阿特拉斯冷干机预冷器
绝大多数阿特拉斯冷干机具有预冷器,预冷器是一种空气与空气进行热交换的换热器,一般为列管式换热器(也称管壳式换热器)。预冷器在阿特拉斯冷干机里的主要作用是“回收”被蒸发器冷却后压缩空气所携带的冷量,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(即从空压机排出,经过后部冷却器冷却、再经过气水分离的温度一般在 40℃以上的饱和压缩空气),从而减轻了阿特拉斯冷干机制冷系统的热负荷,达到节约能源的目的。另一方面,低温压缩空气在预冷器里温度得到回升,使输送压缩空气的管道外壁不致因温度低于环境温度而出现的“结露”现象。此外,压缩空气温度升高后,降低了干燥后压缩空气的相对湿度(一般小于 20%),对防止金属的锈蚀有利。有些用户(如与空分设备配套)需要含水量低而且温度也低的压缩空气,这时阿特拉斯冷干机就不再设置预冷器了。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,不仅需要加大制冷压缩机的功率来进行能量补偿,而且整个制冷系统的其它部件(蒸发器、冷凝器及节流元器件)都需要相应增大。从能量回收角度讲,我们总希望冷干机排气温度越高越好(排气温度高,说明能量回收多),最好进出口没有温差。但实际上是达不到这一点的,在空气进口温度为 45℃以下时,阿特拉斯冷干机进、出气温相差 15℃以上的情况并不鲜见。这是因为:
1)能量有损失;
2)湿热压缩空气在降温时,由于内含的部分水蒸气会凝结成液体(称为“相变”,相变时温度没有变化)所吸收到的全部冷量中有一部分要用来支付相变潜热,因而湿热压缩空气温度降幅比干燥空气的降温幅度小;
3)由于空气的传热膜系数较小,导致换热器的传热系数也不大,在这种情况下要实现冷热压缩空气之间彻底热交换,必然要无限制地增大换热面积,这是不可能的。因为所有阿特拉斯冷干机都有成本和体积的限制。