答: -般过滤器的等级可分为预过滤、初过滤、精过滤和活性碳过滤。其中预过滤器-般滤除直径3~5μm微粒,初过滤器-般滤除直径O.5~1μ微粒和油雾剩余含量1ppm w/w,精过滤器-般滤除直径0.01μm微粒和油雾剩余含量0.01ppm w/w.活性碳过滤器则主要用来去除臭味和油蒸汽(油雾剩余含量仅0.003ppm w/w). 3-17过滤器不同等级标准的适用场合如何?
答: 预过滤器-般用于压缩机(后冷却器)的下游,使用场合要求不高。初过滤器-般用于工具、马达、气缸等。精过滤器-般用于喷漆、注塑、仪表、控制阀、传动、搅拌、电子元件制造、氮分离等。活性碳过滤器-般用于食品和药品制造、呼吸空气、气体加工等。 3-18为什么过滤器要搭配选购? 答:-般人的误区是,认为根据所需要的空气质量选择对应处理精度的单支过滤器就能达到要求,并且节约开支。其实不然,所需要的空气质量虽然由所选的单支过滤器的处理精度决定,但没有前置低-级过滤器的预处理保护,高精密滤芯很快就会因负载过大而堵塞,加快了滤芯的更换频率,从而会变相地增加生产成本。 3-19过滤器能否降低空气露点?
答:过滤器-般只能除去固体的、液体的微粒(滴),而水蒸气和油蒸气却可以毫无阻挡地通过过滤材料弯弯曲曲的通径。所以,机械式过滤器无法将其滤除(活性碳过滤器除外)。要从根本上去除水蒸气和油蒸气,只有用干燥机降低空气的露点温度。 3-20过滤器效率与空气温度的关系是什么?
答:压缩空气中所含油和水的温度,影响着过滤器效率。如:当温度为30℃时,流经过滤器的油含量为20℃时的5倍;当温度上升为40℃时,流经过滤器的油含量为20℃时的10倍。所以过滤器-般要安装在压缩空气系统的温度最低点。 3-21国产滤芯与进口滤芯的差距在哪里?
答:由于原材料、设备等原因,国产滤芯-直在过滤材料、加工工艺上落后于进口滤芯。检测手段和检测设备的落后,又使国产滤芯因无定量权威分析而无法提高品质。国产滤芯相比进口滤芯,-般比较粗糙和笨重。 3-22过滤器的选购件有哪些?
答:过滤器的选购件-般包括:内部自动排水器、外接自动排水器、压差表、压差计、电子压差指示器和液位指示器。
3-23过滤器的选购件有何用途? 答:过滤器选购件中内部自动排水器和外接自动排水器用于将滤芯过滤出的油、水与尘的混合物自动排出过滤器,减少人为因素影响系统的过滤效率。压差表、压差计、电子压差指示器用于指导更换滤芯的时间。液位指示器用于指示过滤器内部油、水、尘等的混合污染物的多少(可监测内部自动排水器的工作状况和指导人工手动排污)。 3-24过滤器滤芯的更换周期如何确定?
答:滤芯的更换周期由它的压力降决定,-般来说压力降超过了0.68kgf/cm2,过滤器压差计指针指向红色区域,或工作满6000-8000小时(-年)即要更换。活性碳滤芯则在下游测到气味时更换。
3-25为什么要定期更换过滤器滤芯?
答:因为滤芯持续被污染后,将导致气体的流量在系统中变小而压降变高,同时,能源电力上消耗也因此上升.结果导致操作和生产的成本提高,并增加环境的负担。 3-26过滤器安装应注意哪些方面?
答:(a)工作压力不能超过过滤器所标明的最大压力。
(b)过滤器-般要安装在后冷却器和储气罐之后,尽量靠近使用点和温度最低点。 (c)过滤器不应安装在快速开启阀之后,并防止回流和冲击现象。
(d)过滤器应垂直安装,并在下方留有足够空间更换滤芯。 (e)较大过滤器在管线中应有适当支撑。 3-27更换滤芯的注意事项是什么?
答:(a)隔离过滤器,关闭进气阀或压缩空气供应系统,完全卸压后再关闭出气阀(或关闭有关阀后通过过滤器排水孔完全卸压)。 (b)拧掉壳体,取下旧滤芯。 (c)清洗过滤器壳体。
(d)换上新滤芯(不要遗漏密封圈,滤芯应装紧装正.
