冷凍式乾燥機
| 冷凍式乾燥機 |
冷凍式乾燥機是根據冷凍除濕原理，將壓縮空氣強制通過蒸發器進行熱交換而降溫，使壓縮空氣中氣態的水和油經過等壓冷卻，凝結成液態的水和油，並夾帶塵埃，通過自動排水器排出機外，從而獲得清潔的壓縮空氣的一種機器。
目錄
基本內容
中文名：冷凍式乾燥機
方 式:將壓縮空氣中水分冷凍至露點以下
運用了:物理原理
露點溫度:0度
簡介
冷凍式乾燥機運用了物理原理，將壓縮空氣中的水分冷凍至露點以下，使之從空氣中析出的空氣乾燥機。受限於水的冰點溫度，理論上來說它的露點溫度可接近於0度，實際情況，好的冷凍乾燥機露點溫度一般在5度左右。國外進口的漢克森冷凍式壓縮空氣乾燥機一般能達到這個露點要求。
工作原理
潮濕高溫的壓縮空氣流入前置冷卻器（高溫型專用）散熱後流入熱交換器與從蒸發器排出來的冷空氣進行熱交換，使進入蒸發器的壓縮空氣的溫度降低。
換熱後的壓縮空氣流入蒸發器通過蒸發器的換熱功能與製冷劑熱交換，壓縮空氣中的熱量被製冷劑帶走，壓縮空氣迅速冷卻，潮濕空氣中的水份達到飽和溫度迅速冷凝，冷凝後的水分經凝聚後形成水滴，經過獨特氣水分離器高速旋轉，水分因離心力的作用與空氣分離，分離後水從自動排水閥處排出。經降溫後的空氣壓力露點最低可達2℃。 降溫後的冷空氣流經空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進行熱交換，經熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提升了溫度，同時壓縮空氣還經過冷凍系統的二次冷凝器（同行獨有的設計）與高溫的冷媒再次熱交換使出口的溫度得到充分的加熱，確保出口空氣管路不結露。同時充分利用了出口空氣的冷源，保證了機台冷凍系統的冷凝效果，確保了機台出口空氣的質量。
主控制器
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、化霜電磁閥安裝在機台內，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。
主要零配件
1、壓縮機
冷干機使用的製冷壓縮機目前大多採用中高溫型全密封往復式壓縮機，其特點是：結構緊湊、體積小、重量輕、振動小、噪聲低，能效比高。由於全密封壓縮機的電動機與壓縮機主體密封在一鋼製殼體內，電動機處在冷媒氣態環境中運行，冷卻條件較好，壽命較長。殼體下部存有規定數量的潤滑油，在壓縮機工作時，對各部自動供油，平時不需再添加潤滑油。在大型冷干機中，也選用半密封往復機或螺杆壓縮機，它們的特點是製冷功率大，可進行負荷調節以適應不同需要。
2、熱交換、蒸發器
熱交換在冷干機里的主要作用是利用被蒸發器冷卻後的壓縮空氣所攜帶的冷量（對絕大多數用戶來講這部分冷量屬廢冷）並用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣，從而減輕了冷干機製冷系統的熱負荷，達到節約能源的目的。另一方面，低溫壓縮空氣在熱交換器里溫度得到回升，使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現結露現象。
