圖文詳解冷干機

工作原理與流程

冷凍式壓縮空氣干燥機通過冷卻降溫，使壓縮空氣中的水蒸汽凝結(jié)成液滴，從而達到減少含濕量的目的。凝結(jié)出的液滴經(jīng)過自動排水系統(tǒng)排出干燥機。只要干燥機出口的下游管路所處的環(huán)境溫度不低于蒸發(fā)器出口露點溫度，就不會產(chǎn)生二次結(jié)露現(xiàn)象。

壓縮空氣系統(tǒng)

干燥機的目的是干燥高壓氣，把壓力為30-32bar溫度為30℃-50℃的高壓氣的溫度降到1-6℃，過濾出其中的水分，供吹瓶機使用。

冷卻水系統(tǒng)

冷卻水主要是用來冷卻冷媒，把氣態(tài)的冷媒變成液態(tài)，冷卻水在塔水機里進行降溫。

冷媒系統(tǒng)

利用冷媒的低沸點特性，在熱交換時從液態(tài)變成氣態(tài)吸收壓縮空氣的溫度，從而降低壓縮空氣的溫度。

排水系統(tǒng)

空氣先經(jīng)預(yù)冷器降溫除去一部分水，再經(jīng)蒸發(fā)器大幅度降溫除去大量的水，通過擋水板或汽水分離器把冷凝水排到隔污桶，再經(jīng)排水器排出。

制冷原理與換熱原理

制冷原理：系統(tǒng)工作時，壓縮機將蒸發(fā)器所產(chǎn)生的低壓低溫制冷劑蒸汽吸入汽缸內(nèi)，經(jīng)壓縮后壓力升高(溫度也升高)到稍大于冷凝器內(nèi)的壓力時，將高壓制冷劑蒸汽排到冷凝器中。

所以壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用。在冷凝器內(nèi)，溫度和壓力較高的制冷劑蒸汽與溫度較低的空氣（或常溫水）進行熱交換而冷凝為液體。這時液態(tài)制冷劑再經(jīng)膨脹閥降壓（降溫）后進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收壓縮空氣的熱量而汽化。這樣，被冷卻物體便得到冷卻，而制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走，開始下一個循環(huán)周期。

這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過壓縮、冷凝、膨脹（節(jié)流）、蒸發(fā)四個過程完成了一個循環(huán)，如此周而復(fù)始地不斷進行，通過連續(xù)制冷循環(huán)，實現(xiàn)了制冷的目的。

換熱原理：

1、顯熱：大部分傳熱是依靠溫差來傳導(dǎo)熱量的傳熱方式。

2、潛熱：在恒溫的狀態(tài)下物質(zhì)發(fā)生相變所傳導(dǎo)的熱量。

在制冷系統(tǒng)中大部分導(dǎo)熱是以潛熱的導(dǎo)熱方式進行熱交換，也有小部分是以顯熱方式進行熱交換。如下圖所示。

制冷系統(tǒng)主要部件

1、壓縮機

a.作用：將低溫低壓的氣態(tài)冷媒壓縮成高溫高壓的過熱冷媒蒸汽；

b.主要分類：活塞式、渦旋式、刮片式、螺桿式、離心式；

c.使用場合：

冷干機功率為：1～2匹，熱泵，刮片式(僅供參考) ；

冷干機功率為：3～12匹，渦旋式；

冷干機功率為：12～20匹，(全)活塞式；

冷干機功率為：25～65匹，(半)活塞式；

冷干機功率為：65匹以上，螺桿式。

2、冷凝器

a.作用：經(jīng)過冷卻凝結(jié)，使高溫高壓的過熱冷媒蒸汽變成高溫高壓的液態(tài)冷媒；

b.冷凝器分風冷式、水冷式。根據(jù)用戶實際情況決定

3、膨脹閥

a.作用：使高溫高壓的液態(tài)冷媒變成低溫低壓的液態(tài)冷媒；

b.膨脹閥分內(nèi)平衡式、外平衡式。附：原理圖

內(nèi)平衡膨脹閥工作原理：

內(nèi)平衡膨脹閥在工作時，其感溫包安裝在蒸發(fā)器出口處以感受氟利昂的回汽過熱度，進行自動調(diào)節(jié)。制冷劑經(jīng)閥孔節(jié)流后以A點進入蒸發(fā)器，制冷劑吸熱蒸發(fā)至B點全部汽化為干飽和蒸汽，〔忽略蒸發(fā)器內(nèi)部阻力〕蒸發(fā)器在B點前溫度不變，從B點開始制冷劑為過熱蒸汽，C點溫度就是感溫包所感受的溫度，感溫包內(nèi)壓力Ps等于此溫度相對應(yīng)下充注劑（R22、R12）的飽和壓力。

