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摘要：目前，伴随现代科技的飞速发展，工业生产也取得了长足的进步。但有些行业在生产的过程中，却普遍存在压缩空气方面的老问题，而导致装置频发故障，甚至致使设备出现增大损耗、危及人身安全、降低产品质量、延迟交货期限等问题，令企业不得不承受巨大的经济损失。而冷干机（冷冻式干燥机）以其性能优异、能耗小、操作便捷、占地少等优势，被十分广泛地应用在空气处理行业。基于此，本文分析了空气净化中冷干机的重要作用，研究了冷干机的基本工作原理、应用情况，仅供参考。
关键词：干燥机；冷冻式；空气净化
自进入新世纪以来，现代科技发展、应用、普及得越来越快，其中的空气压缩系统也应用得越来越广泛。而作为空气压缩系统中的关键性配套组成部分之一，冷干机发挥着无可替代的重要作用，既能改善空气质量，又能降低空气中的水分，进而避免压缩空气危害到四周的设备、阀门、管道、仪表仪器等部位，而缩短设备的实际使用寿命，甚至影响自动生产线的稳定、可靠运行。由此可见，在现代空气净化系统，很有必要引进并使用冷干机。
一、在空气净化中冷干机的重要作用
目前，在很多先进的自动化生产线上，往往大量安装着气动仪器仪表、气动设备、气力喷送等机械器具。其中的气动马达等的动力源，均采用以空气压缩压力为机械能的模式，从而推动了空气压缩动力源的发展。但在这些压缩空气当中，往往含有不可估量的尘埃、水汽、油雾等杂质，而且还会伴随压缩空气，共同送入到生产线上的气动元件中。这些高湿高温的有害高压气流，长期接触气动仪表、元件、管道等，定会引起严重的锈蚀或者压降问题，最终导致气动元件出现故障现象，而影响到生产的顺利运行。所以，针对这些生产线，必须引进净化空气的系统。而考虑到净化空气的具体需要，则应在空压机站，充足配套必要的冷干机，用于压缩、干燥、净化空气。同时，与其他干燥机相比，冷干机更加节能、高效、安全，并且非常适合有油、无油压缩的生产线，既能干燥压缩空气中含有的水分，又能去除干净水分中存在的尘埃、油污、杂质等。
二、冷干机的基本工作原理
在冷干机中，制冷循环由压缩制冷机、冷凝蒸发器、膨胀阀等部件形成了最基本的系统。其中还存在一定的辅助元件，如电磁阀、干燥过滤器、热气旁通阀、水压调节器等。在平时工作的过程中，冷干机往往进行强制冷却，来凝结压缩空气中含有的大量饱和水汽，并且形成液态水，再经由旋风分离器初步分离，并通过自动排水器，向机外排出凝结水，而获得干燥、优质的压缩空气。在目前的冷干机中，主要设置了以下三大系统：制冷排水、空气流通、电气控制，并且以制冷排水为核心系统。
在冷干机中，具体的制冷循环主要涉及以下过程：
①蒸发：在蒸发器中，大量进入低压制冷剂并且快速汽化，形成需要的低压蒸汽，用于将压缩空气中含有的热量吸收掉，进而达到降低温度、冷却的目的。压缩空气系统中存在的大量水分，它们会在冷干机的蒸发器中被充分强制冷却，从而冷凝并形成液态水分。
②压缩：在蒸发器中，经由压缩机吸回低压制冷剂蒸汽，然后进入气缸当中，进一步压缩后，并且增大压力、提高温度，再向冷凝器排入。
③冷凝：在冷凝器中，高压高温态的制冷剂气体和冷却水发生热交换。这么一来，冷却水便同时吸收了蒸发器中制冷剂吸收的所有热量以及压缩机通过做功放出的热量。
④节流：经由冷凝器，充分排出液态高压制冷剂后，再通过膨胀阀节流、进一步减压，形成低压液体并且被输入到蒸发器。
以上整个制冷循环往往会周而复始地发生：在蒸发器内，处理过的大量压缩空气发生冷凝作用，并结露形成液态水。然后在输送这些液态水滴的时候，会经由一个功能特殊的旋风分离器，根据离心分离的基本原理，成分分离水滴、空气。最后，通过自动排水器，将冷凝水分向机外排出，而压缩后干燥的空气，则经由热交换器继续升温，并被输入到到气动马达基础下的气管网。
三、在空气净化系统中冷冻式干燥机的应用
1、选择合适的冷干机规格
目前，冷干机市场需求日益提升，相应的利润率也十分可观，所以生产厂商开始大幅增多，行业竞争也愈演愈烈。很多厂家在产品宣传中，常常会提到冷干机自身的各种优势，如压力降小、露点低、功耗小等。但是，作为用户则必须慎重选择冷干机，辨别清楚冷干机的具体优劣，万不可轻信。唯有选择适合的冷干机，才能促进工业生产。要不然，若规格选得过大，则冷干机势必会浪费掉不必要的能量，甚至蒸发器会出现结霜现象、压缩机发生冲缸等问题；相反，则空气净化效果，往往无法满足标准要求。
具体而言，在选择冷干机的实际规格时，应先算出冷干机自身的额定空气净化量。这里说的额定量指标，并不指的是在入口处，冷干机压缩空气态下的具体容积流量，而指的是在压缩空气以前，压缩机吸入态下的空气容积量。在目前的冷干机中，空压机的实际排气量、露点及环境温度、进气压力及温度是主要的额定空气净化量影响因素。
具体的额定量计算公式有：
Qs=Q1×C1×C2
其中，Q1表示空压机排气总量；C1表示空气压缩的温度、压力正系数；C2表示环境温度、露点的修正系数。
根据算得的Qs，就能选出合理的规格型号。而针对各种用气量，则应选择配套规格的冷干机。唯有配套切实合理，则处理后的空气才会满足使用标准。而对于后冷却器、净化器等，也应注意与规格要配套。由此可见，唯有选配适合的冷干机，方才能适用用量所需。
2、在空气净化中冷干机的配置
一般情况下，气动马达、气力喷吹器械等会需要压缩空气。通常不会要求压缩空气的具→体纯净度，压缩空气满足中等纯净度，就能适应生产线。所以，在空气净化中，可以采取图1中的冷干机配置模式。
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图1在空气净化中冷干机的配置
在这种配置模式中，优点主要涉及以下方面
①从空压机内部的二级缸，一般排出超过150℃的高湿高温气体，经过冷却器进行冷却后，可以约降至50℃。这么一来，便能降低冷干机的实际热负荷，大幅节省能量。
②在净化器中，可以截留气路上游空气中的大多数油污及水雾、超过5um的尘埃等。这样冷干机便能尽可能地干燥除水，缩减自动排水器的实际排水次数。总体上看，该系统能够除掉85%的油雾9以及5%的水雾及尘埃。
③在净化系统中，不仅操作便捷，而且还能方便维护，延长设备使用寿命，所需的保养费也不高，最重要的是能高效运行。
四、结语
综上所述，目前，在工业生产越来越发达的背景下，空气压缩净化仪器也发展得越来越快，并且带来可观的社会效益，整体发展前景一片光明。而为了保护大气环境、控制压缩空气质量，则必须高度重视冷干机行业，并将其推广应用在净化空气的系统中。而考虑到冷干机的运行特点，故此必须按国家规定标准，来严格设计、生产、安装、运行、维修等，以确保系统的安全性、空气净化效果，进而把推动空气净化事业的健康发展。
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