工作原理與流程

冷凍式壓縮空氣干燥機通過冷卻降溫，使壓縮空氣中的水蒸汽凝結成液滴，從而達到減少含濕量的目的。凝結出的液滴經過自動排水系統排出干燥機。只要干燥機出口的下游管路所處的環境溫度不低于蒸發器出口露點溫度，就不會產生二次結露現象。

壓縮空氣系統

干燥機的目的是干燥高壓氣，把壓力為30-32bar溫度為30℃-50℃的高壓氣的溫度降到1-6℃，過濾出其中的水分，供吹瓶機使用。

冷卻水系統

冷卻水主要是用來冷卻冷媒，把氣態的冷媒變成液態，冷卻水在塔水機里進行降溫。

冷媒系統

利用冷媒的低沸點特性，在熱交換時從液態變成氣態吸收壓縮空氣的溫度，從而降低壓縮空氣的溫度。

排水系統

空氣先經預冷器降溫除去一部分水，再經蒸發器大幅度降溫除去大量的水，通過擋水板或汽水分離器把冷凝水排到隔污桶，再經排水器排出。

制冷原理與換熱原理

制冷原理：系統工作時，壓縮機將蒸發器所產生的低壓低溫制冷劑蒸汽吸入汽缸內，經壓縮后壓力升高(溫度也升高)到稍大于冷凝器內的壓力時，將高壓制冷劑蒸汽排到冷凝器中。

所以壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用。在冷凝器內，溫度和壓力較高的制冷劑蒸汽與溫度較低的空氣（或常溫水）進行熱交換而冷凝為液體。這時液態制冷劑再經膨脹閥降壓（降溫）后進入蒸發器，在蒸發器內吸收壓縮空氣的熱量而汽化。這樣，被冷卻物體便得到冷卻，而制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走，開始下一個循環周期。

這樣，制冷劑在系統中經過壓縮、冷凝、膨脹（節流）、蒸發四個過程完成了一個循環，如此周而復始地不斷進行，通過連續制冷循環，實現了制冷的目的。

換熱原理：

1、顯熱：大部分傳熱是依靠溫差來傳導熱量的傳熱方式。

2、潛熱：在恒溫的狀態下物質發生相變所傳導的熱量。

在制冷系統中大部分導熱是以潛熱的導熱方式進行熱交換，也有小部分是以顯熱方式進行熱交換。如下圖所示。

制冷系統主要部件

1、壓縮機

a.作用：將低溫低壓的氣態冷媒壓縮成高溫高壓的過熱冷媒蒸汽；

b.主要分類：活塞式、渦旋式、刮片式、螺桿式、離心式；

c.使用場合：

冷干機功率為：1～2匹，熱泵，刮片式(僅供參考) ；

冷干機功率為：3～12匹，渦旋式；

冷干機功率為：12～20匹，(全)活塞式；

冷干機功率為：25～65匹，(半)活塞式；

冷干機功率為：65匹以上，螺桿式。

2、冷凝器

a.作用：經過冷卻凝結，使高溫高壓的過熱冷媒蒸汽變成高溫高壓的液態冷媒；

b.冷凝器分風冷式、水冷式。根據用戶實際情況決定

3、膨脹閥

a.作用：使高溫高壓的液態冷媒變成低溫低壓的液態冷媒；

b.膨脹閥分內平衡式、外平衡式。附：原理圖

內平衡膨脹閥工作原理：

內平衡膨脹閥在工作時，其感溫包安裝在蒸發器出口處以感受氟利昂的回汽過熱度，進行自動調節。制冷劑經閥孔節流后以A點進入蒸發器，制冷劑吸熱蒸發至B點全部汽化為干飽和蒸汽，〔忽略蒸發器內部阻力〕蒸發器在B點前溫度不變，從B點開始制冷劑為過熱蒸汽，C點溫度就是感溫包所感受的溫度，感溫包內壓力Ps等于此溫度相對應下充注劑（R22、R12）的飽和壓力。