蒸發器是冷干機的主要換熱部件，壓縮空氣在蒸發器中被強制冷卻，其中大部分水蒸氣冷卻而凝結成液態水排出機外，從而使壓縮空氣得到乾燥。在蒸發器中進行的是空氣與冷媒低壓蒸氣之間對流熱質交換，通過節流裝置後的低壓冷媒液體，在蒸發器里發生相變成為低壓冷媒蒸汽，在相變過程中吸收周圍熱量，從而使壓縮空氣降溫。
為了儘可能獲得較高的的傳熱效果，必須加大放熱係數即加換熱器的換熱面積，因此冷干機蒸發器和熱交換器銅管的外壁採用了套鋁翅片的措施。同時熱交器銅管上套翅片後可降低空氣對銅管的衝擊及避免銅管破裂。
3、冷凝器、二次冷凝器（預冷回熱器）
在冷干機中冷凝器的作用是將冷媒壓縮機排出的高壓、過熱冷媒蒸氣冷卻成為液態製冷劑，使製冷過程得以連續不斷進行。由於冷凝器排出的熱量包括冷媒從蒸發器吸取的熱量以及由壓縮功轉換過來的熱量。所以冷凝器的負荷比蒸發器來得大，冷干機中冷凝器分空氣冷卻式（風冷型冷凝器）和水冷卻式（水冷型冷凝器）兩種。
二次冷凝器（預冷回熱器）在機台與熱交換功用相同，兩者區別在於熱交換器主要是高溫和低溫的壓縮空氣的換熱，而二次冷凝主要利用低溫的壓縮空氣與冷凍系統的高壓部分進行冷卻，使冷媒
達到充分的冷卻，從而提高機台的製冷效率，同時避免機台冷凝器散熱不良所帶來的高壓跳機或機台故障。
4、旋風分離器（氣水分離器）
旋風分離器也是一種慣性分離器，較多地用於氣固分離。壓縮空氣沿筒壁切線方向進入分離器後，在裡面產生旋轉，混在氣體中的水滴也跟着一起旋轉並產生離心力，質量大的水滴所產生的離心力大，在離心力作用下大水滴向外壁移動，碰到外壁（也是擋板）後再集聚長大並與氣體分離。
5、熱氣旁路閥
壓縮空氣在蒸發器中冷卻時，有大量凝結水析出。如果冷媒蒸發溫度過低，使蒸發器銅管表面溫度在負荷條件下低於水的冰點，則凝結水就會在蒸發器里結冰，嚴重時阻塞氣流通道，使供氣管道癱瘓。為了防止這種情況的出現，必須對冷媒蒸發溫度加以控制。其簡單有效的措施就是在冷凝器和蒸發器之間加設一隻熱氣旁路閥，熱氣旁路閥的測壓管與蒸發壓力直接連接。當蒸發壓力低於一定程度時，熱氣旁路閥自動開啟，冷凝器中的高溫冷媒蒸氣直接進入蒸發器，提升蒸發溫度，避免冰堵現象。
6、熱力膨脹閥或毛細管（節流閥）
膨脹閥（毛細管）是製冷系統的節流機構。在冷干機中，蒸發器製冷劑的供給及其調節者是通過節流機構來實現的。節流機構使製冷從高溫高壓液體進入蒸發器。當負荷變化時，熱力膨脹閥通過檢測壓縮機吸氣過熱溫度來調節閥芯開啟度，從而控制進入蒸發器冷媒供給量。毛細管則具有自補償特點，即當蒸發壓力降低時，兩端壓差會相應升高，從而加大流入蒸發器的冷媒量。毛細管由於結構簡單，工作穩定，在小型冷干機獲得普遍應用。
7、自動排水閥
在冷凍式乾燥機中，凝結的冷凝水應及時排放出設備外，避免因冷凝水排放不及時造成空氣含水量上升，為了方便冷凝水的排放，在設備上裝備了自動排水閥當排水閥貯水杯內水位未達到一定高度時，壓縮空氣的壓力將浮球壓下關閉排水孔，就不會造成氣流泄漏：隨着貯水杯內水位升高（此時冷干機內並不積水），浮球上升到一定高度時便打開排水孔，杯內凝結水在氣壓作用下很快排出機外。除常用的浮球式自動排水器外，還經常使用電子自動排水器，這種排水器時間及兩次排水的時間間隔都可調整，而且能耐較高壓力，應用也很普遍。
8、乾燥過濾器
