冷冻式干燥机工作原理(全)

冷冻式干燥机工作原理、操作事项及维护保养
2、工作原理
※潮湿高温的压缩空气流入前置冷却器（高温型专用）散热后流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换，使进入蒸发器的压缩空气的温度降低。

换热后的压缩空气流入蒸发器通过蒸发器的换热功能与制冷剂热交换，压缩空气中的热量被制冷剂带走，压缩空气迅速冷却，潮湿空气中的水份达到饱和温度迅速冷凝，冷凝后的水分经凝聚后形成水滴，经过独特气水分离器高速旋转，水分因离心力的作用与空气分离，分离后水从自动排水阀处排出。

经降温后的空气压力露点最低可达2℃。

降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温潮湿热空气进行热交换，经热交换
的冷空气因吸收了入口空气的热量提升了温度，同时压缩空气还经过冷冻系统的二次冷凝器（同行独有的设计）与高温的冷媒再次热交换使出口的温度得到充分的加热，确保出口空气管路不结露。

同时充分利用了出口空气的冷源，保证了机台冷冻系统的冷凝效果，确保了机台出口空气的质量。

3、机台主要仪表及主要控制开关说明
机台的主要仪表由压缩机空气压力表、冷媒高压表、冷媒低压表组成；主要控制器由ON/OFF按钮开关、冷冻系统高低保护开关、防冻开关组成。

①、空气压力表安装在仪表盘上，用于显示机台压缩空气的压力。

表上由若干刻度组成，表内下方Mpa和中Kg/CM2代表的是压力的单位值。

读取压力数值时，观察表上指针对应的刻度值加上其相对的单位值即可。

②、冷媒低表安装在仪表盘上，用于显示冷冻系统的低压端的压力或温度，表上由若干刻度组成，读法与高压表相同。

备注：机台型号不同仪表数量、型式配置有所不同，实际配置以实物为准。

4、主要控制器
①、ON/OFF按鈕開關安裝在機台的儀錶盤上，用於控制機台的運行與停止。

②、冷凍系統高低壓保護開關安裝在機台內，用於控制冷凍系統高壓端及低壓端的壓力，避免機台的壓力超過使用範圍而造成設備的損壞。

③、化霜电磁阀安裝在機台內，用於控制機台的冷凝壓力，避免機台冷凝壓力過低，造成蒸發器冰堵
5、冷冻式干燥机主要零配件
①、压缩机
冷干机使用的制冷压缩机目前大多采用中高温型全密封往复式压缩机，其特点是：结构紧凑、体积小、重量轻、振动小、噪声低，能效比高。

由于全密封压缩机的电动机与压缩机主体密封在一钢制壳体内，电动机处在冷媒气态环境中运行，冷却条件较好，寿命较长。

壳体下部存有规定数量的润滑油，在压缩机工作时，对各部自动供油，平时不需再添加润滑油。

在大型冷干机中，也选用半密封往复机或螺杆压缩机，它们的特点是制冷功率大，可进行负荷调节以适应不同需要。

②、热交换、蒸发器
热交换在冷干机里的主要作用是利用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。

另一方面，低温压缩空气在热交换器里温度得到回升，使排气管道外壁不致因温度过低而出现结露现象。

蒸发器是冷干机的主要换热部件，压缩空气在蒸发器中被强制冷却，其中大部分水蒸气冷却而凝结成液态水排出机外，从而使压缩空气得到干燥。

在蒸发器中进行的是空气与冷媒低压蒸气之间对流热质交换，通过节流装置后的低压冷媒液体，在蒸发器里发生相变成为低压冷媒蒸汽，在相变过程中吸收周围热量，从而使压缩空气降温。