四 吸附式干燥机
4-1吸附式干燥机的分类是什么?
答:吸附式干燥机分为简易型吸附式干燥机(-次性)和再生型吸附式干燥机(自动循环型)。我们日常多采用再生型吸附式干燥机,简易型吸附式干燥机多用于小型实验室。 再生型吸附式干燥机-般分为无热再生吸附式干燥机和有热再生吸附式干燥机。
有热再生吸附式干燥机根据加热方式又可分为内加热型吸附式干燥机和外加热型吸附式干燥机。
4-2再生吸附式干燥机的运行原理是什么? 答:再生吸附式干燥机由两个双联机简组成,机筒里装满干燥剂(干燥剂的表面能吸收水份)。两个机筒轮流接通和关闭气流,交替进行干燥和再生运行,从而使气流能持续接触干的干燥剂来达到脱湿干燥的目的。
4-3无热再生吸附式干燥机的干燥原理是什么?
答:无热再生吸附式干燥机是通过“压力变化”来达到干燥效果。由于空气容纳水汽的能力与压力呈反比。其干燥后的-部分干燥空气(称为再生气)减压膨胀至大气压,这种压力变化使膨胀空气变得更加干燥,然后让它流过未接通气流的需再生的干燥剂层(即已吸收足够水汽的干燥塔),干燥的再生气吸出于燥剂里的水分,将其带出干燥机来达到脱湿干燥的目的。 无热再生吸附式干燥机-般要消耗15%左右的再生压缩空气。 4-4有热再生吸附式干燥机的干燥原理是什么?
答:有热再生吸附式干燥机是通过“温度变化”来达到干燥效果。因为空气容纳水汽的能力与温度呈正比。
内加热型吸附式干燥机是让少量干燥空气(称为再生气)流过需再生的干燥剂层并启动内置在机筒的加热器,产生的高温空气会吸出干燥剂里的水分,将其带出干燥机。
外加热型吸附式干燥机-种是让少量干燥空气(称为再生气)流过外置的加热器再吹过需再生的干燥剂层,产生的高温干燥空气会吸出干燥剂里的水分,将其带出干燥机。
外加热型吸附式干燥机另-种是通过鼓风机将普通空气吹过外置在机筒的加热器,产生的高温空气可吸出干燥剂里的水分,将其带出干燥机。此种外加热型吸附式干燥机不需要消耗压缩空气.即再生气消耗量为0%。 4-5吸附式干燥机的干燥剂有哪些?
答:吸附式干燥机-般采用硅胶、活性氧化铝、分子筛作为干燥剂。 4-6各类干燥剂的特点是什么? 答:硅胶较易受水份潮解。
活性氧化铝的吸附性能很强、很稳定,遇到水分不潮解,且具有高抗碎强度和抗磨蚀性,适用范围较广。
分子筛由于在相对湿度20%以下有较好的干燥性能,常常仅作为深度干燥的干燥剂。 4-7吸附式干燥机的适用范围如何?
答: 吸附式干燥机用于压力露点要求在零度(O℃)以下的场合。它能达到冷冻式干燥机远远不能达到的干燥效果。
4-8吸附式干燥机的干燥效率与气流温度的关系是什么? 答:气流的温度越低,吸附式干燥机的干燥效率越高。因为空气温度越低,容纳的水分越少,对吸附式干燥机的干燥负载就越低,吸附式干燥机的干燥能力就越强,故而效率越高。 4-9无热吸附式干燥机的干燥效率与气流压力的关系是什么?
答:无热吸附式干燥机是通过变压(即压力变化)来进行干燥达到除湿效果的。干燥剂再生时气流的压力差越大,再生气吸出的干燥剂里水分就越多,干燥剂的再生效果就越好,下-工作周期时的干燥效果就越佳。-般来说,无热吸附式干燥机都有它额定的最小工作压力,否则达不到干燥机设定的干燥效果。
4-1O吸附式干燥机前置过滤器有何作用? 答:吸附式干燥机的前置过滤器用于清除压缩空气中的固态和液态污染物,延长干燥剂层的使用寿命(尤其是油污染会造成干燥剂因“中毒”而失效)。 4-11吸附式干燥机后置过滤器有何作用?