運行中的製冷裝置，由於製冷劑和冷凍油存在水分、固體粉未、污垢等雜質，情況嚴重時會使節流結構的節流孔產生髒堵。因此在冷媒供液管前必須裝設乾燥過濾器。另外，製冷劑中微量水分對製冷系統的危害最大。對冷媒，冷凍油及蒸發器、冷凝器和配管的乾燥處理是極為重要的。
產品介紹
冷凍乾燥是指通過升華從凍結的生物產品中去掉水份或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑，比如水，像乾冰一樣，不經過液態，從固態直接變為氣態的過程。冷凍乾燥得到的產物稱作凍乾物（lyophilizer），該過程稱任凍干（lyophilization）。
選擇理由
傳統的乾燥會破壞細胞，引起材料皺縮，在冰凍乾燥的過程中樣品的結構不會被破壞，因為固體成份被在其位子上的堅冰支持着。在冰升華時，他會留下孔隙在乾燥的剩餘物質里。這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。
在實驗室中，凍干有很多不同的用途，他在許多生物化學與製藥應用中是不可缺少的，它被用來獲得可長時期保存的生物材料，例如微生物培養、血液、酶、藥品，除長期保存的穩定性以外，還保留了其固有的生物活性與結構。為此，凍干被用於準備用做結構研究（例如電鏡研究）的組織樣品，冷凍乾燥也應用於化學分析中，它能得到乾燥態的樣品，或者濃縮樣品以增加化析敏感度。凍干使樣品成分穩定，也不需改變化學成分，是理想的分析輔助手段。
表現
冷凍乾燥可以自然發生，在自然情況下，這一過程緩慢而且不可預測。通過冷凍乾燥系統，人們改進，細分了很多步驟加速了這一過程。
組成
1.乾燥室或者多歧管
2.抽真空系統：用於克服阻礙因素和加速氣體流動
3.熱源：提供能量
4.低溫冷凝器：用於使蒸氣壓差最大化並捕捉蒸汽使之凍結，避免水蒸汽污染真空泵。
實現步驟
1.預凍：為接下來的升化過程準備樣品。
2.初級乾燥：在此過程中冰升化而不融化。
3.次級乾燥：在此過程中，固體物質的殘留水分被除去，從而留下乾燥樣品，這一步驟對保存樣品的穩定性非常重要。
相關提示
在殼式預凍中，凍干瓶中樣品浸放在低溫熱傳導液體裡旋轉，液體樣品沿凍干瓶圓周內壁結凍，以達到更大的表面積。這層薄的結凍層能讓水份子更加容易地穿過。一旦樣品結冰，就可以與冷凍乾燥系統連接了。
安裝要點
1．冷凍式乾燥機必須精密過濾，以達除油污，粉塵之效果，吸附式乾燥機必須精密過濾器。
2．乾燥機安置於水平的地方，否則會產生噪音且影響機械運轉。
3．風冷式乾燥機安裝於通風良好的地方且遠離熱源、灰塵和腐蝕性氣體，環境溫度保持在10℃~38℃。
4．水冷式乾燥機注意冷卻水的流量、水質和水溫。
5．機組四周應保留至少50~100厘米的空間，以方便保養和維修。
6．勿讓陽光照射到乾燥機，雨水水氣影響電氣電機、四周勿有危險易燃火腐蝕性的物體，氣體。
7．電源電氣要求必須按照機器銘牌所示，並安裝漏電開光。
8．其他注意事項請參照設備出廠時廠家提供的使用說明書。
操作保養
1 、啟動前檢查項目
電源電壓、相數、頻率是否符合規定（請對照銘牌）,電源線接線是否牢固。
系統各配管連接部分是否鎖緊。
檢查機台的製冷系統壓力是否正常。(壓力表指示低於0.2Mpa時請通知我經銷商或我司服務部門)