閥門處于平衡位置時：PS＝P0＋Pf

制冷劑R22

因此當感溫包斷裂時膜片壓力Ps＝1bar（標準大氣壓）

Ps﹤P0﹢Pf膨脹閥關閉，制冷系統斷路，高壓跳機。

4、蒸發器

a. 作用：冷媒與空氣進行熱交換，低溫低壓液體氟利昂吸收空氣中的熱量，變成低溫低壓的氣體冷媒回到壓縮機；

b. 蒸發器分：殼管式、板翅式。

制冷附件及作用

制冷系統其它附件有：干燥過濾器、視鏡、熱氣旁路閥、貯液器、風機壓力開關及水量調節閥、汽液分離器、高低壓保護開關、排水裝置等。

1.干燥過濾器：過濾氟利昂系統中的水份和顆粒雜質，清除酸性物質形成的危險。

2.視鏡：a、觀察氟利昂流動狀況以及系統的狀態；b、觀察制冷系統氟利昂中有無存在水。

3.水量調節閥（風機壓力開關）：控制制冷系統中的冷媒高壓，起到穩定高壓，使高壓壓力得到保證。

4.熱氣旁路閥（手閥）：控制制冷系統中的冷媒低壓即蒸發溫度，防止蒸發器中結冰出現冰堵現象。

5.貯液器：保證風冷凝器有足夠的散熱面積。

6.汽液分離器：收集并貯存液態冷媒，保證只有氣態冷媒進入壓縮機，防止液擊現象的發生。

7.高低壓保護開關：進行壓縮機自身保護的功能，防止壓縮機電機燒毀。當壓縮機排出壓力超過設定值或吸入壓力低于設定值時，壓力控制開關自動切斷電路，使壓縮機停滯不前而起到安全保護作用。一般上：

高壓設定值為：2.5Mpa

低壓設定值為：0.2Mpa

8.風機壓力開關:控制風機的啟動和停止，一般高壓壓力在1.4Mpa時風機自動啟動，壓力下降到1.1~1.3Mpa左右時停止。與高低壓壓力開關的區別是風機壓力開關無復位裝置。設定值為：1.4Mpa.

壓力開關的設定值在冷干機出廠時都已經調整到位，一般不要調節。

冷干機常用制冷劑

制冷劑 R22：

a. 標準大氣壓(0.1Mpa)下，沸點為-40℃。表壓（0.4Mpa）時，沸點為0℃；

b. 常用的中溫制冷劑；

c. 無色、無味、不燃燒、不爆炸、是安全的制冷劑；

d. 能部分地與潤滑油相互溶解，而且其溶解度隨著種類及溫度而變；

e. 含水量0.06%。

1. 制冷劑R22

2. 制冷劑R134a

冷干機的安裝要求

1、冷凍式干燥機應安裝在環境溫度為2-45℃，四周通風良好，空氣潔凈的建筑物內；特別是避免空氣中含有腐蝕類成份（如氨）。當室內機房通風條件不良時，需在機房內安裝換氣排風設備。

2、冷干機與空壓機之間至少有4-5米的距離，以防止空壓機產生的振動影響冷干機正常運行。

3、風冷型冷干機的進風口與墻體距離1.5m以上，兩臺干燥機的進風口與排風口不能面對面。冷干機四周應留有一定的空間，以方便維修和日常維護。

4、水冷型干燥機若冷卻水質較差時，應在入口處加裝冷卻水過濾器過濾雜質。冷卻水水溫在32oC以下較為佳，水壓應保持在0.15-0.50MPa之間。

5、干燥機運轉時，本身的振動極小，僅在地基松軟處才需要做水泥基礎，地基需選擇平坦的地方。應避免由管路傳來的空壓機的振動影響，如太嚴重時需要接上高壓軟管，以消除振動。

6、自動排水口出口應接直達排水管直達排水溝，以免污染生產現場，排水溝高度應低于自動排水器出口。

7、冷干機接在氣源系統中，最好在空氣入口和出口之間并聯旁路管道，中間設截止閥以供調試、維修和啟動時使用。

附：冷干機在壓縮系統中的參考安裝配置圖

開機前準備工作與調試

(一) 做好開機前的準備工作

1、打開電控箱，緊固所有接線端，以免運輸及安裝過程中有松動；檢查電源電壓是否與銘牌相符，電壓波動范圍不能超過額定電壓的10%；

2、檢查面板上的蒸發壓力表和冷凝壓力表，兩個壓力表顯示應均衡，讀數應不小于0.4~0.55Mpa；若發現低于此值，不可啟動干燥機，否則將造成壓縮機損壞，應立即報給服務部門進行制冷系統檢查；

