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净化设备

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净化设备

发布日期:2022-09-16 作者:深圳屹诚 点击:

空气的干燥

后冷却器

压缩后空气将很热,当冷却时,将不可避免地在空气管道上产生大量的凝结水,除去它们的最有效方法是在压缩后立即将空气送入后冷却器。

后冷却器为热交换器,既可用空气冷却又可用水冷却。

 

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空气冷却 

压缩空气通过一束束舌道,由风扇产生的冷空气,强迫吹向管道。

被冷却的压缩空气输出口温度大约比室温高15℃。

 


水冷却 

一般地,钢壳式管内一侧为水,另一侧为空气,它们以相反方向通过冷却器,下图表示了这种原理。

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水冷却的后冷却器能使输出空气的温度比冷却水的温度高大约10℃左右。通常要有一个自动排水器和后冷却连接以除去凝结物。后冷却器应装上安全阀,压力表,并建议装入水和空气的温度计。

 

保养

空气冷却式

i) 应安装在容易维修和保养的位置。
ii) 保持良好通风效果,冷却器与墙壁最少保持20 公分距离。
iii) 保持散热片清洁。
iv) 确保凝聚的水份能适当排掉。

水冷却式

i)应安装在容易维修和保养的位置。
ii) 避免污染物降低冷却效能,在入口前应加装 100μm的过滤器。
iii) 采用洁净冷却水避免冷却管道被腐蚀。
iv) 加警告开关显示水源供应问题。
v)经常检测出水温度并保持管度洁净畅通。
vi) 安装自动排水器并确保凝聚的水份能被适当排掉。

主路过滤器 

在储气罐后应装一个大容量的主渠道过滤器,除去从压缩机中带来的油雾和空气中的水份等杂质。
过滤器必须保证最小的压降,并能除去压缩机中带来的油雾,以避免冷凝物在管道中的乳化作用,它没有那空气标准过滤器中的导流板。而装在内部的自动排水器或接上外部的自动排水器能确保排出聚积的水。
这种过滤器的滤芯一般是快速更换筒型滤芯。过滤精度一般由 3μm 至 5μm ,滤芯由合成纤维制造,由于纤维以矩阵形式排列,气体需径过迂回途径才离开滤芯,因而亦发挥过滤效能。

 

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保养

i)主路过滤器应安装在阴凉地方。
ii)安装自动排水器并确保凝聚的水份能自动排掉。
iii) 滤芯的压力降可利用装在过滤器入口和出口的压力表来检测。压力降会由于滤芯堵塞而上升,若压力差超过 (1 BAR) 便需更换滤芯。
iv) 滤芯为弃置形式,不能清洁,需更换新滤芯。

 

空气干燥器 

后冷却器将空气冷却到比冷却媒介高 10 ~ 15℃。气动系统控制和操作元件的温度通常为室温 (大约20℃)。这意味着没有凝结物的进一步积聚,同时剩下的湿气通过输出同排气一起排入大气。但是,离开后冷却器的空气温度比管道输送的环境温度高,例如在晚间,这将进一步冷却压缩空气,将更多的水蒸汽凝结成水。用于干燥空气的方法是降低露点,到这个温度,空气完全使湿气达到饱和 (即 100% 相对湿度) 。露点越低,留在压缩空气中的水份就越少。有三种主要型式的空气干燥器:吸收式,吸附式和冷冻式。

 

吸收式 (潮解式) 干燥

 

 

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压缩空气被强迫通过如干燥白垩,固态氯化镁,氯化锂或氯化钙等干燥剂,它们与湿气起反应形成乳化液从干燥器底部排出。干燥剂必须在一定的时间内进行补充,因为随着这类〝盐〞的消耗露点会提高。但是 7 巴压力下露点为5℃是可能的。这种方法的主要优点是它的基本建设和操作费用都较低。但是进口温度不得超过30℃,其中的化学物质是强烈腐蚀性的,必须仔细检查滤清,防止腐蚀性的雾气进入气动系统中。

