冷冻式干燥机

冷冻式干燥机是根据冷冻除湿原理,图兰格索机械设备销售(北京)有限公司将压缩空气强制通过蒸发器进行热交换而降温,使压缩空气中气态的水和油经过等压冷却,凝结成液态的水和油,并夹带尘埃,通过自动排水器排出机外,从而获得清洁的压缩空气的一种机器。

简介

冷冻式干燥机运用了物理原理,将压缩空气中的水分冷冻至露点以下,使之从空气中析出的空气干燥机。受限于水的冰点温度,理论上来说它的露点温度可接近于0度,实际情况,好的冷冻干燥机露点温度一般在5度左右。国外进口的汉克森冷冻式压缩空气干燥机一般能达到这个露点要求。

工作原理

冷冻式干燥机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。

主控制器

1、ON/OFF按钮开关安装在机台的仪表盘上,用于控制机台的运行与停止。

2、冷冻系统高低压保护开关安装在机台内,用于控制冷冻系统高压端及低压端的压力,避免机台的压力超过使用范围而造成设备的损坏。

3、化霜电磁阀安装在机台内,用于控制机台的冷凝压力,避免机台冷凝压力过低,造成蒸发器冰堵。

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

冷冻式干燥机在冷冻式干燥机中,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。

产品介绍

冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去掉水份或其他溶剂的过程。升华指的是溶剂,比如水,像干冰一样,不经过液态,从固态直接变为气态的过程。冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称任冻干(lyophilization)。

选择理由

冷冻式干燥机

传统的干燥会破坏细胞,引起材料皱缩,在冰冻干燥的过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成份被在其位子上的坚冰支持着。在冰升华时,他会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。

在实验室中,冻干有很多不同的用途,他在许多生物化学与制药应用中是不可缺少的,它被用来获得可长时期保存的生物材料,例如微生物培养、血液、酶、药品,除长期保存的稳定性以外,还保留了其固有的生物活性与结构。为此,冻干被用于准备用做结构研究(例如电镜研究)的组织样品,冷冻干燥也应用于化学分析中,它能得到干燥态的样品,或者浓缩样品以增加化析敏感度。冻干使样品成分稳定,也不需改变化学成分,是理想的分析辅助手段。

表现

冷冻干燥可以自然发生,在自然情况下,这一过程缓慢而且不可预测。通过冷冻干燥系统,人们改进,细分了很多步骤加速了这一过程。

组成

1.干燥室或者多歧管

2.抽真空系统:用于克服阻碍因素和加速气体流动

3.热源:提供能量

4.低温冷凝器:用于使蒸气压差最大化并捕捉蒸汽使之冻结,避免水蒸汽污染真空泵。

实现步骤

1.预冻:为接下来的升化过程准备样品。

2.初级干燥:在此过程中冰升化而不融化。

3.次级干燥:在此过程中,固体物质的残留水分被除去,从而留下干燥样品,这一步骤对保存样品的稳定性非常重要。

相关提示

在壳式预冻中,冻干瓶中样品浸放在低温热传导液体里旋转,液体样品沿冻干瓶圆周内壁结冻,以达到更大的表面积。这层薄的结冻层能让水份子更加容易地穿过。一旦样品结冰,就可以与冷冻干燥系统连接了。

安装要点

1.冷冻式干燥机必须精密过滤,以达除油污,粉尘之效果,吸附式干燥机必须精密过滤器。

2.干燥机安置于水平的地方,否则会产生噪音且影响机械运转。

3.风冷式干燥机安装于通风良好的地方且远离热源、灰尘和腐蚀性气体,环境温度保持在10℃~38℃。

4.水冷式干燥机注意冷却水的流量、水质和水温。

5.机组四周应保留至少50~100厘米的空间,以方便保养和维修。

6.勿让阳光照射到干燥机,雨水水气影响电气电机、四周勿有危险易燃火腐蚀性的物体,气体。

7.电源电气要求必须按照机器铭牌所示,并安装漏电开光。

8.其他注意事项请参照设备出厂时厂家提供的使用说明书。

操作保养

1 、启动前检查项目

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。

系统各配管连接部分是否锁紧。

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)

干燥机摆置是否适当,环境温度是否满足使用要求。

检查自动排水阀前端之球阀是否打开。

干燥机入口温度是否超过规定值。

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

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。

如果负荷超过此范围,请根据《蒸发压力调节》进行调节。

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、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。

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

关机前请先将空压机关闭。

关闭空压机后按下ON/OFF开关的OFF关闭机台

关闭机台的电源。

4、机台的调试(蒸发压力的调节)

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。

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。

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)。

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。

蒸发压力出厂时已调节好,如压力无变化请勿调整。

常见故障

漏氟处理办法

最直观的表相就是冷媒压力表为零。漏氟首先要找到漏点,查漏点需要耐心仔细和一定的方法。具体是这样:先用目测法,打开机器箱板观察机器内部,由于制冷剂在运行时,会有压缩机润滑油混在里面,如果氟利昂有泄露就会把润滑油带出来,那么仔细观察机器内部,如果有片状的油污带,那就很可能是漏点所在。然后是检查机器内部的毛细铜管,也就是那些细的6毫米以下的铜管和工艺管,有没有折断现象。通过上述基本检查后,对有怀疑的地方做好标记。接着就需要通过加注一定压力的惰性气体来确认漏点了。有条件的情况下最好用氮气来保压,没有氮气用气态氟利昂也行,严禁用氧气保压查漏,那是找死。啥叫气态氟利昂,大哥这也不知道啊,那就是把氟利昂钢瓶正立,从上部截止阀出来的就是气态的氟利昂,反之把钢瓶截止阀朝下放出来就是液态氟利昂。

