捕水器加真空泵組成的凍干機的真空系統
捕水器的設計、安裝位置和正確使用方法是決定這種真空系統抽氣特性的關鍵因素。
捕水器的設計應該包括最大捕水能力, 最佳捕水面積, 汽固相變中的傳熱傳質計算, 變通導能力的計算和捕水器表面最低溫度, 霜層表面的溫度變化,霜層厚度等內容�？煞殖山Y構設計、傳熱傳質計算和流動阻力計算三部分內容。結構設計比較清楚 , 傳熱傳質計算和流動阻力計算都在研究過程中。這兩項計算得不好, 會出現能耗太高, 捕水能力太低, 結霜不均勻, 嚴重時造成霜塞現象。
捕水器的安裝位置主要有兩種, 一種是安裝在凍干室內, 另一種是安裝在凍干室外。前者結構緊湊, 占地面積小, 抽氣阻力小, 結霜比較均勻, 但一定要布置得合理, 否則容易形成熱橋, 熱損失嚴重, 凍干箱內溫差太大。捕水能力降低, 使凍干時間增長。后者占地面積大抽氣阻力大, 容易形成結霜不均勻,但熱損失小, 凍干箱內溫度均勻性不受捕水器的影響, 容易實現循環壓力法抽氣, 可提高干燥速率, 降低凍干時間。
捕水器的正確使用、維護與化霜, 對凍干機的性能也有影響。一般應該在抽水蒸汽之前先將溫度降至- 20℃以下, 安裝在凍干室外的捕水器還應該先抽到一定的真空度, 然后再緩緩打開凍干室與捕水器之間的閥門, 這樣, 能保證捕水器結霜均勻, 通導能力大, 不會造成霜塞現象。化霜主要有水淹、噴淋、制冷壓縮機反沖等幾種方法, 無論哪種方法, 在下次再使用之前都應該將捕水器表面用熱風吹干, 以防在捕水器表面上結冰, 影響其表面溫度, 使捕水能力降低。
這種真空系統的真空泵最好選用能抽除部分水蒸汽的, 以防捕水器性能變壞, 水蒸汽進入真空泵內, 造成泵油乳化, 真空度降低。如羅茨水環泵機組,或羅茨旋片泵、滑閥泵機組, 要求旋片泵或滑閥泵是帶氣鎮的。為縮短抽氣時間, 最好裝設一臺水環泵,直接與凍干室相連, 在捕水器制冷與抽真空時用水環泵直接抽凍干室, 待捕水器正常工作時停止水環泵的工作。這樣安排的另一個好處是可以減少捕水器的面積。為了節能和增加系統的可靠性, 羅茨泵的前級泵最好選兩臺。當凍干過程正常進行時, 被抽氣體主要是水蒸汽, 以捕水器工作為主, 永久性氣體量很小, 可用一臺泵工作, 有時將這臺泵稱為維持泵。根據系統大小和漏氣率, 羅茨泵也可斷續停開, 這樣可以節省動力消耗。因為旋片泵和滑閥泵比較容易出故障, 設計成兩臺并聯, 萬一有一臺出故障, 另一臺可照常工作, 不會影響生產, 增加了設備運轉的可靠性。
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