 

吸附式 (干燥剂) 干燥

 


图片在这



在直立的容器内,粒状的硅胶或活性铝物理性吸收通过它们的压缩空气中的水份。当干燥剂饱和后,可使用干燥,加热或不加热早先干燥的空气流过使其再生。湿的压缩空气通过方向控制阀进入干燥筒 1。干燥空气从输出口流出。
10 ~ 20% 的干燥空气通过节流孔02 进入干燥筒 2,相反吸收干燥剂中的水份而使它再生,这些再生空气然后被排入大气。
由一个定时器周期性地切换方向控制阀,让输入空气交替地进入一个干燥筒和另一个再生筒。从而不断地输出干燥空气。
露点特别低的空气,如-40℃,可用此方法干燥。
一个颜色指示器应被安装在干燥箱内监视饱和程度,在输出口必须装一个微雾过滤器防止夹带吸附剂的微粒雾气。这种干燥机的基本价格和操作费用相对来说较高,但维护费用较低。

 

保养

干燥机内的干燥剂需避免被空气内的油雾和杂质污染,在使用吸附式干燥机时最好在入口前加油雾分离器。另一方面为避免干燥剂流化后粉末遗留在空气内流往使用部份,请在干燥机出口同时加上油雾分离器。

 

冷冻式干燥

这是一个机械装置,它包含了一个冷冻回路和两个热交换器。
潮湿高温空气通过第一级热交换器1.将部分热量传递给冷却干燥后的输出空气,它就被预冷却。
热交换器2.中有一个致冷回路,在这个回路中蒸发氟里昂致冷剂需吸收热量,所以使空气进一步得到了冷却。此时水份和油雾凝结并自动排除。
干燥的冷空气再通过热交换器1.又从进入热交换器1.的潮湿高温空气处得到热量,这就避免在输出口结露和增加性能并降低相对湿度。
尽管在一般应用中压缩空气的温度达到5℃就足够了,然而用现代方法使输出温度达到2℃是可能的。输入温度可高达60℃,但进行预冷以得到较低输入温度比较上合乎经济。
一般来说,用这种方法干燥空气的费用为压缩空气费用的 10 ~ 20%。

 


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1 热交换器 输入/输出气体HPG - 高压高温气态冷媒
2 热交换器 输入气体/氟里昂HPL - 高压液态冷媒
3 氟里昂冷却器LPL - 低压低温液态冷媒
4 散热风扇LPG - 低压气态冷媒
5 氟里昂压缩机
6 恒温阀
7 气体过滤器
8 自动排水器
9 冷量调节阀
10 压力开关
HPG-高压高温气态冷媒
HPL-高压液态冷媒
LPL-低压低温液态冷媒
LPG-低压气态冷媒

 

干燥机冷媒回路

冷媒回路内的冷媒经冷冻压缩机压缩后成为高压高温气态冷媒,经过冷凝器散热便成为高压液态冷媒。液态冷媒通过回路上的毛细管或膨胀阀进行节流过程令冷媒从高压液态变为低压液态,这时冷媒的温度亦相应下降。低压低温的液态冷媒在〝空气/冷媒〞的热交换器 (蒸发器) 内吸取压缩空气的热量,进行蒸发成为低压气态冷媒。冷媒再通过冷冻压缩机提升压力继续在冷媒回路中循环。

 

