冷冻式干燥机
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冷干机工作过程中的热工分析2019-05-13
传热过程分析（热工分析）是任何热工设备设计和制作的理论依据。冷干机热工计算的目的是根据压缩空气状态（主要是进气压力和温度），确定其降温过程制冷系统所需要供给的制冷量Q、预冷器和蒸发器的负荷分配、计算冷干机排水量，同时也可借此预测排气干球温度t4。
就其实质而论，冷干机是由两个换热器构成的复合式换热器，共有三种不同状态的流体参与了换热：
①预冷器里，热流体是温度较高的饱和压缩空气，冷流体是冷却后相对干燥的压缩空气，两者水当量（定压比热与质量的乘积）极为接近；
②蒸发器里热流体是温度已预先降低了的饱和压缩空气，冷流体是冷媒蒸汽。
蒸发器由独立的制冷系统提供冷源，而预冷器的冷源则来自通过蒸发器冷却了的压缩空气，因而不具备独立性。所以说，在整个热交换过程中预冷器的作用是回收制冷系统产生的部分冷量，客观上减少了整机的能量消耗。
为什么说压缩空气在冷干机预冷器里的降温是收到限制的？
在冷干机中参与换热过程的已知量有两个：一定压力下的进气温度t1（与之对应的是含水量d1）及目标参数压力露点td，如下图──图中用t3（d3）代替td。
冷干机预冷器从蒸发器回收的冷量Q’越多或进入蒸发器的空气温度t2越低，表示预冷器里冷气流的热交换越剧烈，冷干机排气温度t4也就越高；在t3不变的前提下蒸发器热负荷就越小，需要由制冷压缩机提供的冷量Q0也就越少，冷干机消耗的能量也就越少。
但由于被预冷器回收的冷量Q’只是压缩机总制冷量Q0的一部分，Q0越少，Q’也要随之减少；而且由于受到冰点极限的限制，压缩机不可能提供更多的冷量来分流给预冷器，这就必然使t2上升，如此循环的结果就是使进入预冷器的冷量收到限制，换句话说，即t2的降幅是有限制的。
在冷干机热工计算中，进入蒸发器的空气温度t2（d2）是变动值，其高低选择决定了制冷系统中蒸发器的负荷，相应地决定了制冷压缩机的功耗。
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