为了尽可能获得较高的的传热效果，必须加大放热系数即加换热器的换热面积，因此冷干机蒸发器和热交换器铜管的外壁采用了套铝翅片的措施。

同时热交器铜管上套翅片后可降低空气对铜管的冲击及避免铜管破裂。

③冷凝器、二次冷凝器（预冷回热器）
在冷干机中冷凝器的作用是将冷媒压缩机排出的高压、过热冷媒蒸气冷却成为液态制冷剂，使制冷过程得以连续不断进行。

由于冷凝器排出的热量包括冷媒从蒸发器吸取的热量以及由压缩功转换过来的热量。

所以冷凝器的负荷比蒸发器来得大，冷干机中冷凝器分空气冷却式（风冷型冷凝器）和水冷却式（水冷型冷凝器）两种。

二次冷凝器（预冷回热器）在机台与热交换功用相同，两者区别在于热交换器主要是高温和低温的压缩空气的换热，而二次冷凝主要利用低温的压缩空气与冷冻系统的高压部分进行冷却，使冷媒达到充分的冷却，从而提高机台的制冷效率，
同时避免机台冷凝器散热不良所带来的高压跳机或机台故障。

④旋风分离器（气水分离器）
旋风分离器也是一种惯性分离器，较多地用于气固分离。

压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后，在里面产生旋转，混在气体中的水滴也跟着一起旋转并产生离心力，质量大的水滴所产生的离心力大，在离心力作用下大水滴向外壁移动，碰到外壁（也是挡板）后再集聚长大并与气体分离。

⑤热气旁路阀
压缩空气在蒸发器中冷却时，有大量凝结水析出。

如果冷媒蒸发温度过低，使蒸发器铜管表面温度在负荷条件下低于水的冰点，则凝结水就会在蒸发器里结冰，严重时阻塞气流通道，使供气管道瘫痪。

为了防止这种情况的出现，必须对冷媒蒸发温度加以控制。

其简单有效的措施就是在冷凝器和蒸发器之间加设一只热气旁路阀，热气旁路阀的测压管与蒸发压力直接连接。

当蒸发压力低于一定程度时，热气旁路阀自动开启，冷凝器中的高温冷媒蒸气直接进入蒸发器，提升蒸发温度，避免冰堵现象。

⑥热力膨胀阀或毛细管（节流阀）
膨胀阀（毛细管）是制冷系统的节流机构。

在冷干机中，蒸发器制冷剂的供给及其调节者是通过节流机构来实现的。

节流机构使制冷从高温高压液体进入蒸发器。

当负荷变化时，热力膨胀阀通过检测压缩机吸气过热温度来调节阀芯开启度，从而控制进入蒸发器冷媒供给量。

毛细管则具有自补偿特点，即当蒸发压力降低时，两端压差会相应升高，从而加大流入蒸发器的冷媒量。

毛细管由于结构简单，工作稳定，在小型冷干机获得普遍应用。

⑦自动排水阀
在冷冻式干燥机中，凝结的冷凝水应及时排放出设备外，避免因冷凝水排放不及时造成空气含水量上升，为了方便冷凝水的排放，在设备上装备了自动排水阀当排水阀贮水杯内水位未达到一定高度时，压缩空气的压力将浮球压下关闭排水孔，就不会造成气流泄漏：随着贮水杯内水位升高（此时冷干机内并不积水），浮球上升到一定高度时便打开排水孔，杯内凝结水在气压作用下很快排出机外。

