微生物工程工藝與設(shè)備干燥工藝及其設(shè)備

微生物工程工藝與設(shè)備干燥工藝及其設(shè)備第1頁(yè)/共94頁(yè)第五章干燥設(shè)備第2頁(yè)/共94頁(yè)第一節(jié)概述一、干燥在發(fā)酵產(chǎn)品中的應(yīng)用二、干燥的種類1、按壓力分：常壓、真空2、按操作方式分：間歇、連續(xù)3、按干燥物料分：溶液、漿、膏、粒、塊等4、按給熱方式分：傳熱、對(duì)流、輻射、高頻加熱、冷凍升華等。5、按干燥介質(zhì)分：空氣、煙道氣、過(guò)熱蒸汽、惰性氣體等。常用的干燥方法：噴霧干燥、熱風(fēng)干燥、流化床干燥、沸騰干燥、微波干燥、輻射干燥、冷凍干燥等。第3頁(yè)/共94頁(yè)生物制品通常具有熱敏性，故其干燥設(shè)備需有如下特點(diǎn)：必須快速高效，加熱溫度不宜過(guò)高產(chǎn)品與加熱介質(zhì)接觸時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)；產(chǎn)品應(yīng)保持一定純度，避免混入其他雜質(zhì)。生物制品干燥設(shè)備最后選擇快速瞬時(shí)干燥設(shè)備或低溫干燥設(shè)備瞬時(shí)快速干燥設(shè)備低溫干燥設(shè)備氣流干燥設(shè)備；沸騰干燥設(shè)備；滾筒干燥設(shè)備；噴霧干燥設(shè)備等真空干燥設(shè)備；冷凍干燥設(shè)備；干燥時(shí)間短，氣流溫度高，但被干燥物料溫度不會(huì)太高真空低溫，適合高熱敏性物料，但干燥時(shí)間較長(zhǎng)三、生物產(chǎn)品干燥特點(diǎn)第4頁(yè)/共94頁(yè)生物工程常用的干燥設(shè)備第5頁(yè)/共94頁(yè)流化床干燥(一)原理及特點(diǎn)1、干燥原理將顆粒物料堆放在分布板上，當(dāng)氣流由設(shè)備的下部通入床層時(shí)，隨著氣流速度加達(dá)到某種程度，固體顆粒在床層內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生沸騰狀態(tài)，這種床層稱為流化床，采用這種方式進(jìn)行物料的干燥即稱為流化床干燥。一般適用于30m~6mm顆粒狀物料。2、特點(diǎn)：介質(zhì)和固體顆粒能夠充分混合，強(qiáng)化了兩相間的傳熱和傳質(zhì)；兩相間的接觸表面積大，熱容量系數(shù)大；氣流速度較低，顆粒的破碎與設(shè)備的磨損較?。蝗秉c(diǎn)是操作控制系統(tǒng)比較復(fù)雜。第6頁(yè)/共94頁(yè)(二)干燥流程第7頁(yè)/共94頁(yè)

第8頁(yè)/共94頁(yè)干燥設(shè)備1、流化床干燥機(jī)的分類固定床氣流速度較低時(shí)，在床層中固體顆粒雖與介質(zhì)接觸，但固體顆粒的相對(duì)位置不發(fā)生改變，這時(shí)固體顆粒的狀態(tài)稱為固定床。

流化床當(dāng)固定床階段的介質(zhì)流速達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，固體顆粒就會(huì)產(chǎn)生相互間的位置移動(dòng)床層的壓力保持不變，固體顆粒在床層中產(chǎn)生不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這時(shí)的床層狀態(tài)就處于流態(tài)化。第9頁(yè)/共94頁(yè)(1)按結(jié)構(gòu)形式分：?jiǎn)螌恿骰哺稍餀C(jī)、多層流化床干燥機(jī)、臥式多室流化床干燥機(jī)、噴動(dòng)床干燥機(jī)、振動(dòng)床干燥機(jī)、脈沖床干燥機(jī)等(2)按操作情況分：連續(xù)式和間歇式流化床(3)型式單層流化床干燥機(jī)、多層流化床干燥機(jī)。單層流化床干燥機(jī)：用于較易干燥或要求不嚴(yán)格的濕粒狀物料。多層流化床干燥機(jī)：立式多層流化床干燥機(jī)。熱利用律高，有逆流干燥的特點(diǎn)第10頁(yè)/共94頁(yè)臥式單層流化床操作時(shí)，濕物料由第一室開(kāi)始逐步向下一室移動(dòng)，已干燥的物料在最后一室經(jīng)出料口排出。加料口不斷加入被干燥物料，熱空氣通過(guò)金屬網(wǎng)板不斷送入熱空氣，每個(gè)通道均有閥門控制，送入的熱空氣通過(guò)網(wǎng)板上的小孔是固體顆粒懸浮，并激烈地形成均勻的混合狀態(tài)，促進(jìn)水分蒸發(fā)。第11頁(yè)/共94頁(yè)