冷冻式干燥机保压时,开始应缓慢加入气体,边加压边观察冷干机的冷媒表压力(小立方只有冷媒低压表,15立方以上有高低压两只冷媒表),加压到0.2Mpa(2.0kgf)左右时暂时停止,然后仔细听下机器内部有否漏气的声音,如果有就可按声音所在处找到漏点。如果没有则继续加压至0.4-0.5Mpa.这时再找块海绵蘸上肥皂水,在刚才有怀疑的地方先查,然后查机器内部的所有连接纳子(铜螺母)。如果有漏点,就会有泡炮吹出来,这个过程需要非常仔细。

如果通过以上方法还是没有找到漏点,那么很不幸,很有可能是蒸发器内漏了。蒸发器内漏处理起来比较麻烦。首先必须要确认,可以通过把蒸发器和制冷系统断开,然后单独保压来确认,如果单独保压后发现压力降低就能确定了。

还有一种方法相对比较简便,就是打开压缩空气的进口,如果冷媒压力表在一段时间后压力上升了,那也能肯定制冷系统与空气系统相通了,因为他们唯一的交换部位就是蒸发器。所以也能确定蒸发器内漏。

查到干燥机漏点后就是补漏了,按漏点的不同,对于喇叭口松动这些漏点,只需用板手做相应的紧固,如果是铜管焊接类型的漏点,就需要用到钎焊。钎焊补漏是制冷维修行业一种最常用的技能,所谓钎焊就是用氧气和乙炔火焰来加热低银焊条和所需补焊部位,让焊条和补焊部位熔在一起而使漏点堵上的方法。钎焊时应先将制冷系统压力泄零,然后使用钎焊枪先打开乙炔,点着后适当加入氧气,慢慢调节氧气和乙炔气的比例,使火焰成中性焰-氧化焰,然后加热所需焊接部位和银焊条使两者溶在一起。具体方法需要操作者通过一定的培训掌握。把漏点处理完后,需要再次对系统保压,以确认补漏焊接是否成功。

补漏完成后,需要对系统进行抽真空,然后加入规定质量液态氟利昂(具体数量参考基本配置表)加制冷剂应从冷干机专门留有的加液针阀加入。对于较大型机器,加氟应从高压充注口先加,如果不能一次性加完规定剂量,等开机后从低压口缓慢加入至规定剂量.

无法开机

干燥机无法开机的现象一般都和电控系统有关,如果是开机即跳闸的情况,一般是用户供电空气开关选型过小,或者有可能冷媒压缩机已短路烧毁,以上情况可分别检查确认,压缩机是否烧毁可通过用万用表检查三相电阻和接地电阻来确认。如果相间电阻无穷大或者接地电阻为零,那么可以确定压缩机烧毁,压缩机烧毁后系统处理时应该尽量把系统内部清理干净,并更换冷媒干燥过滤器,然后再抽真空加氟,否则会影响制冷压缩机使用寿命。

如果是按下启动按钮后,机器没有仍何反应,首先应观察机器面板上有无报警指示灯亮,如果高压报警灯亮,那必须找到高压保护开关(一般在电器箱上部),保护开关上有个绿色复位按纽,把他按一下就能复位启动了,如果是过载指示灯亮,在电器接线箱内找到热过载继电器,把上面的红色按纽按一下就可以了。还有如果是低压保护灯亮,那就表明氟利昂已经有部分或全部泄露,这就需要找到漏点,具体办法见第一条。如果干燥机所有报警已解决仍不能启动,那就再确认进线电源,确认停机电源红色指示灯是否亮,并检查两相或三相电源电压是否正常,有无缺相现象。对于三相电源由于有相序保护请确认相序保护器是否工作,如果相序保护器指示灯没亮,就表明进线相序错误,这时只要将三相电源线的任意两相更换位置既可(注意只要换其中的两相)。如果相序保护器工作正常,按启动仍没反映,可用螺丝刀将接触器强制吸合(把接触器活动部顶进去),如果压缩机能启动,那问题出在控制线路。接着检查控制电路,先从启动按纽查起,按一下启动按纽,正常的按纽应该很容易按下去,松手后能立即自然弹回,如果整个过程有迟滞现象,那就很可能是按纽O了。如果没有迟滞现象继续查。接着可以把启动按纽后面的接线短接,一般启动按纽后面有4根接线,旁边的两根是按纽指示线不用管他,把中间的那两根线短接起来,如果这时机器能启动,则可判定按纽损坏,更换按纽就可以了。如果短接了仍不能启动,那继续查电器接线箱里面的线路,首先用手轻轻扯拉各接线端,看有没有接线松脱现象,接着检查交流接触器和热过载继电器,先看这两部件有没有内部烧焦现象,再用万用表检查吸合线路是否能导通,常闭常开触点是否正常。这两部件发现问题后一般就是换新的就好了,有一个常用的方法就是,用一个新的或确认是好的接触器或继电器直接更换有怀疑损坏的部件,如果这时故障能解决就表明是你更换的部件坏了。

高压跳机

即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。

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

冷冻式干燥机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

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