毕的压缩空气出口温度得到回升，以达到适合使用要求蒸发器传热管常采用两种结构形式，一种是套片铜管，另一种是光铜管，两种均采用多折流板形式，制冷工质走管内，压缩空气走管外，呈S形流动。

　　实验主要测试了预冷器、空气回热器的压缩空气进出口温度、压力露点、蒸发压力等参数，实验结果见表1表1冷干机测试结果序号折算到标准工况下压缩机输气量蒸发器形式光铜管套片管光铜管套片管环境空气温度（°C）环境空气相对湿度RH（%）冷干机入口压缩空气温度（°C）预冷器出口压缩空气温度（°C）空气回热器出口压缩空气温度（°C）冷干机出口空气压力（MPa）冷干机出口空气的压力露点（°c）制冷工质（R22）蒸发压力（MPa）根据国家标准一般压缩空气质量等级（GB/T13277- 91），压缩空气中水蒸气的含量以压力露点表示，压缩空气要达到*低质量等级6级时，其压力露点为10，则冷干机各组成部分对冷干机的性能指标及成本有着较大影响，从实验结果可看出：预冷器的目的在于用较小的能量降低压缩空气的温度，当冷干机入口压缩空气温度小于45C，在空气流量为2.43m3/min，环境温度为28.5C左右时，压缩空气降低7~9C，在空气流量为5.93m3/min，环境温度为33C左右时，则可将压缩空气降低5C.另一方面，预冷器的设置增加了压缩空气的流动阻力，同时也增加了冷干机的成本从能量的角度考虑，预冷器须采用单独轴流风机，其电动机输入功率须100~然采用预冷器的效果不理想=因此，在冷干机入口压缩空气的温度小于45C时，可以不采用预冷器。

　　/min，回热器可使预冷后的压缩空气温度降低9~ 11C，而在较大流量V=5.93m3/min时，可使压缩空气温度降低8C左右。

　　空气回热器既使从蒸发器出来的空气温度得到回升，冷量得到充分利用，又不会因为联接管道壁面温度过低而使得环境空气中的水蒸气在管道上凝结析出水珠，使经冻干机干燥完毕的压缩空气出口温度得到回升，以达到适合使用要求从实验结果来看，预冷后经过空气回热器的压缩空气，其温度已降到低于环境温度由于回热器采用壳管式换热器结构，经蒸发器降温后的低温压缩空气走回热器的管内，预冷后的压缩空气走回热器的管外，且采用逆流式换热，因此应对回热器靠低温端一半以上筒体包保温材料，而不是仅仅在低温端部位采用保温措施蒸发温度与压力露点蒸发器是冷干机中保证压力露点要求的关键蒸发器要有足够的传热面积与较高的传热系数压力露点的大小受蒸发器蒸发温度等因素的影响和限制蒸发温度愈高虽可增加制冷量，但压力露点也愈高，从实验结果可以看出，蒸发温度达到9C时压力露点达到11C以上，当蒸发温度低于零度时，又会使蒸发器中压缩空气析出的水冻结，影响冷干机的安全运行。由于在实际应用中会出现用户在不同时间用气量不同，当用气量下降时即通过冷干机蒸发器的热负荷下降会导致蒸发温度降低，因此对于冷干机通过的压缩空气*小流量应加以限制，以确保蒸发器不结K考虑到压力露点及传热温差的要求，蒸发温度应加以控制，在设计流量下其蒸发温度Ts取，6C为宜，而在压缩空气的*小流量下应保证蒸发温度Ts>-自动排水器是将蒸发器中析出的水及时排出蒸发器，它应装在蒸发器的*低处，且为了便于凝结水的流动，蒸发器应向排水器方向倾斜一小角度来安装然而在蒸发器压缩空气出口处的气流速度高达8m/s，空气中所夹带的微小水珠会随压缩空气一起流向回热器，在回热器中随低温压缩空气吸热，温度上升，这微小水珠又重新汽化成水蒸汽，从而使得压力露点冷制2结论对于冷干机入口压缩空气温度低于45C时，可以不设预冷器空气回热器靠低温端一半筒位（包括低温端盖）应加包保温材料冷干机的蒸发温度应加以控制，在设计流量下蒸发温度可取6C；为确保冷干机的安全运行，通过冷干机的*小流量应确保蒸发温度高于-1C冷干机应加设气水分离器