干燥器結(jié)構(gòu)：干燥器外殼、篩板、通風(fēng)道等

適用產(chǎn)品：在生物工業(yè)中，常用于檸檬酸晶體和活性干酵母等的干燥

特點(diǎn)：對(duì)各種物料的適應(yīng)性較大，但熱效率較低。第12頁(yè)/共94頁(yè)2、振動(dòng)流化床干燥第13頁(yè)/共94頁(yè)干燥機(jī)第14頁(yè)/共94頁(yè)篩選段第15頁(yè)/共94頁(yè)第16頁(yè)/共94頁(yè)第17頁(yè)/共94頁(yè)第18頁(yè)/共94頁(yè)絕熱干燥設(shè)備一、氣流干燥(一)氣流干燥原理及特點(diǎn)1、基本原理它是把潮濕的顆粒狀、塊狀物料送入熱氣流中，物料一邊呈懸浮狀態(tài)與氣流并流輸送，一邊進(jìn)行干燥。應(yīng)用：適用于在潮濕狀態(tài)下仍能在氣體中自由流動(dòng)的顆粒、粉狀或片狀物料的干燥如：谷物、葡萄糖、氨基酸以及其他的生物產(chǎn)品。2、特點(diǎn)：干燥強(qiáng)度大；干燥時(shí)間短；適應(yīng)范圍廣；能夠連續(xù)操作熱能利用程度較低，一般熱利用率僅為30％左右第19頁(yè)/共94頁(yè)（二）干燥設(shè)備1、流程第20頁(yè)/共94頁(yè)2、加熱管(1)長(zhǎng)管(2)脈沖管(3)倒錐式(4)套管式：可降低管長(zhǎng)，提高熱效率。3、其他附屬設(shè)備粗濾器、加熱器、分離器、加料器、除塵器等(三)干燥計(jì)算1、干燥時(shí)間2、干燥管長(zhǎng)度3、管徑第21頁(yè)/共94頁(yè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、但占廠房高度高、需要?dú)馑俑?、磨損較強(qiáng)。第22頁(yè)/共94頁(yè)傳熱傳質(zhì)效果好，管長(zhǎng)縮短，磨損較強(qiáng)，動(dòng)力消耗大，制造麻煩。第23頁(yè)/共94頁(yè)縮短了管長(zhǎng)，磨損小。第24頁(yè)/共94頁(yè)１、熱風(fēng)爐2、錐管3、螺旋加料器4、旋風(fēng)分離器

5、螺旋卸料器6、旋風(fēng)除塵器7、引風(fēng)機(jī)8、反吹布袋除塵器第25頁(yè)/共94頁(yè)第26頁(yè)/共94頁(yè)測(cè)壓噴嘴熱風(fēng)進(jìn)口加料口燈孔出料口測(cè)溫口人孔窺鏡燈孔沸騰造粒干燥第27頁(yè)/共94頁(yè)沸騰造粒干燥(1)影響顆粒大小的因素停留時(shí)間摩擦作用干燥溫度

(2)適用物料：結(jié)晶料母液、濃度高的液態(tài)料干燥。(3)特點(diǎn)設(shè)備投資小、熱風(fēng)溫度低，電能消耗小，空間和高度需求量小但因返料效率低，受熱時(shí)間長(zhǎng)，不宜于熱敏性物料。第28頁(yè)/共94頁(yè)第29頁(yè)/共94頁(yè)第30頁(yè)/共94頁(yè)二、噴霧干燥(一)噴霧干燥原理將物料霧化成分散的小液滴（微粒），懸浮于熱空氣中，在瞬間完成大部分水分的去除，使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。第31頁(yè)/共94頁(yè)第32頁(yè)/共94頁(yè)噴霧干燥系統(tǒng)的基本構(gòu)成第33頁(yè)/共94頁(yè)第34頁(yè)/共94頁(yè)特點(diǎn)