乾燥機擺置是否適當，環境溫度是否滿足使用要求。
檢查自動排水閥前端之球閥是否打開。
乾燥機入口溫度是否超過規定值。
為了更好的提升空氣的質量，使用時請先啟乾燥機並使其運行平穩後，再將壓縮空氣送入。關閉時請先將壓縮空氣關閉再關閉乾燥機，並將空氣管路中的壓縮空氣排空，以免因乾燥不良或管路水分殘留，影響空氣質量。
2、啟動及運行
將電源送至控制箱內，按下ON/OFF按鈕開關的ON鍵，運轉指示燈指示，機台接觸器吸合，壓縮機運轉。此時冷媒低壓表指針應指示在60~85Psig範圍內。
如果負荷超過此範圍，請根據《蒸發壓力調節》進行調節。
壓縮機運轉平穩後冷媒高壓表的壓力上升至120~240Psig之間。當冷媒高壓壓力高於此範圍，請檢查冷凝器散熱是否良好、空壓機入口溫度及環境溫度是否過高。當低於140Psig防凍開關動作，冷凝風扇停止運轉，以提升壓力保證機台的正常運行。如果機台長期運行於低壓力狀態下請檢查製冷系統是否泄漏、環境溫度是否過低。
為避免壓縮機因頻繁起動造成壓縮機的損壞。停機後重新開機需等三分鐘以上。
機台上的閥門出廠時已調好，如非專業人員請勿調節，以免造成機台不必要的損壞。
3、機台的停止
關機前請先將空壓機關閉。
關閉空壓機後按下ON/OFF開關的OFF關閉機台
關閉機台的電源。
4、機台的調試（蒸發壓力的調節）
機台啟動運行平穩後冷媒低壓偏移正常值時請按如下方法調節熱氣旁路閥。
用R-22冷媒時蒸發壓力低於0.4MPa時利用六角扳手順時針方向調整熱氣旁路閥使熱氣進入系統，蒸發溫度上高。高於0.5MPa時利用六角扳手逆時針方向調整熱氣旁路閥降低蒸發溫度。
用R-12冷媒時蒸發壓力範圍在0.18~0.32MPa之間，低於0.18MPa或高於0.32MPa時應調節熱氣旁路閥。調節方法與R-22系統相同。（R12現逐漸被淘汰）。
調整旁路閥前應先檢查機台負荷是否過大，環境溫度及入口溫度是否過高、冷凝器是否髒堵等，如有上述情形應先予以排除後方可調整。如調整後無法達到正常值請聯繫我司經銷商。
蒸發壓力出廠時已調節好，如壓力無變化請勿調整。
常見故障
漏氟處理辦法
最直觀的表相就是冷媒壓力表為零。漏氟首先要找到漏點，查漏點需要耐心仔細和一定的方法。具體是這樣：先用目測法，打開機器箱板觀察機器內部，由於製冷劑在運行時，會有壓縮機潤滑油混在裡面，如果氟利昂有泄露就會把潤滑油帶出來，那麼仔細觀察機器內部，如果有片狀的油污帶，那就很可能是漏點所在。然後是檢查機器內部的毛細銅管，也就是那些細的6毫米以下的銅管和工藝管，有沒有折斷現象。通過上述基本檢查後，對有懷疑的地方做好標記。接着就需要通過加注一定壓力的惰性氣體來確認漏點了。有條件的情況下最好用氮氣來保壓，沒有氮氣用氣態氟利昂也行，嚴禁用氧氣保壓查漏，那是找死。啥叫氣態氟利昂，大哥這也不知道啊，那就是把氟利昂鋼瓶正立，從上部截止閥出來的就是氣態的氟利昂，反之把鋼瓶截止閥朝下放出來就是液態氟利昂。
保壓時，開始應緩慢加入氣體，邊加壓邊觀察冷干機的冷媒表壓力（小立方只有冷媒低壓表，15立方以上有高低壓兩隻冷媒表），加壓到0.2Mpa（2.0kgf）左右時暫時停止，然後仔細聽下機器內部有否漏氣的聲音，如果有就可按聲音所在處找到漏點。如果沒有則繼續加壓至0.4-0.5Mpa.這時再找塊海綿蘸上肥皂水，在剛才有懷疑的地方先查，然後查機器內部的所有連接納子（銅螺母）。如果有漏點，就會有泡炮吹出來，這個過程需要非常仔細。
