可除水的水冷冷凝機裝備改進(jìn)技術(shù)

段春芳

(國藥集團貴州血液制品有限公司，貴州 凱里 556011)

1 冷凝機及水冷式冷凝機的使用

冷凝機(Condenser) 是空調(diào)系統(tǒng)的重要組件之一，能以很快的方式將管子中的熱量傳到管子附近的空氣。其工作原理為：壓縮機吸入從蒸發(fā)器出來的較低壓力的工質(zhì)蒸汽，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后，成為壓力較低的液體后，送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽，從而完成制冷循環(huán)。而水冷式冷凝機是用水作為冷卻介質(zhì)使高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝的設(shè)備。由于自然界中水的溫度一般比較低，所以水冷式冷凝器的冷凝溫度比較低，對壓縮機的制冷能力和運行的經(jīng)濟性都比較有利。目前制冷系統(tǒng)中大多采用這種冷凝器。水冷式冷凝器是以水為冷卻介質(zhì)的冷凝器。制冷劑蒸氣從上部進(jìn)入冷凝器，將熱量通過換熱管傳遞給在管內(nèi)流動的水，被冷凝后制冷劑從底部出液管排出，傳熱效果好。

水冷式冷凝器中使用的冷卻水可以一次流過，也可以循環(huán)使用。當(dāng)使用循環(huán)水時，需建有冷卻水塔或冷卻水池，使離開冷凝器的水得到再冷卻，以便重復(fù)使用。常用的水冷式冷凝器有臥式殼管式冷凝器、立式殼管式冷凝器、套管式冷凝器等型式。運行中的制冷裝置，由于冷媒中會產(chǎn)生水分、固體粉末、污垢等雜質(zhì)，降低制冷效率，此外，冷媒中微量水分對制冷系統(tǒng)的危害最大，對冷媒、蒸發(fā)器、冷凝器和配管的干燥處理是極為重要的。雖然在冷媒供液管前裝設(shè)有干燥過濾器，但是，干燥過濾器水分吸收有限，且成本較高。為此，有必要研究水冷式冷凝機組的除水改進(jìn)技術(shù)。

2 對水冷式冷凝機的除水方式改進(jìn)方法研究

完整的水冷冷凝機，其組成部件包括機體本體，依次有連通的壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、膨脹閥以及蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與壓縮機連通，冷凝器與干燥過濾器通過第一管道連通，第一管道連通有干燥組件，干燥組件開設(shè)有安裝腔，安裝腔可拆卸安裝有吸水件。為吸水件進(jìn)行專用的更換設(shè)計，成為便于除水方式的主要改進(jìn)方案，吸水件包括固體干燥劑、第一包裹層以及第二包裹層，其中固體干燥劑被第一包裹層包裹，之后被至少一層疊加設(shè)置的紗布層包裹形成第二包裹層，第二包裹層沿第一包裹層的周向設(shè)置，并且截面呈環(huán)狀。

具體的冷凝機除水方案，包括有冷凝器與干燥過濾器通過第一管道連通，第一管道連通有干燥組件，干燥組件開設(shè)有安裝腔，吸水件可拆卸安裝于安裝腔，運行水冷冷凝機，驅(qū)動水冷冷凝機內(nèi)的冷媒經(jīng)過干燥組件。第一管道、吸水件及其安裝腔是冷凝機除水的主要技術(shù)組成，安裝腔可拆卸安裝有吸水件。

根據(jù)改進(jìn)使用的需要，固體干燥劑的包裹方式又可以對第一包裹層和第二包裹層進(jìn)行細(xì)分改進(jìn)，具體方案為：①第二包裹層包括依次連接的密封層、第一吸水材料層以及第一滲透層，第一滲透層與第一包裹層連接。②還可以包括第三包裹層，第三包裹層包括依次連接的第二滲透層、第二吸水材料層以及第三滲透層，第二滲透層分別與第一包裹層、密封層以及第一滲透層連接。③第一吸水材料層為高吸水性聚合物層或氯化鈣層，第二吸水材料層為高吸水性聚合物層或氯化鈣層。

便于除水除濕的干燥組件具有冷媒入口與冷媒出口，冷媒入口位于安裝腔靠近冷凝器的一端，冷媒出口位于安裝腔遠(yuǎn)離冷凝器的一端，冷媒出口設(shè)置有過濾層。在冷凝機的冷媒入口設(shè)有單向閥，單向閥的出口與冷媒入口連通，單向閥的入口與冷凝器的出口連通。

可除水除濕的冷凝機的干燥組件包括可拆卸連接的干燥組件本體以及蓋體，冷媒入口設(shè)置于蓋體，冷媒出口設(shè)置于干燥組件本體。

根據(jù)上面的裝備革新改造，可除水除濕的水冷式冷凝機使用過程的除水除濕方法為：水冷冷凝機的蒸發(fā)器與壓縮機連通，冷凝器與干燥過濾器通過第一管道連通，第一管道連通有干燥組件，干燥組件開設(shè)有安裝腔，吸水件可拆卸安裝于安裝腔，運行水冷冷凝機，驅(qū)動水冷冷凝機內(nèi)的冷媒經(jīng)過干燥組件；其中的吸水件包括固體干燥劑為常規(guī)的固體干燥劑或吸濕劑，如硅膠、氯化鈣鋁膠、沸石等或液體液體吸濕劑如氯化鈣、氯化鋰、溴化鋰。及第一包裹層、第二包裹層，固體干燥劑被第一包裹層包裹，第一包裹層為至少一層疊加設(shè)置的紗布層，第二包裹層沿第一包裹層的周向設(shè)置，第二包裹層的截面呈環(huán)狀。將吸水件安裝于安裝腔之前，還包括使用液氮驅(qū)除機體本體內(nèi)混合有水分的冷媒，然后更換為不含水分的冷媒。

對于可除水除濕的水冷式冷凝機的除水吸濕劑的選擇原則，要注意：①吸濕后在除濕器的工作條件下有較低的蒸汽壓；②在操作溫度下黏度要低，以改善除濕塔內(nèi)的流動狀況，提高吸收速率，降低蹦的功耗，較小傳熱阻力；③應(yīng)盡可能具有無毒性、無腐蝕性、不易燃、不發(fā)泡、冰點低、價格便宜的特點，并具有化學(xué)穩(wěn)定性。

3 結(jié)論分析

本文研究了水冷冷凝機的去水除濕改進(jìn)方案，通過多層包裹的吸濕劑組合成為吸濕件，并配套設(shè)計更換的操作腔體，可以很好的幫助水冷式冷凝機除水除濕。通過本文研究的改進(jìn)方法，在裝備使用方面有很好的節(jié)能降耗的效益，具體體現(xiàn)為：通過設(shè)置干燥過濾器，有效對管道內(nèi)的冷媒進(jìn)行干燥、去水，進(jìn)一步地，通過干燥組件的設(shè)定，具體為干燥組件與干燥過濾器串聯(lián)設(shè)置，有效進(jìn)行吸水，提高吸水效率。此外，該去水方法基于上述水冷冷凝機，當(dāng)發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)有水時，將吸水件安裝于安裝腔內(nèi)后，水冷冷凝機運行進(jìn)行去水，有效降低成本。

致謝：感謝工作的同事的大力支持，尤其是同一個科室的張運啟、周建華、管彥興和金榮同志。