答:吸附式干燥机后置过滤器用于清除干燥剂粉尘,防止下游有尘埃污染物。 4-12加大吸附式干燥机的吸附床有何作用? 答:1、增加压缩空气与吸附剂的接触时间; 2、额外的吸附剂用于补偿干燥剂的自然老化: 3、确保出口露点温度稳定;
4、保存足够吸附热以备正常再生之需。
4-13国产吸附式干燥机与进口吸附式干燥机的差距?
答: 首先。由于国内的干燥剂(例如活性氧化铝等)的吸附性能不佳,国产吸附式干燥机在压
力露点:20℃以下就无能为力了。
其次.国内的阀门阀件的性能不佳.开启不很顺畅,造成国产吸附式干燥机的故障不断,工作不稳定.
再次,国产吸附式干燥机的设计落后。要知道合适的干燥剂层、机筒、管路、阀门设计可以减少压降。提高干燥效果。
特别是塔体尺寸和分流器的设计,关系到气流在塔体内的均匀走向和气流与干燥剂的接触时间,从而直接影响干燥机的干燥效率。
4-14吸附式干燥机电源指示灯不亮有何原因。如何解决? 答:1、电源未接通。检查电路终端板上的电压。 2、开关置于关的位置。将开关置于开的位置。 3、开关失灵。更换开关。
4、指示灯被烧毁。更换指示灯。
4-15吸附式干燥机出口露点为什么会过高? 答:1、超出最大流量值和超过设计条件。 2、干燥剂没有吸附作用: a、使用寿命已结束;
b、干燥剂已被污染(如被油污染); c、过早饱和(吸水过多)。
3、气流进入干燥机前没有预处理除去液态水。 4-16干燥剂过早饱和的原因是什么? 答:1、再生气率不足:
a、再生气阀排放不出; b、再生循环时,工作塔压力并未完全下降I无法降到2kgf/cm2以下),造成压力差太小。 2、排气消音器堵塞; 3、排气阀无法打开:
4、单向阀卡住无法正常关闭: a、设置不当: b、定时器故障。
4-17吸附式干燥机工作塔压为什么达不到系统压力? 答:1、再生气/升压阀无法关闭; 2、下游空气的需求量过大。
4-18吸附式干燥机再生塔压为什么无法降到2kgf/cm2以下? 答:1、消音器堵塞; 2、单向阀失灵; 3、排气阀开启过久;
4、再生气/升压阀无法开启.
4-19吸附式干燥机再生循环时再生气排放量为什么过大? 答:1、进气阀无法关闭; 2、单向阀失灵;
4-20吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥有何后果?是何缘故?如何解决?
答:吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥会造成-塔持续再生,而另-塔持续工作,工作塔因不堪负荷而饱含水分,出口露点温度持续上升直至超出设计的露点温度要求。 吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥的原因与解决方案如下: 1、进气阀、再生气/升压阀失灵:
检查所有阀门的工作状况,维修或更换有关阀门。 2、电控箱内的压力开关失灵: a、更换压力开关;
b、如果机器所有工作条件正常,所有阀门工作正常,可以将压力开关短接(即旁通关 掉)应急。
五、冷干机:预冷器与蒸发器
5-1预冷器在冷干机中起什么作用?
答: 严格讲来,预冷器并不是冷冻干燥机的必备部件,但它在冷干机运行中又起很大的作用。预冷器在冷干机里的主要作用是“回收”被蒸发器冷却后的压缩空气所携带的冷量(对绝大多数用户来讲这部分冷量属“废冷”),并用这部分冷量来冷却携带大量水蒸气的较高温度的压缩空气.从而减轻了冷干机制冷系统的热负荷,达到节约能源的目的。另-方面,低温压缩空气在预冷器里温度得到回升,使排气管道外壁不致因温度过低而出现讨厌的挂露现象。此外,压缩空气温度升高后.降低了管道内空气的相对湿度(可达φ=5-10%)。根据金属锈蚀理论,当环境相对湿度低于临界点(φ=40%)时,金属管道生锈现象便会停止。所以,现在冷干机中都设有预冷器。
5-2没有预冷器的冷干机可以用吗? 答: 有些用户需要含水量低而且温度也低的压缩空气,这时冷干机就可不再设置预冷器了。由于不设置预冷器,冷空气的冷量得不到回收利用,蒸发器热负荷会增加很多。在这种情况下,不仅需要大制冷压缩机的功率来进行能量补偿,而且对整个制冷系统的其它部件(蒸发器、冷凝器及节流元器件)都需要进行核算。
5-3在预冷器中冷、热空气升降温幅度是否相等?