閥門處于平衡位置時：PS＝P0＋Pf

制冷劑R22

因此當感溫包斷裂時膜片壓力Ps＝1bar（標準大氣壓）

Ps﹤P0﹢Pf膨脹閥關(guān)閉，制冷系統(tǒng)斷路，高壓跳機。

4、蒸發(fā)器

a. 作用：冷媒與空氣進行熱交換，低溫低壓液體氟利昂吸收空氣中的熱量，變成低溫低壓的氣體冷媒回到壓縮機；

b. 蒸發(fā)器分：殼管式、板翅式。

制冷附件及作用

制冷系統(tǒng)其它附件有：干燥過濾器、視鏡、熱氣旁路閥、貯液器、風機壓力開關(guān)及水量調(diào)節(jié)閥、汽液分離器、高低壓保護開關(guān)、排水裝置等。

1.干燥過濾器：過濾氟利昂系統(tǒng)中的水份和顆粒雜質(zhì)，清除酸性物質(zhì)形成的危險。

2.視鏡：a、觀察氟利昂流動狀況以及系統(tǒng)的狀態(tài)；b、觀察制冷系統(tǒng)氟利昂中有無存在水。

3.水量調(diào)節(jié)閥（風機壓力開關(guān)）：控制制冷系統(tǒng)中的冷媒高壓，起到穩(wěn)定高壓，使高壓壓力得到保證。

4.熱氣旁路閥（手閥）：控制制冷系統(tǒng)中的冷媒低壓即蒸發(fā)溫度，防止蒸發(fā)器中結(jié)冰出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。

5.貯液器：保證風冷凝器有足夠的散熱面積。

6.汽液分離器：收集并貯存液態(tài)冷媒，保證只有氣態(tài)冷媒進入壓縮機，防止液擊現(xiàn)象的發(fā)生。

7.高低壓保護開關(guān)：進行壓縮機自身保護的功能，防止壓縮機電機燒毀。當壓縮機排出壓力超過設(shè)定值或吸入壓力低于設(shè)定值時，壓力控制開關(guān)自動切斷電路，使壓縮機停滯不前而起到安全保護作用。一般上：

高壓設(shè)定值為：2.5Mpa

低壓設(shè)定值為：0.2Mpa

8.風機壓力開關(guān):控制風機的啟動和停止，一般高壓壓力在1.4Mpa時風機自動啟動，壓力下降到1.1~1.3Mpa左右時停止。與高低壓壓力開關(guān)的區(qū)別是風機壓力開關(guān)無復(fù)位裝置。設(shè)定值為：1.4Mpa.

壓力開關(guān)的設(shè)定值在冷干機出廠時都已經(jīng)調(diào)整到位，一般不要調(diào)節(jié)。

冷干機常用制冷劑

制冷劑 R22：

a. 標準大氣壓(0.1Mpa)下，沸點為-40℃。表壓（0.4Mpa）時，沸點為0℃；

b. 常用的中溫制冷劑；

c. 無色、無味、不燃燒、不爆炸、是安全的制冷劑；

d. 能部分地與潤滑油相互溶解，而且其溶解度隨著種類及溫度而變；

e. 含水量0.06%。

1. 制冷劑R22

2. 制冷劑R134a

冷干機的安裝要求

1、冷凍式干燥機應(yīng)安裝在環(huán)境溫度為2-45℃，四周通風良好，空氣潔凈的建筑物內(nèi)；特別是避免空氣中含有腐蝕類成份（如氨）。當室內(nèi)機房通風條件不良時，需在機房內(nèi)安裝換氣排風設(shè)備。

2、冷干機與空壓機之間至少有4-5米的距離，以防止空壓機產(chǎn)生的振動影響冷干機正常運行。

3、風冷型冷干機的進風口與墻體距離1.5m以上，兩臺干燥機的進風口與排風口不能面對面。冷干機四周應(yīng)留有一定的空間，以方便維修和日常維護。

4、水冷型干燥機若冷卻水質(zhì)較差時，應(yīng)在入口處加裝冷卻水過濾器過濾雜質(zhì)。冷卻水水溫在32oC以下較為佳，水壓應(yīng)保持在0.15-0.50MPa之間。

5、干燥機運轉(zhuǎn)時，本身的振動極小，僅在地基松軟處才需要做水泥基礎(chǔ)，地基需選擇平坦的地方。應(yīng)避免由管路傳來的空壓機的振動影響，如太嚴重時需要接上高壓軟管，以消除振動。