如果通過以上方法還是沒有找到漏點，那麼很不幸，很有可能是蒸發器內漏了。蒸發器內漏處理起來比較麻煩。首先必須要確認，可以通過把蒸發器和製冷系統斷開，然後單獨保壓來確認，如果單獨保壓後發現壓力降低就能確定了。
還有一種方法相對比較簡便，就是打開壓縮空氣的進口，如果冷媒壓力表在一段時間後壓力上升了，那也能肯定製冷系統與空氣系統相通了，因為他們唯一的交換部位就是蒸發器。所以也能確定蒸發器內漏。
查到乾燥機漏點後就是補漏了，按漏點的不同，對於喇叭口鬆動這些漏點，只需用板手做相應的緊固，如果是銅管焊接類型的漏點，就需要用到釺焊。釺焊補漏是製冷維修行業一種最常用的技能，所謂釺焊就是用氧氣和乙炔火焰來加熱低銀焊條和所需補焊部位，讓焊條和補焊部位熔在一起而使漏點堵上的方法。釺焊時應先將製冷系統壓力泄零，然後使用釺焊槍先打開乙炔，點着後適當加入氧氣，慢慢調節氧氣和乙炔氣的比例，使火焰成中性焰-氧化焰，然後加熱所需焊接部位和銀焊條使兩者溶在一起。具體方法需要操作者通過一定的培訓掌握。把漏點處理完後，需要再次對系統保壓，以確認補漏焊接是否成功。
補漏完成後，需要對系統進行抽真空，然後加入規定質量液態氟利昂（具體數量參考基本配置表）加製冷劑應從冷干機專門留有的加液針閥加入。對於較大型機器，加氟應從高壓充注口先加，如果不能一次性加完規定劑量，等開機後從低壓口緩慢加入至規定劑量.
無法開機
乾燥機無法開機的現象一般都和電控系統有關，如果是開機即跳閘的情況，一般是用戶供電空氣開關選型過小，或者有可能冷媒壓縮機已短路燒毀，以上情況可分別檢查確認，壓縮機是否燒毀可通過用萬用表檢查三相電阻和接地電阻來確認。如果相間電阻無窮大或者接地電阻為零，那麼可以確定壓縮機燒毀，壓縮機燒毀後系統處理時應該儘量把系統內部清理乾淨，並更換冷媒乾燥過濾器，然後再抽真空加氟，否則會影響製冷壓縮機使用壽命。
如果是按下啟動按鈕後，機器沒有仍何反應，首先應觀察機器面板上有無報警指示燈亮，如果高壓報警燈亮，那必須找到高壓保護開關（一般在電器箱上部），保護開關上有個綠色復位按紐，把他按一下就能復位啟動了，如果是過載指示燈亮，在電器接線箱內找到熱過載繼電器，把上面的紅色按紐按一下就可以了。還有如果是低壓保護燈亮，那就表明氟利昂已經有部分或全部泄露，這就需要找到漏點，具體辦法見第一條。如果幹燥機所有報警已解決仍不能啟動，那就再確認進線電源，確認停機電源紅色指示燈是否亮，並檢查兩相或三相電源電壓是否正常，有無缺相現象。對於三相電源由於有相序保護請確認相序保護器是否工作，如果相序保護器指示燈沒亮，就表明進線相序錯誤，這時只要將三相電源線的任意兩相更換位置既可（注意只要換其中的兩相）。如果相序保護器工作正常，按啟動仍沒反映，可用螺絲刀將接觸器強制吸合（把接觸器活動部頂進去），如果壓縮機能啟動，那問題出在控制線路。接着檢查控制電路，先從啟動按紐查起，按一下啟動按紐，正常的按紐應該很容易按下去，鬆手後能立即自然彈回，如果整個過程有遲滯現象，那就很可能是按紐O了。