答:在预冷器中.冷、热压缩空气进行热质交换,所交换的总热量是相等的。但饱和热气流在降温过程中发生相变.出现凝结水这个过程要消耗-部分冷量。而冷气流在热交换过程中所吸收到的热量全部用于升温,因此冷、热气流的温度变化幅度是不相同的.其规律是热气流降温幅度比冷气流升温幅度要小。譬如在某种工况下.热空气由40℃降至28℃,降幅为12℃,而冷空气可由5℃升至24℃,升幅可到达19℃。 5-4冷干机的排气温度能有多高?
答: 从能量利用角度讲,我们总希望冷干机排气温度越高越好,最好能与进气温度相同,此时“废冷”为零。但实际上是达不到这-点的,冷干机进、出气温相差15℃以上的情况并不鲜见。这是因为:①能量在传递、交换过程中,不可避免会有损失;②本身温度不高、温差不大的同质气体在间壁对流传热中(特别在顺流传热时)传热系数不大;③在热交换过程中饱和热气流的降温必然伴随产生相变.其所吸收到的全部冷量中必有-部分用来支付相变潜热,从而热气流温度降幅受到限制。这反过来又限制了冷气流温度的升高(在顺流传热时尤其如此).
5-5冷干机排气温度过高有何原因?
答: 冷干机排气温度过高有时是不正常的,引起原因有:①压缩空气进行温度过高或流量过大;②制冷系统工况发生变化.引起玲媒蒸发温度升高,使压缩空气在蒸发器量得不到足够冷却;③预冷器管道外壁散热量太大。 5-6冷千机排气温度过低是何原因?
答:冷干机排气温度过低原因有:①预冷器热变换面积不够而蒸发器制冷量有余,②压缩空气进气温度较低或流量太小;③制冷系统工况发生变化,使冷媒蒸发压力低于正常值。 5-7顶冷器有没有单独设置于自动排水器的必要? 答:在预冷器里饱和湿热空气在降温过程有凝结水析出。而且由于进人预冷器的压缩空气温度较高.含水量也多,所以在热交换过程中预冷器中有很多凝结水析出。因此在预冷器上单独设置-只自动排水器让-部分凝结水先行排出机外,可以减轻蒸发器的热负荷,在大型冷干机中尤其应当这样做。
5-8预冷器中的折流挡板起什么作用?
答:在冷千机的预冷器里,都设置有数量不等的折流挡板.作用有四个:①用以改变进入冷千机的压缩空气流线,使之由平流变为紊流。以增强冷热气流间的对流换热强度;②在气流运动过程中.细小的凝结水滴由于不断碰撞挡板而集聚长大,又由于运动方向的反复改变而产生离心效应。水珠在重力和惯性的双重作用下得以与空气分离;③可以延长冷、热空气在预冷器星的运动路径,延长接触时间。从而使热交换更充分;④可以改变冷热流对流方向,使顺向对流变成折向对流.提高对流换热系数。 5-9为什么预冷器铜管-般不用套翅片铜管?
答:预冷器管程、壳程内流过的都是压缩空气,两者除了含水量不同外,其余物理性质特别是放热系数完全相同。没有必要通过增加单侧换热面积(如采用套翅片铜管)来提高传热系数.所以冷干机-般都采用内外表面积基本相同的光营或波纹管来作预冷器的换热管。 5-10预冷器换热铜管破裂对冷千机有何影响?
答:在预冷器里,热湿空气沿壳程流入蒸发器,而由蒸发器出来的冷干空气经预冷器管程排出。压缩空气经过预冷器和蒸发器后会产生压力降,上游热湿空气的压力比下游冷干空气的压力高。如果铜管发生破裂,压力较高、含水量较大的热湿压缩空气就会直接从破裂处进入冷干空气管道.并在管内结露,所产生的凝结水会沿捷径排出机外,出现排气带水现象。 5-11蒸发器在冷干机中起什么作用?
答:蒸发器是冷干机主要的换热部件。压缩空气在蒸发器中被强制冷却,其中大部分水蒸气