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表冷器的热湿交换是在主体空气与紧贴换热器外表面的边界层空气之间的温差和水蒸气分压力差作用下进行的。它可以实现两种空气处理过程:当边界层空气温度低于主体空气的露点温度时,将发生减湿冷却过程或称湿冷过程(湿工况);当边界层空气温度虽低于主体空气温度,但尚高于其露点温度时将发生等湿冷却过程(干工况)。
减湿冷却过程中,由于边界层空气与主体空气之间不但存在温差,也存在水蒸气分压力差,所以通过换热器表面不但有显热交换,也有伴随湿交换的潜热交换。由此可知,湿工况下的表冷器比干工况下有更大的热交换能力,或者说对同一台表冷器而言,在被处理的空气干球温度和水温保持不变时,空气湿球温度越高,表冷器的冷却减湿能力越大。
单程型表冷器这一大类表冷器的主要特点是:溶液在表冷器中只通过加热室一次,不作循环流动即成为浓缩液排出。溶液通过加热室时,在管壁上呈膜状流动,故习惯上又称为液膜式表冷器。根据物料在表冷器中流向的不同,单程型表冷器又分以下几种。1.升膜式表冷器其加热室由许多竖直长管组成。常用的加热管直径为25~50mm,管长和管径之比约为100~150。料液经预热后由表冷器底部引入,在加热管内受热沸腾并迅速汽化,生成的蒸汽在加热管内高速上升,一般常压下操作时适宜的出口汽速为20~50m/s,减压下操作时汽速可达100至160m/s或更大些。溶液则被上升的蒸汽所带动,沿管壁成膜状上升并继续蒸发,汽、当地液混合物在分离器2内分离,完成液由分离器底部排出,二次蒸汽则在顶部导出。须注意的是,如果从料液中蒸发的水量不多,就难以达到上述要求的汽速,即升膜式表冷器不适用于较浓溶液的蒸发;它对粘度很大,易结晶或易结垢的物料也不适用。
表冷器运转2年或更长时间时,应对精馏塔及液氧循环系统进行清洗脱脂,主冷单元应浸泡8h,清洗后用足够压力的空气彻底吹除,而后充分加温干燥。1.经常检查压缩机皮带是否良好,如果启动空调时有“吱吱”的噪声,说明皮带打滑严重,应及时更换皮带和皮带轮;如果皮带过松则会影响空调制冷。2.经常清洗冷凝器,有些车主在夏天使用空调时往往会用水管对着冷凝器进行冲洗,这个方法不错,可以防止灰尘泥巴等东西沉积后影响散热。3.每年都应该更换一次空调的滤网,滤网上经常沾着各种灰尘杂质,不光会影响出风,而且可能制造异味。4.车子使用两年以上要做蒸发箱的清洗,蒸发箱位于雨刮器下,每次开空调时,灰尘细菌容易沾染在蒸发箱上,因此 用具备清洗功能的泡沫剂清洗。液氧的单位电阻较大,易于产生静电,在不接地情况下可产生数千伏的静电电压,所以要定期对空分装置进行接地检查。若油被带入空分装置,会污染吸附剂,影响对乙炔的吸附,所以应取消易使空气带油的罗茨风机,加强膨胀机的检修和维护。电石渣中剩余乙炔对空气污染很大,特别是下雨天更为严重,应严格管理, 远远埋于地下。在操作上,对于有害杂质的环节要认真,如板式换热器的温度控制、主冷稳定控制、有害物质监测等。在维护上,监测用的仪器、仪表要定期校验,保证检测结果的准确性;超周期运行要慎重,要及时停车加热吹除。在管理上,要严格遵守工艺纪律,加强设备管理,杜绝违章作业,保持设备的完好率,严格执行“四不放过”。
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表冷器气体通过一根长长的管子(通常盘成螺线管),让热量散失到四周的空气中,铜之类的金属导热性能强,常用于输送蒸气。为提高表冷器的效率经常在管道上附加热传导性能优异的散热片,加大散热面积,以加速散热,并通过风机加快空气对流,把热量带走。在制冷机的循环系统中,压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽,经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽,再压入表冷器中定压冷却,并向冷却介质放出热量,然后冷却为过冷液态制冷剂。液态制冷剂经膨胀阀绝热节流成为低压液态制冷剂,在蒸发器内蒸发吸收空调循环水(空气)中的热量,从而冷却空调循环水达到制冷的目的,流出低压的制冷剂被吸入压缩机,如此循环工作。单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、表冷器、节流阀和蒸发器四个基本部件组成,它们之间用管道依次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。