速度快、時(shí)間短、衛(wèi)生、負(fù)壓可避免飛揚(yáng)；

溫度低、適于熱敏性物料；

產(chǎn)品分散性、溶解性好；

但設(shè)備復(fù)雜、投資大、需要昂貴的回收設(shè)備、耗電耗熱?？諝庑枰看蟆５?5頁(yè)/共94頁(yè)(二)、設(shè)備分類1、按微粒化方法分類壓力噴霧利用高壓泵，使料液以5-20MPa的壓力從孔徑為1.5-6mm的噴孔噴出，分散成50-100um的液滴發(fā)酵中應(yīng)用少離心噴霧利用在水平方向作高速旋轉(zhuǎn)的圓盤給予料液以離心力,使其高速甩出，形成薄膜、細(xì)絲或液滴,同時(shí)又受到周圍空氣的摩擦、阻礙與撕裂等作用形成細(xì)霧可用于酶制劑、酵母。氣流噴霧依靠壓力為0.25～0.6Mpa的壓縮空氣高速通過(guò)噴嘴時(shí)，將料液吸入并被霧化。用于制藥。第36頁(yè)/共94頁(yè)(二)、設(shè)備分類2、按塔的形式分：立式、臥式3、按進(jìn)風(fēng)和被干燥顆粒的運(yùn)動(dòng)方向分：并流型、逆流型、混流型。第37頁(yè)/共94頁(yè)第38頁(yè)/共94頁(yè)第39頁(yè)/共94頁(yè)第40頁(yè)/共94頁(yè)第41頁(yè)/共94頁(yè)噴霧干燥的附屬設(shè)備加熱器蒸汽加熱器是由多塊蒸汽散熱排管組成，排管用銅管或鋼管制成，管外套以增加傳熱效果的翅片，翅片與管子有良好的接觸。粉塵分離裝置回收夾帶在尾氣中的細(xì)干粉末產(chǎn)品提高產(chǎn)品出率同時(shí)降低排到大氣中廢氣的粉塵量，減少對(duì)環(huán)境的污染。有布袋過(guò)濾器、旋風(fēng)分離器、濕式除塵器，從廢氣中回收粉末，一般采用旋風(fēng)分離器再經(jīng)過(guò)袋濾器二級(jí)凈制回收。第42頁(yè)/共94頁(yè)布袋過(guò)濾器濾袋上端緊扎懸掛在橫梁上，下端固定在板上。含塵氣體由花板進(jìn)入若干濾袋中，粉塵被截留在袋中，經(jīng)凈化的氣體自然外逸。通過(guò)振蕩裝置抖下濾袋中粉塵，落入灰斗。第43頁(yè)/共94頁(yè)

第44頁(yè)/共94頁(yè)(四)干燥塔結(jié)構(gòu)

1、塔體材料：內(nèi)壁、保溫層、外壁尺寸：離心式h1/d=0.5~1，h2=d壓力式h1/d=4~5，h2=d

h1=8~30m

氣流式h1/d=2.4~3

其他構(gòu)件：壓力表、人孔視鏡、梯子、加強(qiáng)角鋼等第45頁(yè)/共94頁(yè)(1)、壓力噴霧霧化器利用高壓泵，使料液以5-20MPa的壓力從孔徑為1.5-6mm的噴孔噴出，分散成50-100um的液滴。液滴在干燥室內(nèi)與熱氣流接觸而獲得干燥

霧化器第46頁(yè)/共94頁(yè)壓力霧化器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)