如果沒有遲滯現象繼續查。接着可以把啟動按紐後面的接線短接，一般啟動按紐後面有4根接線，旁邊的兩根是按紐指示線不用管他，把中間的那兩根線短接起來，如果這時機器能啟動，則可判定按紐損壞，更換按紐就可以了。如果短接了仍不能啟動，那繼續查電器接線箱裡面的線路，首先用手輕輕扯拉各接線端，看有沒有接線鬆脫現象，接着檢查交流接觸器和熱過載繼電器，先看這兩部件有沒有內部燒焦現象，再用萬用表檢查吸合線路是否能導通，常閉常開觸點是否正常。這兩部件發現問題後一般就是換新的就好了，有一個常用的方法就是，用一個新的或確認是好的接觸器或繼電器直接更換有懷疑損壞的部件，如果這時故障能解決就表明是你更換的部件壞了。
高壓跳機
即機台跳機後故障批示燈亮，待高壓壓力下降後故障批示燈熄滅，機台開機照常運轉。
原因一、機器場所的環境溫度過高超過40℃
1、機房在廠房的最頂層陽光直照，通風不良。
2、機房太小又沒有排風扇，通風不良。
3、空壓機沒安裝排氣管，散出的熱氣在機房裡導致環境溫度升高。
針對以上問題建議廠家改善機房的散熱。
原因二、冷凝器、冷卻器出現髒堵
1、冷凝器灰塵、雜質很多。（風冷型）
2、冷卻水管路沒有裝Y形過濾器，水質差造成冷凝器出入口無溫差（水冷型）
3、冷卻水塔損壞
針對以上問題教導用戶如何清理冷凝器。
原因三、機器的擺放
1、機台放置場所離周圍牆壁距離太近(不小於50cm)
2、機台前後擺放（風冷式）
3、機台放置場所有熱源（太陽直照或空壓機排放熱氣）
4、機台放置場所灰塵較多
針對以上問題建議用戶改善機台放置位置和場所。
原因四、冷凝器風扇馬達不轉
1、風扇馬達啟動電容擊穿
2、風扇馬達軸承卡死
3、風扇馬達線圈燒毀
原因五、空壓機馬力數
空氣處理量與冷凍式乾燥不匹配
原因六、冷凍系統中混有壓縮空氣。
電流過高跳機
故障情形：機台跳機故障指示燈指示，機台無法開機。需手動復位過載電驛後，方可再啟動。
原因一、現場用電電壓不穩定導致機台內壓縮機、風扇電機電流波動較大。
原因二、壓縮機內部卡死，導致啟動電流過大。
原因三、壓縮機啟動電容損壞。 原因四、壓縮機過熱保護損壞。
原因五、配電電線鬆動，造成電線接觸不良引起電流過大。
原因六、機台電路出現短路。
原因七、交流接觸器觸點接觸不良，導致電流過高。
原因八、過載電驛電流設定過低或損壞。
原因九、壓縮機開機和關機過於頻繁
除水效果不良
故障情形：用氣現場有水份
原因一、自動排水閥不排水
1、 自動排水閥入口濾網堵塞
2、 自動排水閥浮球破裂
3、 自動排水閥排水杆卡死
4、 自動排水閥使用壓力過高
5、 自動排水閥球閥末打開
6、 電子排水閥電磁線圈燒毀
針對以上問題點教導用戶如何清洗和保養自動排水閥
原因二、乾燥機蒸發溫度過高
1、 乾燥機入口溫度過高（超過機器標示的最高入口溫度）
2、 機房環境溫度過高、散熱器冷凝器堵塞無清洗
3、 熱氣旁路閥調節過大
4、 空壓機連續運轉但壓力低、現場用氣量過大
原因三、乾燥機蒸發溫度過低
1、 冷凍系統製冷劑泄漏
2、 乾燥過濾器堵塞
3、 膨脹閥堵塞或損壞
4、 防凍開關損壞風扇連續運轉
原因四、空壓機馬力與冷干機不匹配
原因五、乾燥機空氣管路中旁路閥沒關緊
原因六、開機順序出錯，應該先開乾燥機運轉5分鐘後再開壓機 [1]