3、工況要求檢查： 空氣入口壓力、入口溫度及處理風量、冷卻水壓力和溫度等是否相符；

4、對于水冷型冷干機，打開冷卻水進出水閥門；

5、開機前必須對壓縮空氣管道系統進行吹掃，以免雜物進入干燥機及過濾器影響使用。

方法：切斷干燥凈化設備的壓縮空氣入口閥門、出口閥，開啟空氣旁路閥門起動空壓機，使氣體走旁路半小時左右，以便吹掃。

(二) 空載調試

1、重新設定低壓保護值到0.1Mpa；

2、關閉熱氣旁路閥及手閥，使氟利昂經膨脹閥全節流；

3、觀察蒸發壓力應保持在0.18-0.3 Mpa之間（由膨脹閥的開啟度決定），使壓縮機表面結冰，運行大約5分鐘；

4、慢慢調整熱氣旁路閥使蒸發壓力慢慢往上走動至0.4Mpa，這時壓縮機開始化霜；壓縮機溫度10℃左右，排氣溫度50-80℃左右。

注：開機時若發現壓縮機有異響、壓力表變化異常，應立即停機檢查并及時排除故障。

（三）加載調試

空載運行正常半小時左右，進入加載調試。

1、關閉空氣出口閥門，緩慢打開壓縮空氣進口閥門（特別是小型冷干機），并保持空氣旁路閥門打開（若有空氣旁路系統），使干燥機緩慢加壓；

2、檢查空氣管道、法蘭和排水器有無空氣泄漏，及時排除故障；

3、運行約15分鐘后，緩慢打開空氣出口閥門并關閉旁路閥門；

4、調節熱氣旁路閥（手閥），小型冷干機調節膨脹閥；使蒸發壓力在0.4~0.55 Mpa范圍內，觀察記錄冷凝壓力、蒸發壓力的波動情況，檢查排水裝置的動作是否正常，觀察風機運行間隔時間，與空載運行時做比較。重新調整壓力開關設定值到0.2Mpa。

5、調節冷凝壓力，一般應為1.2~1.6 Mpa（最高為2.5 Mpa）；若低于此范圍，對于風冷型，檢查并調整風機高低壓開關設定值；對于水冷型，調節水量調節閥的開啟大小。

注：加載調試時蒸發壓力會相應往上波動一點。

冷卻風機常開不停有時屬于正常現象，應視工況情況而定。

◆ 熱氣旁路閥調節方法：順時針旋轉旁路閥調節螺桿，蒸發壓力升高；反之則蒸發壓力下降。如圖所示：

◆ 

膨脹閥調節方法（小型冷干機）：旋開膨脹閥下端悶頭，每次旋轉閥桿1/4-1/2圈，順時針蒸發壓力升高；反之則蒸發壓力下降；

注：1、膨脹閥一般不需要調節，只有在熱氣旁路閥無法調節的情況下先將熱氣旁路閥全部關閉，調節膨脹閥使蒸發壓力穩定在0.3 Mpa，然后再調節熱氣旁路閥。

2、三閥的調節并不是獨立的，而是相互關聯；調節時需一邊調節閥門，一邊觀察壓力變化，直至工作壓力在正常范圍并穩定為止。

（四）關機步驟：關機前手動排水（或排污）至干凈為止；停機時，先關閉空氣進口閥門，然后按下停止按鈕，切斷電源；水冷型關閉冷卻水進水閥門。

常見故障

（一）制冷系統故障

1、膨脹閥堵塞

a. 出現癥狀：視鏡觀察不流動，膨脹閥出口結冰結霜，高壓管發燙或高壓跳機。

b. 造成原因：臟堵、冰堵、感溫毛細管斷裂

c. 處理步驟：

①  調整膨脹閥過熱度；

②  提高感溫包過熱度，提高Ps壓力；

③  提高高壓壓力（風機壓力開關設定值），關閉熱氣旁路閥（手閥），進行沖擊臟堵。

2、干燥過濾器堵塞

a. 出現癥狀：干燥過濾器進出口溫差較大，或過濾器出口出現結霜現象。

b. 處理步驟：更換干燥過濾器

※注：當系統出現堵塞，設備在空載運行時，高、低壓壓力值可能都在正常值范圍內；當加載運行時出現高壓嚴重偏高，甚至高壓跳機。在長時間運行中，大量地高溫高壓氣體從熱氣旁路閥（手閥）節流直接回到低壓回氣管，而后會引起壓縮機發燙，高壓回氣管溫度上百度，甚至導致電機燒毀。壓縮機過熱時，壓縮機內部熱保護開始工作保護；只有在壓縮機溫度自然冷卻后，方可重新開機。

3、壓縮機故障

a.  造成原因：電機燒壞、液擊、其他機械故障；

b.  處理步驟：

①測量電機阻值來判定； 

三相電機 ；ROA＝ROB＝ROC

兩相電機； ROA＝ROB＋ROC （ROB＝ROA＋ROC）（ROC＝ROA＋ROB）

②檢查壓縮機所配電容的情況；

電容檢測方法：將萬用表的檔位調到最大量程檔（200MΩ以上），兩只探針接電容兩端，無論是電子式還是指針式萬用表，其顯示數值都是瞬間很小，然后緩慢增大。電容容量越大其增大速度越慢。如果量得電容電阻值為0或∞，并無變化，則可以判斷電容漏液或擊穿。

③觀察開機后壓縮機是否有動作（或異響），手感覺壓縮機中部是否發燙；檢查壓縮機是否有“抱死”現象，必要時可用橡膠榔頭或小木棍敲擊壓縮機中部，再開機觀察壓縮機是否動作；

