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                冷凍干燥機真空泵進水現象的原因分析

                發布日期: 2022-01-17
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                  凍干機在實際使用過程中,有時會發生真空泵進水現象,導致客戶頻繁更換真空泵油,費用支出頗大,同時真空泵性能和壽命受到影響,進而影響到客戶的正常生產。
                 
                  影響真空泵進水的原因涉及到2個大的方面:氣流問題、制冷及真空問題,主要涉及氣流走向,氣流通道,系統制冷,相關的溫度、壓力、真空配置和控制工藝等,這幾個方面并不獨立影響真空泵進水,實際應是互為影響,解決真空泵進水,需要綜合考慮這些因素,下面我們就氣流問題進行仔細分析。
                 
                  氣流問題影響真空泵進水的現象主要表現為:冷凝器(捕水器)內盤管表面結霜不均勻,各組盤管之間,單組盤管的不同位置出現結霜厚度不同的情況,甚至盤管部分位置出現不結霜的情況,在制冷能力滿足滿載使用要求,盤管的溫度可以到達,也就是盤管溫度及真空情況足以滿足捕捉滿載水汽的前提下,氣流的組織分布,氣流走向沒有經過部分盤管,造成無法捕捉水汽,繼而進入真空泵。
                 
                  1.水汽從凍干箱升華至冷凝器時,首先經過中隔閥和中間通道的間隙,(本文僅以中隔閥為蘑菇閥時的情況作為示例加以說明),所以中隔閥和盤管之間的距離設置,冷凝器內氣流擋板和盤管及中隔閥的距離設置會直接影響到氣流進入冷凝器時的組織分布,氣流走向。同時,液壓驅動的中隔閥的行程也是考慮因素之一。
                 
                  2.盤管的布置,盤管多組分布的情況要根據氣流經過中隔閥及氣流擋板后的走向,結合真空管的位置來確定,換言之,凍干箱內作為水汽的產生源頭,冷凝器內真空管位置作為真空壓力推動的源頭,根據這2個起止點來進行模擬分析,仿真分析出氣流從頭至尾的組織分布,在滿足蒸發面積及制冷劑均勻分配,也就是匹配系統制冷量,匹配制冷分配,包括較大的捕冰量,不同制品的較大升華速度的前提下,進行合理的盤管計算和布置。其中盤管的空間布局,盤管的組數,單組、單根的長度(考慮氟利昂的蒸發路徑),盤管的表面積等都要綜合計算考慮,另外,可以通過增加額外的氣流擋板來有效實現氣流組織的均勻分布。
                 
                  注意:在考慮上述靜態內容的同時,要考慮在水汽捕捉的過程中,盤管表面冰層的形成必然是有先后順序的,隨著冰層的加厚,各位置氣流通道也會產生動態的變化,所以各位置的間隙要進行更加細致的考慮,尤其是盤管在靠近氣流通道的前端部分,多組盤管之間的間隙,盤管和中隔閥板的間隙,盤管和氣流擋板之間的間隙應放大或者和盤管末端有所不同。避免發生前端結霜過快過厚,導致堵塞部分氣流通道的現象發生。
                 
                  3.真空管的結構及位置
                 
                  真空管直接連接至真空系統,作為整個凍干箱及冷凝器的真空來源,也就是壓力推動來源。其口徑的大小,真空吸入口在冷凝器內部的具體位置(和盤管的相對位置),甚至真空吸入口的數目都是顯而易見的重要因素之一,會直接影響到氣流組織的均勻分布和走向,造成氣流捕捉的不均勻,繼而造成氣流直接未被盤管捕集而直接進入真空泵,以致真空泵油進水。
                 
                  真空管的結構和布置同時會取決于冷凝器的形狀,盤管的布局以及中隔閥的位置及布置。所以要根據不同的情況進行具體的分析,便于決定合理的結構設計和布局,通用的原則為:真空管的吸入口要盡量布置到氣流的末端,或者說,氣流走向的末端上(以臥式圓筒體或方形冷凝器為例,可簡單理解為在盤管后端),必須設置真空吸入口。
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