①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、維修、更換方便；②動(dòng)力消耗較小．缺點(diǎn)：①噴嘴易堵塞、磨損；②操作彈性小，產(chǎn)量調(diào)節(jié)范圍窄。第47頁(yè)/共94頁(yè)(3)離心噴霧離心盤離心噴霧干燥原理：物料靠高速旋轉(zhuǎn)的圓盤上的離心力使其高速甩出，形成薄膜、細(xì)絲或液滴，同時(shí)，物料又受到周圍空氣的摩擦、阻礙和撕裂作用，隨圓盤旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的切向速度與離心力作用而產(chǎn)生的徑向速度，最后以合速度在圓盤上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為螺旋形，液體沿此螺旋線從圓盤上拋出，分散成微小的液滴，以平均速度沿圓盤切線方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，液滴有受到重力作用而下降，由于噴出的微粒大小不同，所以他們飛行的距離也不同。因此，在不同的距離落下的微粒形成以轉(zhuǎn)軸中心對(duì)稱的圓柱體。第48頁(yè)/共94頁(yè)噴盤利用在水平方向作高速旋轉(zhuǎn)的圓盤給予料液離心力，使其高速甩出，形成薄膜、細(xì)絲或液滴，同時(shí)又受到周圍空氣的摩擦、阻礙與撕裂等作用形成細(xì)霧進(jìn)而干燥。目前，酶制劑多用此法干燥生物工業(yè)的主要噴盤形式為噴槍形、錐形和圓帽形等離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速可超過(guò)7000r/min第49頁(yè)/共94頁(yè)離心盤第50頁(yè)/共94頁(yè)機(jī)械式離心霧化器氣動(dòng)式離心霧化器第51頁(yè)/共94頁(yè)混合式離心盤第52頁(yè)/共94頁(yè)離心噴霧干燥流程第53頁(yè)/共94頁(yè)優(yōu)點(diǎn)：①液料通道大，不易堵塞；②對(duì)液料的適應(yīng)性強(qiáng)。高粘度、高濃度的液料均可；③操作彈性大，進(jìn)液量變化±25％時(shí)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)大影響。缺點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高；②動(dòng)力消耗比壓力式大；③只適于順流立式噴霧干燥設(shè)備。

離心霧化器的特點(diǎn)第54頁(yè)/共94頁(yè)中心管為料液通道，環(huán)隙為氣體通道，當(dāng)氣、液兩相在端面處接觸時(shí)，由于氣體從環(huán)隙噴出的速度高達(dá)200-340m/s。液體流出速度一般低于2m/s，因此在二流體之間存在著很大的相對(duì)速度，從而產(chǎn)生很大的摩擦力，使料液霧化。氣流噴霧器可分為內(nèi)混式和外混式兩種基本形式3）氣流霧化器第55頁(yè)/共94頁(yè)雙流：穩(wěn)定可靠，不適合高黏度料。

三流：適合高黏度料。動(dòng)力消耗大，適用粘度范圍大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。第56頁(yè)/共94頁(yè)空氣分配盤氣流噴霧是依靠壓力為0.25-0.6MPa的壓縮空氣高速通過(guò)噴嘴時(shí)，將料液吸入并被霧化。噴嘴孔徑為1-4mm，能夠處理懸浮液和黏性較大的料液，如核苷酸、蛋白質(zhì)的噴霧干燥D：H=1：2.4-3D：h=1；1.3-1.6螺旋排風(fēng)管是在回風(fēng)管下部外側(cè)焊上螺旋形導(dǎo)風(fēng)板，使氣流沿螺旋導(dǎo)風(fēng)板旋轉(zhuǎn)向下其作用是使空氣形成旋流與霧滴接觸，提高干燥效率。由30個(gè)葉片均勻焊接于分配盤頂?shù)闹苓?，并與水平方向成30度角，風(fēng)排出方向依旋風(fēng)方向而定。第57頁(yè)/共94頁(yè)熱風(fēng)分配器熱風(fēng)盤的作用是使進(jìn)塔后的熱風(fēng)分配均避免造成塔內(nèi)局部黏壁熱風(fēng)是由主風(fēng)道、分流口、風(fēng)向調(diào)節(jié)板進(jìn)入。調(diào)節(jié)板向下傾斜角度是可調(diào)的。離心噴霧式熱風(fēng)分配器第58頁(yè)/共94頁(yè)第59頁(yè)/共94頁(yè)蝸殼式：用于離心噴霧第60頁(yè)/共94頁(yè)(五)、附屬設(shè)備1、空氣加熱器燃油熱風(fēng)爐、蒸汽加熱器第61頁(yè)/共94頁(yè)2、空氣過(guò)濾器5、其它：篩分裝置、3、粉塵分離器冷卻裝置4、出料裝置

