阿特拉斯冷干機氣水分離器

氣水分離器是冷阿特拉斯干機的關鍵部件之一。濕熱壓縮空氣被預冷器和蒸發器冷卻后，會有大量的凝結液析出，這就需要用高效的手段把壓縮空氣和凝結液分離，實現真正干燥壓縮空氣的目的，因此我們把蒸發器內壓縮空氣溫度稱為“表觀露點溫度”，經過氣水分離器處理后的壓縮空氣才具有真正的露點溫度。在討論氣水分離器前我們先了解壓縮空氣中凝結液的存在狀態。在預冷器和蒸發器中，凝結液以兩種方式析出：

1)直接與低溫固體表面（如換熱管外表面、散熱翅片表面等）接觸的水蒸氣、油蒸氣直接冷凝結露（如同自然界地表結露過程）；

2)不與固體表面直接接觸的水蒸氣、油蒸氣則以氣流本身挾帶的固態雜質為“凝結核”冷凝析出（如同自然界云霧、雨形成過程）。由于壓縮空氣攜帶的固體塵粒在凝結水生成過程中起著“凝結核”的作用，所以有人說，阿特拉斯冷干機中凝結液的生成是壓縮空氣的“自凈”過程。凝結液滴的初始粒徑取決于“凝結核”的大小。在正常情況下進入阿特拉斯冷干機的壓縮空氣所含的固體雜質粒徑一般在 2μm 左右，因此凝結液滴的初始粒徑也不大。凝結液滴按直徑大小可分為 10μm 以下的煙霧狀液滴和 10μm 以上的噴霧狀液滴兩種。液滴隨壓縮空氣流動時，部分液滴之間、液滴與固體表面之間會不斷碰撞、集聚，其粒徑還會不斷增大。在本公司冷干機的蒸發器中，經過特殊處理的鋁翅片具有捕捉凝結液滴的能力，使液滴變大、變重后快速流至蒸發器低部，因此在蒸發器內有不少凝結液，因此我公司冷干機的蒸發器也安裝了自動排水器。而有的廠家為了節省成本，只在氣水分離安裝了自動排水器。然而，在冷干機的運行時，仍然有部分微細的凝結液滴與壓縮空氣一起離開蒸發器。實踐證明，雖然這一部分凝結液比留在蒸發器內的凝結液少得多，但足可以影響壓縮空氣的露點溫度。因此，在冷干機中設置氣水分離器是必要的。根據不同的氣水分離方法，壓縮空氣中采用的氣水分離器類型有：

1)擋板式分離器

2)過濾式分離器

3)旋風分離器

4)渦旋分離器。

擋板分離器是慣性分離器的一種。這種分離器由多塊擋板組成“百葉窗”式結構。檔板材料對液態水滴應有良好的浸潤作用，液滴在與擋板碰撞后，大部分會附著在在擋板上，并在其表面生成很薄的一層液體后順著擋板流下來，在擋板邊緣集聚成更大顆粒的液滴，液滴在本身重力作用下與空氣分離。我公司冷干機的蒸發器就具有擋板分離器的功能。如用過濾器作冷干機的氣水分離器，的確可以達到很好的分離效果，因為過濾器對一定粒徑水滴的過濾效率可達 100％。但實際上卻很少有阿特拉斯冷干機用過濾器來作氣水分離用。這是因為過濾造成的壓力損失、維護更換濾芯的成本都比較大，不經濟。旋風分離器也是一種慣性分離器，較多地用于氣固分離，如大氣除塵時作為預處理去除空氣中的較大顆粒。其原理是壓縮空氣沿筒壁切線方向進入分離器后，在里面產生旋轉，混在氣體中的液滴也跟著一起旋轉并產生離心力，質量大的液滴所產生的離心力大，在離心力作用下大液滴向外壁移動，碰到外壁（也是擋板）后再集聚長大并與氣體分離；而粒徑較小的液滴卻在氣體壓力作用下向呈負壓狀態的中心軸線遷移。廠家往往在旋風分離器內部增設螺旋擋板來增強分離效果（同時也增加了壓力降）。這種分離器的缺點是其分離效率在其額定處理量時較高，一但偏離其分離效率就比較差，導致露點上升。我公司的阿特拉斯冷干機中安裝了“渦旋氣水分離器”即 WS 氣水分離器（圖 2-16），采用減速凝聚、導流加速的分離原理，使水分離效果從一般旋風分離器的 60%～70%提高到99%以上，真正確保了冷干機露點溫度和出氣質量。