6、自動排水口出口應(yīng)接直達排水管直達排水溝，以免污染生產(chǎn)現(xiàn)場，排水溝高度應(yīng)低于自動排水器出口。

7、冷干機接在氣源系統(tǒng)中，最好在空氣入口和出口之間并聯(lián)旁路管道，中間設(shè)截止閥以供調(diào)試、維修和啟動時使用。

附：冷干機在壓縮系統(tǒng)中的參考安裝配置圖

開機前準備工作與調(diào)試

(一) 做好開機前的準備工作

1、打開電控箱，緊固所有接線端，以免運輸及安裝過程中有松動；檢查電源電壓是否與銘牌相符，電壓波動范圍不能超過額定電壓的10%；

2、檢查面板上的蒸發(fā)壓力表和冷凝壓力表，兩個壓力表顯示應(yīng)均衡，讀數(shù)應(yīng)不小于0.4~0.55Mpa；若發(fā)現(xiàn)低于此值，不可啟動干燥機，否則將造成壓縮機損壞，應(yīng)立即報給服務(wù)部門進行制冷系統(tǒng)檢查；

3、工況要求檢查： 空氣入口壓力、入口溫度及處理風量、冷卻水壓力和溫度等是否相符；

4、對于水冷型冷干機，打開冷卻水進出水閥門；

5、開機前必須對壓縮空氣管道系統(tǒng)進行吹掃，以免雜物進入干燥機及過濾器影響使用。

方法：切斷干燥凈化設(shè)備的壓縮空氣入口閥門、出口閥，開啟空氣旁路閥門起動空壓機，使氣體走旁路半小時左右，以便吹掃。

(二) 空載調(diào)試

1、重新設(shè)定低壓保護值到0.1Mpa；

2、關(guān)閉熱氣旁路閥及手閥，使氟利昂經(jīng)膨脹閥全節(jié)流；

3、觀察蒸發(fā)壓力應(yīng)保持在0.18-0.3 Mpa之間（由膨脹閥的開啟度決定），使壓縮機表面結(jié)冰，運行大約5分鐘；

4、慢慢調(diào)整熱氣旁路閥使蒸發(fā)壓力慢慢往上走動至0.4Mpa，這時壓縮機開始化霜；壓縮機溫度10℃左右，排氣溫度50-80℃左右。

注：開機時若發(fā)現(xiàn)壓縮機有異響、壓力表變化異常，應(yīng)立即停機檢查并及時排除故障。

（三）加載調(diào)試

空載運行正常半小時左右，進入加載調(diào)試。

1、關(guān)閉空氣出口閥門，緩慢打開壓縮空氣進口閥門（特別是小型冷干機），并保持空氣旁路閥門打開（若有空氣旁路系統(tǒng)），使干燥機緩慢加壓；

2、檢查空氣管道、法蘭和排水器有無空氣泄漏，及時排除故障；

3、運行約15分鐘后，緩慢打開空氣出口閥門并關(guān)閉旁路閥門；

4、調(diào)節(jié)熱氣旁路閥（手閥），小型冷干機調(diào)節(jié)膨脹閥；使蒸發(fā)壓力在0.4~0.55 Mpa范圍內(nèi)，觀察記錄冷凝壓力、蒸發(fā)壓力的波動情況，檢查排水裝置的動作是否正常，觀察風機運行間隔時間，與空載運行時做比較。重新調(diào)整壓力開關(guān)設(shè)定值到0.2Mpa。

5、調(diào)節(jié)冷凝壓力，一般應(yīng)為1.2~1.6 Mpa（最高為2.5 Mpa）；若低于此范圍，對于風冷型，檢查并調(diào)整風機高低壓開關(guān)設(shè)定值；對于水冷型，調(diào)節(jié)水量調(diào)節(jié)閥的開啟大小。

注：加載調(diào)試時蒸發(fā)壓力會相應(yīng)往上波動一點。

冷卻風機常開不停有時屬于正?，F(xiàn)象，應(yīng)視工況情況而定。

◆ 熱氣旁路閥調(diào)節(jié)方法：順時針旋轉(zhuǎn)旁路閥調(diào)節(jié)螺桿，蒸發(fā)壓力升高；反之則蒸發(fā)壓力下降。如圖所示：

◆ 

膨脹閥調(diào)節(jié)方法（小型冷干機）：旋開膨脹閥下端悶頭，每次旋轉(zhuǎn)閥桿1/4-1/2圈，順時針蒸發(fā)壓力升高；反之則蒸發(fā)壓力下降；