除常◎用的浮球式自动排水器外，还经常使用电子自动排水器，这种排水器时间及两次排水的时间间隔都可调整，而且能耐较高压力，应用也很普遍。

⑧干燥过滤器
运行中的制冷装置，由于制冷剂和冷冻油存在水分、固体粉未、污垢等杂质，情况严重时会使节流结构的节流孔产生脏堵。

因此在冷媒供液管前必须装设干燥过滤器。

另外，制冷剂中微量水分对制冷系统的危害最大。

对冷媒，冷冻油及蒸发器、冷凝器和配管的干燥处理是极为重要的。

6、制冷系统冷媒循环原理
☆开机后冷媒经压缩机压缩由原来的低温低压状态变成高温高压的蒸气。

☆高温高压的蒸气流入冷凝器及二次冷凝器，其热量通过热交换被冷却介质带走，温度下降，高温高压的蒸气因为冷凝变成了常温高压的液体。

☆常温高压的液体冷媒流过膨胀阀，因为膨胀阀的节流作用压力降低，使得冷媒变成常温低压的液体。

☆常温低压的液体进入蒸发器后，因为压力的降低液态冷媒沸腾蒸发变成低压低温的气体，冷媒蒸发时吸收了大量压缩空气的热量，使得压缩空气的温度下降达到干燥的目的。

☆蒸发后的低温低压冷媒蒸气，从压缩机的吸气口流回，被压缩压缩后排出进入下一循环。

7、机器的操作与保养
①启动前检查项目
Ø电源电压、相数、频率是否符合规定（请对照铭牌）,电源线接线是否牢固。

Ø系统各配管连接部分是否锁紧。

Ø检查机台的制冷系统压力是否正常。

(压力表指示低于0.2Mpa时请通知我经销商或我司服务部门)
Ø干燥机摆置是否适当，环境温度是否满足使用要求。

Ø检查自动排水阀前端之球阀是否打开。

Ø干燥机入口温度是否超过规定值。

Ø为了更好的提升空气的质量，使用时请先启干燥机并使其运行平稳后，再将压缩空气送入。

关闭时请先将压缩空气关闭再关闭干燥机，并将空气管路中的压缩空气排空，以免因干燥不良或管路水分残留，影响空气质量。

②．启动及运行
Ø将电源送至控制箱内，按下ON/OFF按钮开关的ON键，运转指示灯指示，机
Ø台接触器吸合，压缩机运转。

此时冷媒低压表指针应指示在60~85Psig范围内。

Ø如果负荷超过此范围，请根据《蒸发压力调节》进行调节。

Ø压缩机运转平稳后冷媒高压表的压力上升至120~240Psig之间。

当冷媒高压压
Ø力高于此范围，请检查冷凝器散热是否良好、空压机入口温度及环境温度是否
Ø过高。

当低于140Psig防冻开关动作，冷凝风扇停止运转，以提升压力保证机
Ø台的正常运行。

如果机台长期运行于低压力状态下请检查制冷系统是否泄漏、
Ø环境温度是否过低。

为避免压缩机因频繁起动造成压缩机的损坏。

停机后重新开机需等三分钟以上。

Ø机台上的阀门出厂时已调好，如非专业人员请勿调节，以免造成机台不必要的损坏。

③．机台的停止
Ø关机前请先将空压机关闭。

Ø关闭空压机后按下ON/OFF开关的OFF关闭机台
Ø关闭机台的电源。

④．机台的调试（蒸发压力的调节）
Ø机台启动运行平稳后冷媒低压偏移正常值时请按如下方法调节热气旁路阀。

Ø用R-22冷媒时蒸发压力低于0.4MPa时利用六角扳手顺时针方向调整热气旁路阀使热气进入系统，蒸发温度上高。

高于0.5MPa时利用六角扳手逆时针方向调整热气旁路阀降低蒸发温度。

Ø用R-12冷媒时蒸发压力范围在0.18~0.32MPa之间，低于0.18MPa或高于0.32MPa时应调节热气旁路阀。

调节方法与R-22系统相同。

（R12现逐渐被淘汰）
Ø调整旁路阀前应先检查机台负荷是否过大，环境温度及入口温度是否过高、冷凝器是否脏堵等，如有上述情形应先予以排除后方可调整。

如调整后无法达到正常值请联系我司经销商。

Ø蒸发压力出厂时已调节好，如压力无变化请勿调整。

⑤．机台的保养
对机台进行保养和维护是为了保证机台正常运行及空气的质量，机台的保养可
分为日常保养和阶段性保养。

日常保养项目
