冷冻式空气干燥机在压缩空气系统中的作用
在压缩空气系统中，水的问题通常在人们想到标准或流程图之前就已显现：滴水管积水、接头生锈、阀门卡滞、油漆或涂层起泡。其根本原因很简单，就是物理原理——离开压缩机的空气温度很高，相对湿度接近100%，当它在管道中冷却时，会超过饱和点并析出液态水。在管路中放置一台冷冻式空气干燥机，以便将冷凝点从管网中移出，并转移到一个受控位置。通过冷却空气并去除液体，压缩空气干燥机可将压力露点固定在通常介于 2 °C 至 10 °C（≈ 35–50 °F）之间的某个位置。在 6–10 bar(g) 左右的正常工厂压力下，该露点足以保持室内环境中的管线干燥，并满足许多工厂中“工厂空气”的 ISO 8573-1 标准 4–5 级含水量要求。 对于大多数一般用途——工具、气缸、包装机、非关键仪器——冷冻式空气干燥机可提供清洁、可重复的基准，而无需像专为更低露点设计的干燥剂设备那样昂贵和复杂。
冷冻式空气干燥机的实际工作原理
冷冻式空气干燥机利用小型制冷回路和几个热交换器，从压缩空气中吸收热量，直至水分冷凝并排出。来自压缩机的温暖饱和空气首先通过空气-空气热交换器，在那里被排出的干燥空气预冷；同时，排出的空气也被重新加热，以防止管道结露。预冷后的气流随后进入蒸发器，这是一个空气-制冷剂热交换器，液态制冷剂在略高于0°C的温度下蒸发。随着空气温度降低到接近蒸发制冷剂的温度，其相对湿度达到100%，形成液滴，大部分水分脱离气相。蒸发器之后，机械分离器（旋风分离器或除雾器）会去除液态水，然后自动排水阀会排出冷凝水。空气随后循环通过空对空换热器，从进入的气流中吸收几度的温度，离开冷冻式空气干燥器时温度接近室温，但水分含量大大降低，且压力露点稳定。维基百科+2SMC世界+2 在日常运行中，制冷压缩机、冷凝器风扇和膨胀阀在后台工作，以保持蒸发器处于合适的温度；在更高效的机组中，制冷量会进行调节或循环，以防止蒸发器在低负荷下结冰。
主要部件及典型性能数据
在冷冻式空气干燥机内部，实际上有两个系统共用一个机架。在压缩空气侧，通常包括进气段（通常带有气体分离器或预过滤器）、空冷式换热器、蒸发器、水分离器以及一个或多个冷凝水排放口。这条路径上的压降至关重要，因为干燥机每消耗0.1-0.2巴的压力，压缩机就必须弥补这部分压降。在制冷侧，则包括全封闭或半封闭式压缩机、空冷或水冷式冷凝器、膨胀阀以及连接管道。小型设备通常使用常见的制冷剂，例如R134a或R410A；大型工业设备可能使用其他混合制冷剂，但所有设备的工作原理都相同——在冷凝器中散热，调节制冷剂流量，在蒸发器中蒸发，然后重复此过程。一些冷冻式空气干燥机设计增加了蓄热罐或变速驱动装置，以便在轻负荷运行时，制冷压缩机可以减速或停止运转，而不会使露点漂移过大。表 1 总结了中型工业冷冻式空气干燥机在标准测试条件下（约 7 bar(g)、入口温度 35 °C、环境温度 25 °C）的典型数据；具体数值因制造商而异，但范围与当前产品资料一致。
表 1 – 中型工业冷冻式空气干燥机的典型技术数据（参考范围）
| 范围 | 典型范围/值 | 备注 |
|---|---|---|
| 额定流量 | 100–2 000 Nm³/h (≈ 60–1 200 scfm) | 更大的框架由多个并联电路构成 |
| 工作压力范围 | 4–14 bar(g) | 请查阅数据表中的最大允许工作压力。 |
| 额定进气温度 | 35 °C | 较高的入口温度会降低有效流量。 |
| 通常环境温度范围 | 5–40 °C | 温度高于约 35–38 °C 时，冷凝器降额运行会非常明显。 |
| 典型压力露点 | +2 to +7 °C | 大致相当于 ISO 8573-1 水等级 4–5 |
| 7 bar(g)下的残余水 | ≈ 0.005–0.008 kg/m³ | 去除入口水分90%至98%以上 |
| 干燥机压力下降 | 0.15–0.30 bar | 目标是将系统处理损失控制在总损失低于约 0.5 巴以下。 |
| 烘干机功率（数量级） | 每 Nm³/min 额定流量能耗为 0.08–0.15 kWh | 高度依赖于载荷和设计 |
| 典型电源 | 230伏单相或380-460伏三相，50/60赫兹 | 遵循当地电网标准 |
这些数据足以初步评估冷冻式空气干燥机对压缩机功率和管网压力的影响。一旦选定具体型号，就应应用其压力、入口温度和环境温度修正曲线，以确定在实际现场条件下剩余的处理能力。
选购要点及冷冻式干衣机的最佳适用场所
在为项目选择合适的冷冻式空气干燥机时，首先要考虑三个简单的问题：实际最大风量是多少？空气到达干燥机时的温度是多少？夏季压缩机房的温度是多少？产品目录中的干燥能力通常基于洁净条件——适中的进气温度、适中的环境温度和额定压力——但许多压缩机房的运行温度更高，而且许多后冷却器都会出现部分结垢。如果空气到达时的温度为 45–50 °C 而不是 35 °C，并且机房温度为 35–40 °C，那么同一台干燥机的实际干燥能力可能会明显低于铭牌所示。一个实用的方法是应用制造商提供的压力、进气温度和环境温度修正系数，然后增加 20–30% 的裕量，以应对季节性高峰和逐渐结垢的影响。在大多数工厂中，冷冻式空气干燥机安装在压缩机和后冷却器之后，主分配管之前。这样可以固定系统范围内的露点，并限制整个网络中的腐蚀和水问题，同时终端过滤器可以根据当地所需的质量等级清除颗粒物和油污。CAGI+2Digital Wealth+2
就应用范围而言，冷冻式空气干燥机适用于管道位于室内且环境温度始终高于其压力露点的场合。它是车间空气、一般装配、非接触式食品和饮料包装、许多喷漆和涂装生产线以及温和气候下阀门公用空气的常用选择。但如果管道环境温度低于零度，或者工艺流程需要极低的露点（例如，寒冷气候下的-40℃仪表空气或某些制药和电子工艺），则不适用。在这些情况下，通常的配置是使用一台冷冻式空气干燥机作为“主体”干燥机，之后再接一个干燥剂阶段，进一步降低露点。维基百科+2电厂与计算+2 如果使用合适的范围并根据实际数据进行尺寸设计，冷冻式空气干燥机可以安静地去除压缩空气系统中的大部分水分，并将水从一个长期存在的麻烦变成一个可控的参数。