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冷媒 (Refrigerant) 是一种容易挥发的气体,在冷冻系统管路中循环,好比人体血管中的血液一样,在蒸发器中扮演吸热作用,冷凝器中扮演放热作用,所以冷冻系统实际不是制冷的机械,而是热量之搬运机械,将冷房或冷冻中的热量搬运到屋外或库外而已。
由于干燥机入口的压缩空气状态变化异常 (温度,压力,流量),环境温度和负载的变动亦会影响干燥机的正常运作。因此,干燥机特别设有两种冷量控制元件令干燥机在负荷变动时仍保持固定的除水效能。

a) 冷量调节阀

在干燥机没有气流通过或负荷低时,冷量调节阀能让高压高温的气态冷媒旁通到冷冻压缩机的吸入管,防止蒸发器上的水份被冷冻凝结,保持稳定的蒸发温度。

注意:产品出厂时,冷量调节阀已调到最适当的位置,因此在正常运行时是不需调整的。

b) 压力开关

压力开关感应冷媒在经过冷凝器后的压力,透过开启或关闭冷凝器的风扇马达来调节冷媒回路的制冷能力。
在无负荷或低负荷时,风扇马达将自动切换开与关。但在负荷超过一定程度后便会连续运行。

 

保养

i) 为减低干燥机的负载和提高效能,最有效的方法是在干燥机上流安装后冷却器和主路过滤器。
ii) 旁通管道亦需加上以便干燥机在维修期间仍能使系统保持正常供气。
iii) 被冷冻式干燥机分离的水份需由自动排水器放出,接驳排水器的排水管内径需最少O10mm ,最长5米以免背压对排水搆成影响。
iv) 干燥机需安装在通风并不会受到阳光直接照射或雨淋的地方。
v) 每天需检查:
          a) 自动排水器是否操作正常
          b) 散热器设没有积存尘垢
          c) 蒸发温度在操作时保持在正常温度。

 

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油雾分离器/微雾分离器

油雾分离器能把主路过滤器不能去除的极微少的尘埃和油雾分离。油雾分离器可把压缩空气内小至 0.3μm 的粒子分离 99.9% 以上。微雾分离器更能把小至 0.01μm的粒子分离。空气进入分离器后从滤芯的外径流向内径(滤芯是由过滤纸和像纸的玻璃纤维造成),同时将杂质和油雾分离。

 

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油雾一般可存在于极微小状态,一般过滤器不容易将它分离,而油雾分离器是以三种过滤形式把油雾分离。当不同大小的油雾经过滤芯纤维时便被凝聚变成油滴,油滴聚积在过滤器底部再由自动排水器放出。

 

过滤过程

i) 直接拦截
当油雾粒子比过滤纤维大时便会被直接拦截。

 

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ii) 惯性的碰撞
当带油雾的气流撞向纤维时,空气便惯性地改变方向绕过纤维继续向前,但油雾却被纤维黏着。

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iii) 布朗运动
当带油雾气流通过滤芯时便会产生布朗运动,油雾粒子越小,任意运动越强烈,粒子进行布朗运动时便会被纤维黏着。

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保养

i) 油雾分离器的安装位置最好尽量靠近需要保护的设备。
ii) 安装自动排水器以避免油雾因未能及时排掉而回流到输出的净化空气上。
iii) 滤芯的堵塞状态可透过量度分离器出入口的压力差距来决定是否需要更换滤芯。压差超过 (1 BAR) 便需更换新滤芯。
iv) 滤芯为弃置型,不能清洁。

自动排水器
自动排水器有两种类型。在浮子式排水器 中,管子导向浮子运动,且管子内部连接到大气是通过过滤器,溢流阀,弹簧压着的活塞和沿着手动操作杆的孔。

凝结物在水杯的底部聚集,当它上升到足以使浮子从浮子座上移开时,杯中的压力使活塞移动到右面位置打开排水器阀座放水。浮子因下降而切断作用在活塞上的输入空气。

溢流阀在浮子关闭喷嘴时限制滞于活塞的压力,当这一空气通过溢流阀起作用的泄漏口泄漏时,设定的值保证了恒定的活塞复位时间。

电机驱动的自动排水器是另一个类型,它设有旋转凸轮,拨动杠杆操作截止阀,定期地排除凝结物。

它具有在任何方位上都能工作的优点,并能很好地扺抗振动。因而,用于流动压缩机,公共汽车及卡车的气动系统中。

 

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