4、制冷系統漏氟

a. 出現癥狀：壓縮機及高壓管發燙，高、低壓力多出現偏低狀態，如嚴重漏氟，會導致低壓報警。

c.  處理步驟：須查漏，并灌氟重新調試。

（二）空氣系統故障

1、空氣系統在設備進口與出口有壓力降

處理步驟：

a.  蒸發器內部冰堵，蒸發壓力偏低；調整蒸發壓力在0.4MPa之上；

b.  汽水分離器濾芯失效；

c.  壓縮空氣前置過濾器濾芯失效；

d.  空氣壓力表壞；

e.  排水系統嚴重漏氣

2、空氣系統除水不良

處理步驟：

a.  壓縮空氣入口壓力嚴重偏低；

b.  排水系統不排水，電子排水器時間設定短；

c.  浮球排水器臟堵，手動排污不及時。

（三）電器系統故障

1、高低壓開關斷路

處理步驟：手動復位并檢查制冷系統。

2、熱繼電器斷路

處理步驟：檢查熱繼電器電流選向，并查實際電流值。

3、壓縮機保護模塊跳機

處理步驟：按手動復位按扭復位，并等待開機時間，按電器原理圖檢查控制線路。

4、開機跳空氣開關

處理步驟：

a.  檢查線路是否有短路或接觸不良造成缺相現象；

b.  檢查電磁接觸器；

c.  測量實際運行電流值；

d.  檢查壓縮機電機阻值，判斷壓縮機是否動作。

5、控制系統保險絲燒掉

處理步驟：

a.  檢查電子排水器線圈阻值;

b.  根據控制系統原理圖查短路地方。

6、接上電源壓縮機不運行

處理步驟：檢查電源相序，再查原理圖。

（四）排水系統故障

1、排水口處冰堵：調整蒸發壓力到正常值。

2、浮球排水器臟堵：清洗浮球排水器。

3、電子排水器不排水：檢查電子排水器線圈，及電器原理圖。

※  排水系統的重要性：當冷干機除下凝結水后，不能及時的排水，空氣的流速把凝結水帶出冷干機到用戶的用氣點，帶來氣源中含水。因此用戶要經常利用手動排水按鈕ESC進行排水，觀察電子排水器的排水時間，進行重新設定排水時間。

六、冷干機的日常維護和保養

（一）每班觀察記錄儀表值4次

1、壓縮空氣進出口壓差不超過0.035Mpa；

2、蒸發壓力表0.4Mpa-0.5Mpa；

3、高壓壓力表1.2Mpa-1.6Mpa。

（二）經常觀察排水、排污系統

 1、浮球排水器一周左右清洗一次；

2、排污管每星期排污一次。

◆電子式排水器清洗方法：

a.  將自動排水器前面的球閥關閉；

b.  松開上端固定螺母，拿出定時線圈，清洗過程中線圈始終不能接觸到水，否則線圈會燒掉；

c.  撥掉軟管，擰松排水器閥體，將排水器內的壓縮空氣放空；

d.  卸下閥芯擦拭干凈；

e.  將閥體擰回原位，前端球閥輕輕打開一點，用壓縮空氣將排水系統內的雜質、水油排空；用抹布擦凈閥體；

f.  將閥芯、定時線圈按原位裝回；再裝上軟管，打開前端球閥。

（三）經常觀察冷卻水系統、壓縮空氣系統的進口溫度

1、冷卻水水溫2~32℃；

2、水壓0.15~0.5Mpa；

3、壓縮空氣普通型進氣溫度一般應≤50℃、高溫型進氣溫度一般應≤80℃（以手摸進氣管不燙為宜），特殊除外。

4、冷卻水應保持清潔，Y型過濾器半個月清洗一次，水質好每月一次；水冷凝器每年清洗一次（具體視水質而定），風冷凝器每個周清洗一次；

 ◆風冷凝器的清洗，應盡量避免壓傷風冷凝器翅面

    風冷凝器的周圍應保證足夠的空間通風散熱，不能在太陽光直射下工作；定期用壓縮空氣清除表面積灰，清洗用壓縮空氣的流量、壓力不可太大。

◆殼管式水冷凝器的清洗：關閉冷卻水進出口，打開未接水管的端蓋，端蓋外部和墊片只需用水清洗；銅管內部用氣體、水或連有抹布的棍子清洗；清洗時應注意用力不可太大，以免弄破內部銅管。

（四）經常觀察制冷系統

1、壓縮機每天至少用手觸摸一次，正常為冰涼、結露；

2、干燥過濾器每一星期用手摸兩側溫差，溫差不宜很大（進口熱、出口涼則需要更換）；

3、若發現壓縮機有異常聲音及發熱應盡快與售后服務聯系。

（五）檢查電器控制系統：吹掃灰塵，緊固接線端（必須在不帶電下進行）

（六）外表保養：定期用干凈毛巾擦除設備表面油污、塵埃。清除安裝冷干機、空壓機地面的灰塵及油污，保持環境整潔。