冷冻式干燥机在气动马达空气净化系统中的应用
气动马达等气动元件都采用压缩空气为动力源, 压缩空气中含有大量的水汽、尘埃、油雾等有害杂质,并随压缩空气一起送入气动元件中。这种高温、高湿的高压气流将对气动元件、仪表及管道造成锈蚀和压降增加, 引起气动元件故障, 严重影响生产。为此, 应该在生产线空压机站配套冷冻式干燥机( 以下简称冷干机) 作为压缩空气净化设备。它比其他形式干燥机具有高效、节能、安全,同时, 适用于有油压缩和无油压缩的工况, 它不仅可处理压缩空气中水分, 还可以将水分中的油污、尘埃、杂质去除。
1、 冷千机的结构及工作原理
冷干机工作原理是通过强制冷却, 使压缩空气中所含的饱和水汽凝结成液态水, 通过旋风分离器作用, 凝结水经自动排水器排出机外, 从而得到干燥的压缩空气。冷冻式干燥机由空气流通系统、制冷排水系统、电气控制系统三部分组成。其中制冷排水系统为该机的核心, 图1所示为该冷干机冷冻系统原理图。
由制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀这四大部件构成冷干机最基本的制冷循环系统。同时,该系统还配有电磁阀、热气旁通阀、干燥过滤器、水压调节器等辅助元件。冷干机的制冷循环系统分为4 个过程:
( 1 ) 蒸发过程: 低压制冷剂进入蒸发器中进行汽化, 变成低压蒸汽, 吸收压缩空气中的热量,使之温度降低、冷却。在冷干机中, 含有大量水分的压缩空气就是在蒸发器中被强制冷却, 冷凝成液态水分。
( 2 ) 压缩过程: 蒸发器中制冷剂低压蒸汽被压缩机吸回, 吸入到压缩机的气缸中, 经压缩后压力、温度都升高, 然后排入冷凝器中。
( 3 ) 冷凝过程: 高温、高压制冷剂气体与冷凝器中的冷却水进行热交换, 冷却水把制冷剂在燕发器中所吸收的热量和压缩机作功产生的热量同时吸收走。
( 4 ) 节流过程: 高压制冷剂液体由玲凝器排出后经膨胀阀节流、减压使之变成低压液体进入蒸发器。
这种制冷循环过程周而复始进行, 被处理的压缩空气在燕发器里大量冷凝结露成液态水, 这部分掖态水滴在输送过程中通过一个特殊设计的旋风分离器, 在旋风分离器里按离心分离原理, 水滴与空气分离, 冷凝水分由自动排水器排出机外, 干燥的压缩空气通过热交换器升温, 进入用气动马达气管网中。
2 、冷干机的规格选择
合理选择冷干机非常重要, 冷干机规格选大了, 造成能量浪费, 还会引起蒸发器结霜、压缩机冲缸等问题, 选太小了,空气的净化处理达不到使用标准的要求。
冷干机选择冷干机的规格大小时必须先计算冷干机的颧定空气处理量。冷于机的额定空气处理量指标不是指冷干机入口处空气压缩状态下的容积流量, 而是指空气压缩前, 即相当于空气压缩机吸入状态下的容积流量。影响冷干机额定空气处理量的因素:
① 空压机的排气量, ②露点温度, ③ 进气压力, ④进气温度, ⑤ 环境温度。
对不同的用气量必须选择与之相配套的冷干机, 只要合理配套, 其处理的空气都能达到使用标准的要求。对系统中的净化器、后冷却器也必须同时选择合适的规格相配套。
所以, 只要合理选配冷干机, 就可使其适用于各种不同用量的情况。
3、 冷干机在空气净化系统中配置
压缩空气主要用于气动马达等元件, 气力喷吹装置。对压缩空气纯净度无严格要求, 只需中等纯净度压缩空气即可满足生产需求。为此, 我们的空气净化设备按以下模式配置.
这种方式配置有如下优点:
( 1 ) 空压机二级缸排出的高温、高湿气体的温度达1 5 0 O C 以上, 进入后冷却器冷却后降为5 0度左右, 这样可减轻冷干机热负荷, 节约能量。
( 2 ) 空气进入净化器后, 在净化器甲可截留上游气路中大部分水雾、油污, 以及5um 以上尘埃, 使冷于机最大限度发挥干燥除水作用, 减少自动排水器的排水次数。整个系统可去除95% 的水雾、尘埃和85 % 的油雾。
( 3 ) 整个系统澡作简单, 维护方便, 设备使用寿命长, 伍齐费用低, 工作效率高。