塔底振蕩出料

螺旋出料器

渦旋氣封閥

旋風(fēng)分離器第62頁(yè)/共94頁(yè)(六)、噴霧干燥設(shè)備設(shè)計(jì)與計(jì)算1、噴霧干燥室設(shè)計(jì)（1）熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)位置和熱風(fēng)分配室a、壓力式：均風(fēng)板形式、錐形氣流調(diào)節(jié)裝置b、離心噴霧干燥熱風(fēng)分配盤（2）干燥室尺寸及噴嘴位置的確定a、干燥室截面積的確定b、噴嘴位置的確定c、噴嘴個(gè)數(shù)的確定（3）干燥室結(jié)構(gòu)2、過(guò)濾器、空氣加熱器、進(jìn)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)的選擇第63頁(yè)/共94頁(yè)微波干燥微波一般是指波長(zhǎng)在1mm～1m范圍(頻率為300～300000MHz)的電磁波。也稱做超高頻。微波的傳統(tǒng)應(yīng)用是將微波作為一種傳遞信息的媒介，應(yīng)用于雷達(dá)、通訊、測(cè)量等方面。近年來(lái)，除了傳統(tǒng)的微波應(yīng)用繼續(xù)發(fā)展外，微波作為一種能技術(shù)也迅速發(fā)展，將微波能廣泛用于對(duì)物體進(jìn)行加熱和干燥。第64頁(yè)/共94頁(yè)原理

被加熱的介質(zhì)由許多極性分子（偶極分子）組成。當(dāng)介質(zhì)處于直流電場(chǎng)作用之下時(shí)，偶極分子就重新進(jìn)行排列。若電場(chǎng)迅速交替也改變方向，則偶極子亦隨之作迅速的擺動(dòng)。由于分子的熱運(yùn)動(dòng)和相鄰分子間的相互作用，偶極子隨外電場(chǎng)方向改變而作的規(guī)則擺動(dòng)便受到干擾和阻礙，即產(chǎn)生了類似摩擦的作用，使分子獲得能量，并以熱的形式表現(xiàn)出來(lái)，表現(xiàn)為介質(zhì)溫度的升高。第65頁(yè)/共94頁(yè)

一般干燥

過(guò)程：被加熱物首先外部受熱干燥，然后向內(nèi)部傳遞。而熱量傳遞與水分?jǐn)U散傳遞的方向相反。

結(jié)果：熱量向內(nèi)層傳遞愈來(lái)愈慢，水分向外層傳遞也愈來(lái)愈慢。

微波加熱

過(guò)程：內(nèi)部加熱。物品的最內(nèi)層首先干燥，最內(nèi)層水分蒸發(fā)遷移至次內(nèi)層、外層。

結(jié)果：水分由內(nèi)層向外層的遷移速度很快，即干燥速度比一般的干燥速度快很多．特別是在物料的后續(xù)干燥階段。第66頁(yè)/共94頁(yè)

優(yōu)點(diǎn)干燥速度快，干燥時(shí)間短；料層加熱均勻，制品品質(zhì)高；加熱易于瞬時(shí)控制選擇性吸收加熱效率高：熱效率可達(dá)到80％。第67頁(yè)/共94頁(yè)微波干燥機(jī)1、組成和型式組成：直流電源、微波發(fā)生器、波導(dǎo)管、微波干燥器及冷卻系統(tǒng)。冷卻方式：風(fēng)冷或水冷。型式：（1）微波爐第68頁(yè)/共94頁(yè)（1）微波爐微波能在箱壁上的損失極少，沒(méi)有被物料吸收掉的能量，透過(guò)料層達(dá)到壁面以后，仍被反射回去，使微波能全部用于物料的干燥。（2）行波場(chǎng)波導(dǎo)干燥器（3）輻射型微波干燥器（4）慢波型微波干燥器特點(diǎn)：在短時(shí)間內(nèi)能施加大的微波功率，因此適合干燥表面積較大、熱容量較小的薄片物料，因?yàn)檫@類材料本身不易加熱，且散熱又快，故必須在短時(shí)間內(nèi)施加很大的微波功率，以提高干燥效率。第69頁(yè)/共94頁(yè)二、冷凍干燥設(shè)備1、概述2、干燥原理：