注：1、膨脹閥一般不需要調(diào)節(jié)，只有在熱氣旁路閥無法調(diào)節(jié)的情況下先將熱氣旁路閥全部關(guān)閉，調(diào)節(jié)膨脹閥使蒸發(fā)壓力穩(wěn)定在0.3 Mpa，然后再調(diào)節(jié)熱氣旁路閥。

2、三閥的調(diào)節(jié)并不是獨立的，而是相互關(guān)聯(lián)；調(diào)節(jié)時需一邊調(diào)節(jié)閥門，一邊觀察壓力變化，直至工作壓力在正常范圍并穩(wěn)定為止。

（四）關(guān)機步驟：關(guān)機前手動排水（或排污）至干凈為止；停機時，先關(guān)閉空氣進口閥門，然后按下停止按鈕，切斷電源；水冷型關(guān)閉冷卻水進水閥門。

常見故障

（一）制冷系統(tǒng)故障

1、膨脹閥堵塞

a. 出現(xiàn)癥狀：視鏡觀察不流動，膨脹閥出口結(jié)冰結(jié)霜，高壓管發(fā)燙或高壓跳機。

b. 造成原因：臟堵、冰堵、感溫毛細管斷裂

c. 處理步驟：

①  調(diào)整膨脹閥過熱度；

②  提高感溫包過熱度，提高Ps壓力；

③  提高高壓壓力（風機壓力開關(guān)設(shè)定值），關(guān)閉熱氣旁路閥（手閥），進行沖擊臟堵。

2、干燥過濾器堵塞

a. 出現(xiàn)癥狀：干燥過濾器進出口溫差較大，或過濾器出口出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象。

b. 處理步驟：更換干燥過濾器

※注：當系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞，設(shè)備在空載運行時，高、低壓壓力值可能都在正常值范圍內(nèi)；當加載運行時出現(xiàn)高壓嚴重偏高，甚至高壓跳機。在長時間運行中，大量地高溫高壓氣體從熱氣旁路閥（手閥）節(jié)流直接回到低壓回氣管，而后會引起壓縮機發(fā)燙，高壓回氣管溫度上百度，甚至導(dǎo)致電機燒毀。壓縮機過熱時，壓縮機內(nèi)部熱保護開始工作保護；只有在壓縮機溫度自然冷卻后，方可重新開機。

3、壓縮機故障

a.  造成原因：電機燒壞、液擊、其他機械故障；

b.  處理步驟：

①測量電機阻值來判定； 

三相電機 ；ROA＝ROB＝ROC

兩相電機； ROA＝ROB＋ROC （ROB＝ROA＋ROC）（ROC＝ROA＋ROB）

②檢查壓縮機所配電容的情況；

電容檢測方法：將萬用表的檔位調(diào)到最大量程檔（200MΩ以上），兩只探針接電容兩端，無論是電子式還是指針式萬用表，其顯示數(shù)值都是瞬間很小，然后緩慢增大。電容容量越大其增大速度越慢。如果量得電容電阻值為0或∞，并無變化，則可以判斷電容漏液或擊穿。

③觀察開機后壓縮機是否有動作（或異響），手感覺壓縮機中部是否發(fā)燙；檢查壓縮機是否有“抱死”現(xiàn)象，必要時可用橡膠榔頭或小木棍敲擊壓縮機中部，再開機觀察壓縮機是否動作；

4、制冷系統(tǒng)漏氟

a. 出現(xiàn)癥狀：壓縮機及高壓管發(fā)燙，高、低壓力多出現(xiàn)偏低狀態(tài)，如嚴重漏氟，會導(dǎo)致低壓報警。

c.  處理步驟：須查漏，并灌氟重新調(diào)試。

（二）空氣系統(tǒng)故障

1、空氣系統(tǒng)在設(shè)備進口與出口有壓力降

處理步驟：

a.  蒸發(fā)器內(nèi)部冰堵，蒸發(fā)壓力偏低；調(diào)整蒸發(fā)壓力在0.4MPa之上；

b.  汽水分離器濾芯失效；

c.  壓縮空氣前置過濾器濾芯失效；

d.  空氣壓力表壞；

e.  排水系統(tǒng)嚴重漏氣

2、空氣系統(tǒng)除水不良

處理步驟：

a.  壓縮空氣入口壓力嚴重偏低；

b.  排水系統(tǒng)不排水，電子排水器時間設(shè)定短；

c.  浮球排水器臟堵，手動排污不及時。

（三）電器系統(tǒng)故障

1、高低壓開關(guān)斷路

處理步驟：手動復(fù)位并檢查制冷系統(tǒng)。

2、熱繼電器斷路

處理步驟：檢查熱繼電器電流選向，并查實際電流值。

3、壓縮機保護模塊跳機

處理步驟：按手動復(fù)位按扭復(fù)位，并等待開機時間，按電器原理圖檢查控制線路。

4、開機跳空氣開關(guān)