开机前须检查机台背面冷凝器是否干净，以免散热不良。

开机前检查安全装置是否可靠。

机台运行10～20分钟后检查工作压力和工作电流是否正常。

通入压缩空气后运行10～20分钟检查自动排水器是否有排水。

机台请每周打开排污阀两次以上。

机台的手动排水阀每日须排水两次以上。

环境温度较高时请检查是否超过40℃，如超过请改善。

阶段性保养项目
每周需用干燥的压缩空气或铜刷清理机台背部冷凝器一次以上。

每月需检查自动排水阀是否有脏堵，如脏堵请清洗。

每三个月需检查散热风扇风叶是否有不良的振动现象。

每年检查并拧紧所有螺钉、螺栓和各种固定装置。

每年检查、清理并拧紧所有的电气接头。

⑧、机器常见故障的判断及处理（冷冻式干燥
机）
高压跳机
故障情形：机台跳机后故障批示灯亮，待高压压力下降后故障批示灯熄灭，机台开机照常运转。

原因一、机器场所的环境温度过高超过40℃
1、机房在厂房的最顶层阳光直照，通风不良。

2、机房太小又没有排风扇，通风不良。

3、空压机没安装排气管，散出的热气在机房里导致环境温度升高。

针对以上问题建议厂家改善机房的散热。

原因二、冷凝器、冷却器出现脏堵
1、冷凝器灰尘、杂质很多。

（风冷型）
2、冷却水管路没有装Y形过滤器，水质差造成冷凝器出入口无温差（水冷型）
3、冷却水塔损坏
针对以上问题教导用户如何清理冷凝器。

原因三、机器的摆放
1、机台放置场所离周围墙壁距离太近(不小于50cm)
2、机台前后摆放（风冷式）
3、机台放置场所有热源（太阳直照或空压机排放热气）
4、机台放置场所灰尘较多
针对以上问题建议用户改善机台放置位置和场所。

原因四、冷凝器风扇马达不转
1、风扇马达启动电容击穿
2、风扇马达轴承卡死
3、风扇马达线圈烧毁
原因五、空压机马力数(空气处理量)与冷冻式干燥不匹配
原因六、冷冻系统中混有压缩空气。

机台电流过高跳机
故障情形：机台跳机故障指示灯指示，机台无法开机。

需手动复位过载电驿后，
方可再启动。

原因一、现场用电电压不稳定导致机台内压缩机、风扇电机电流波动较大。

原因二、压缩机内部卡死，导致启动电流过大。

原因三、压缩机启动电容损坏。

原因四、压缩机过热保护损坏。

原因五、配电电线松动，造成电线接触不良引起电流过大。

原因六、机台电路出现短路。

原因七、交流接触器触点接触不良，导致电流过高。

原因八、过载电驿电流设定过低或损坏。

原因九、压缩机开机和关机过于频繁
除水效果不良
故障情形：用气现场有水份
原因一、自动排水阀不排水
1、自动排水阀入口滤网堵塞
2、自动排水阀浮球破裂
3、自动排水阀排水杆卡死
4、自动排水阀使用压力过高
5、自动排水阀球阀末打开
6、电子排水阀电磁线圈烧毁
针对以上问题点教导用户如何清洗和保养自动排水阀
原因二、干燥机蒸发温度过高
1、干燥机入口温度过高（超过机器标示的最高入口温度）
2、机房环境温度过高、散热器冷凝器堵塞无清洗
3、热气旁路阀调节过大
4、空压机连续运转但压力低、现场用气量过大
原因三、干燥机蒸发温度过低
1、冷冻系统制冷剂泄漏
2、干燥过滤器堵塞
3、膨胀阀堵塞或损坏
4、防冻开关损坏风扇连续运转
原因四、空压机马力与冷干机不匹配
原因五、干燥机空气管路中旁路阀没关紧
原因六、开机顺序出错，应该先开干燥机运转5分钟后再开压机
注：在干燥机运转正常的情况下，遇到喷涂中出现工件有凹凸点如何判断
1、压缩空气中是否含油（可现场检查）
2、喷涂的原材料是否干净（可现场试验）
3、喷枪是否有问题（可现场操作）
4、清洗喷枪的清洗剂是否的问题（可现场操作）
5、现场喷漆人员的操作是否有问题（可向用户了解）
6、工件出现凹凸点是否在固定时间出现（可向用户查询）
7、现场环境是否有问题（可现场试验）
低压跳机
故障情形：机台跳机后故障指示灯会指示，机台无法开机。

