冷冻式干燥机冷凝水是怎么产生的?

通常饱和的高温压缩空气进入冷干机后,所含的水蒸气有两条途径凝结成液态水,即:①直接与冷面接触的水蒸气以预冷器、蒸发器的低温面(如换热铜管外表面、散热翅片、折流挡板及容器壳体内表面)为载体冷凝结霜(如同自然界地表结露过程);②不与冷面直接接触的水蒸气则以气流本身挟带的固态杂质为“凝结核”冷凝结霜(如同自然界云雾、雨形成过程),凝结水滴的初始粒径取决于“凝结核”的大小,如果进入冷干机的压缩空气中混有固体杂质粒径分布是通常所说的在0.1-25μ之间,那么凝结水初始粒径至少也在相同数量级上,而且在跟随压缩空气流动过程中,水滴之间、水滴与冷面不断碰撞、集聚,其粒径还会不断增大,并在增大到一定程度后依靠自重与气体发生分离。由于压缩空气携带的固体尘粒在凝结水生成过程起着“凝结核”的作用,这也启发我们有理由认为,冷干机中凝结水生成过程是压缩空气的“自净”过程。

冷干机中凝结水的生成和气水分离过程,是从压缩空气进入冷干机就开始的,在预冷器和蒸发器中设置了折流挡板后,这种气水分离过程就变得更加强烈,凝结水滴在碰撞后由于运动变向、惯性重力等综合作用而集聚、长大,最后在本身重力作用下实现气水分离。可以这样说,冷干机中相当大一部分凝结水是在流动过程中“自发”近行气水分离。为了捕捉残留在空气中的一部分细小水滴,冷干机中还设置了更高效的专用气水分离器,以便让排气管的液态水降至最少,从而尽可能降低压缩空气的“露点”