處理步驟：

a.  檢查線路是否有短路或接觸不良造成缺相現(xiàn)象；

b.  檢查電磁接觸器；

c.  測量實際運行電流值；

d.  檢查壓縮機電機阻值，判斷壓縮機是否動作。

5、控制系統(tǒng)保險絲燒掉

處理步驟：

a.  檢查電子排水器線圈阻值;

b.  根據(jù)控制系統(tǒng)原理圖查短路地方。

6、接上電源壓縮機不運行

處理步驟：檢查電源相序，再查原理圖。

（四）排水系統(tǒng)故障

1、排水口處冰堵：調(diào)整蒸發(fā)壓力到正常值。

2、浮球排水器臟堵：清洗浮球排水器。

3、電子排水器不排水：檢查電子排水器線圈，及電器原理圖。

※  排水系統(tǒng)的重要性：當冷干機除下凝結(jié)水后，不能及時的排水，空氣的流速把凝結(jié)水帶出冷干機到用戶的用氣點，帶來氣源中含水。因此用戶要經(jīng)常利用手動排水按鈕ESC進行排水，觀察電子排水器的排水時間，進行重新設(shè)定排水時間。

六、冷干機的日常維護和保養(yǎng)

（一）每班觀察記錄儀表值4次

1、壓縮空氣進出口壓差不超過0.035Mpa；

2、蒸發(fā)壓力表0.4Mpa-0.5Mpa；

3、高壓壓力表1.2Mpa-1.6Mpa。

（二）經(jīng)常觀察排水、排污系統(tǒng)

 1、浮球排水器一周左右清洗一次；

2、排污管每星期排污一次。

◆電子式排水器清洗方法：

a.  將自動排水器前面的球閥關(guān)閉；

b.  松開上端固定螺母，拿出定時線圈，清洗過程中線圈始終不能接觸到水，否則線圈會燒掉；

c.  撥掉軟管，擰松排水器閥體，將排水器內(nèi)的壓縮空氣放空；

d.  卸下閥芯擦拭干凈；

e.  將閥體擰回原位，前端球閥輕輕打開一點，用壓縮空氣將排水系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)、水油排空；用抹布擦凈閥體；

f.  將閥芯、定時線圈按原位裝回；再裝上軟管，打開前端球閥。

（三）經(jīng)常觀察冷卻水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)的進口溫度

1、冷卻水水溫2~32℃；

2、水壓0.15~0.5Mpa；

3、壓縮空氣普通型進氣溫度一般應(yīng)≤50℃、高溫型進氣溫度一般應(yīng)≤80℃（以手摸進氣管不燙為宜），特殊除外。

4、冷卻水應(yīng)保持清潔，Y型過濾器半個月清洗一次，水質(zhì)好每月一次；水冷凝器每年清洗一次（具體視水質(zhì)而定），風冷凝器每個周清洗一次；

 ◆風冷凝器的清洗，應(yīng)盡量避免壓傷風冷凝器翅面

    風冷凝器的周圍應(yīng)保證足夠的空間通風散熱，不能在太陽光直射下工作；定期用壓縮空氣清除表面積灰，清洗用壓縮空氣的流量、壓力不可太大。

◆殼管式水冷凝器的清洗：關(guān)閉冷卻水進出口，打開未接水管的端蓋，端蓋外部和墊片只需用水清洗；銅管內(nèi)部用氣體、水或連有抹布的棍子清洗；清洗時應(yīng)注意用力不可太大，以免弄破內(nèi)部銅管。

（四）經(jīng)常觀察制冷系統(tǒng)

1、壓縮機每天至少用手觸摸一次，正常為冰涼、結(jié)露；

2、干燥過濾器每一星期用手摸兩側(cè)溫差，溫差不宜很大（進口熱、出口涼則需要更換）；

3、若發(fā)現(xiàn)壓縮機有異常聲音及發(fā)熱應(yīng)盡快與售后服務(wù)聯(lián)系。

（五）檢查電器控制系統(tǒng)：吹掃灰塵，緊固接線端（必須在不帶電下進行）

（六）外表保養(yǎng)：定期用干凈毛巾擦除設(shè)備表面油污、塵埃。清除安裝冷干機、空壓機地面的灰塵及油污，保持環(huán)境整潔。