原因一、机台制冷系统中制冷剂泄漏有分外部漏和内部漏
Ⅰ、外部漏可用目测或肥皂水检查（主要检查以下几点）
1、制冷配件（压力表、压力开关、角阀、膨胀阀、充灌阀、冷媒释荷阀、）
2、制冷系统管路（冷凝器出入口焊接处、铜管弯头三通、毛细管焊接处漏、冷冻系统铜管各个焊接点）
Ⅱ、内部漏可用压缩空气检测或分段检测法
压缩空气检测法
1、打开空气管路的旁路阀，关闭干燥机的出入口阀门
2、将冷冻系统的压力全部放完，再将干燥机入口阀门打开使压缩空气进入干燥机，如果蒸发器或二次冷凝器里面有漏点，冷冻系统的压力表就会有压力指示，最终指示的压力会跟压缩空气的压力一样高。

分段检测法
1、蒸发器和冷凝器出入口铜管割段，分别对蒸发器和冷凝器进行保压检漏。

原因二、低压保护压力设定过高
原因三、冷冻系统制冷剂出现阻塞
原因四、环境温度过低
原因五、制冷剂太少
机台出入口出现压力降
故障情形：冷冻式干燥机入口压力与出口压力有压力差
原因一、干燥机蒸发温度过低造成蒸发器内部结冰
原因二、压缩空气管路管径比干燥机空气出入口管径小
原因三、压缩空气管路中弯角过多
原因四、精密过滤器滤芯出现堵塞
原因五、出入口阀门没有全部打开
原因六、压缩空气配置管路过长
机台全部不能运转
原因一、电源接错或断线
原因二、交流接触器线圈烧毁
原因三、过载电驿触点烧毁
原因四、高低压保护开关触点烧毁
原因五、保险丝或无熔丝开关跳脱
原因六、机台启动开关触点断路
原因七、油压开关、流量开关接触不良
原因八、高低压保护跳脱后没有复位
原因九、入电电源相位与压缩机的相位不一致
原因十、显示电路版、继电器内部编程出现故障
⑨如何检查冷冻系统漏冷媒
检漏工作应在系统工作压力或充注一定量制冷剂的条件下进行。

常用的检查漏冷媒有下列几种方法：
目测法检漏：
在冷冻系统中，若发现某部位有渗油、滴油现象时，就可断定该部位有冷媒泄漏。

这种方法适用于已经有使用机台的制冷系统。

卤素灯检漏：
卤素灯适用于已充注少量制冷剂的冷冻系统检漏。

卤素检漏灯是比较常用的仪器之一。

因为它的检漏比较准确且误差较少。

它的组成是由可携式丙烷或液化石油气罐，一根吸气软管和含有铜元素的特制燃烧器组成。

燃气供入燃烧器，点燃一个小火，吸气软管的探头靠近泄漏点附近，当漏出的冷媒蒸气被吸进吸管中，并被送入有铜元素的燃烧器中，卤素灯的火焰由红色变成绿色。

大量制冷剂燃烧时火焰呈紫色。

燃烧器检漏时要仔细观察火焰颜色的变化。

如果有经验即使泄漏量很小能检测出来。

具体的操作方法，如果系统内冷媒已经全部泄光。

则必须对机台重新注冷媒，使冷媒压力达到0.25MPa左右，然后再用惰性气体（氮气）增压到1.23MPa后，开始对机台检漏。

注：增压气体不能使用氧气或可燃气体
卤素检漏仪检漏：
卤素检漏仪又称电子检漏仪，其工作原理是利用氟利昂电离而产生离子流，使微安表指针偏转并发出蜂声。

使用时先接通电源，将探头对准检漏部位缓慢移动，如遇到氟利昂泄漏则指针偏转并有蜂声提示。

卤素检漏仪灵敏度高，主要用于冷冻系统充入制冷剂后的精检，查找难以发现的漏点。

肥皂水检漏：
具体的操作方法，用干氮充注进去，使系统压力达到14MPa后，再用肥皂水抹在各个接头、焊点上，如出现冒泡现象，则证明此处出现泄漏，如此检验可确保万无一失，该方法简单方便。

在检验机台的漏冷媒的时候，应该遵守检漏过程的每一个步骤，仔细小心以确保能够快速找到故障点。

充压浸水法检漏：
将已充注了工作压力的设备或零配件整体浸入温水中，待水面平静后仔细观察，若有气泡逸出说明有漏点。

这种方法适用于单体零件或小型制冷设备的检漏，简单实用。