物料首先凍結(jié)，然后在水的三相點(diǎn)溫度和壓力以下，使產(chǎn)品中的水分直接由固態(tài)（冰）轉(zhuǎn)變成氣態(tài)（水蒸氣）即升華，從而是產(chǎn)品中的水分去除的干燥方法。冷凍干燥是將濕物料（或溶液）在較低溫度下（-10~-50℃）凍結(jié)成固態(tài)，然后在高度真空（130～0.1Pa）下，將其中固態(tài)水分直接升華為氣態(tài)而除去的干燥過(guò)程。冷凍干燥方法：連續(xù)式、間歇式。第70頁(yè)/共94頁(yè)第71頁(yè)/共94頁(yè)3、冷凍干燥特點(diǎn)：（1）能夠最大限度地保存產(chǎn)品的成分；（2）由于水分就地析出，使產(chǎn)品保持原有的固體骨架；（3）重量輕，脫水徹底(一般低于2%～5%)；復(fù)水性好；（4）真空下操作，易氧化物質(zhì)得到保護(hù)。（5）但時(shí)間長(zhǎng)，能耗大。第72頁(yè)/共94頁(yè)冷凍干燥設(shè)備系統(tǒng)組成冷凍干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)：冷凍系統(tǒng)、水氣去除裝置、加熱系統(tǒng)，真空系統(tǒng)。按結(jié)構(gòu)分：干燥室、蒸汽冷凝器（冷阱）、冷凍機(jī)、真空泵、控制元件、儀表第73頁(yè)/共94頁(yè)預(yù)冷凍和干燥均在一個(gè)箱內(nèi)完成待干燥的物料放入干燥室1內(nèi)，開(kāi)動(dòng)預(yù)冷用冷凍機(jī)10對(duì)物料進(jìn)行冷凍隨之開(kāi)啟冷凝器2和真空裝置5、6、7，實(shí)現(xiàn)升華干燥操作加熱器8以作冷凝器內(nèi)化霜之用第一階段升華干燥結(jié)束后，開(kāi)啟油加熱循環(huán)泵1l對(duì)干燥室加熱升溫，使之汽化排除剩余的水分。

第74頁(yè)/共94頁(yè)第75頁(yè)/共94頁(yè)冷凍系統(tǒng)冷凍干燥中，冷凍及水氣的冷凝都離不開(kāi)冷凍過(guò)程。常用的制冷方式有蒸汽壓縮式制冷、蒸汽噴射式制冷、吸收式制冷3種方式其中最常用的是蒸汽壓縮式制冷第76頁(yè)/共94頁(yè)蒸汽壓縮式制冷實(shí)質(zhì)上是一種逆向卡諾循環(huán),整個(gè)過(guò)程分為壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)4個(gè)階段。壓縮:冷凍劑氣體被壓縮機(jī)壓縮，使之壓力增大，溫度升高冷凝:被壓縮后的冷凍劑氣體經(jīng)冷凝器后又重新變?yōu)橐簯B(tài)冷凍劑，在此過(guò)程中釋出的熱量，由冷凝器中的水或空氣帶走。膨脹:液態(tài)的冷凍劑經(jīng)過(guò)膨脹閥后，壓力急劇下降蒸發(fā):進(jìn)入蒸發(fā)器后急劇吸熱汽化，使蒸發(fā)器周圍空間的溫度降低蒸發(fā)后的冷凍劑氣體被壓縮機(jī)壓縮，這樣，冷凍劑便在系統(tǒng)中完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程。第77頁(yè)/共94頁(yè)第78頁(yè)/共94頁(yè)干燥過(guò)濾器干燥過(guò)濾器的作用濾去制冷系統(tǒng)中的雜物，如金屬屑、各類氧化物和灰塵等，以防止雜物堵塞毛細(xì)管或損壞壓縮機(jī)吸收制冷系統(tǒng)中的殘留水份，防止產(chǎn)生冰堵，減少水份對(duì)制冷系統(tǒng)的腐蝕作用。干燥過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)銅管制成的殼體兩端設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)（一般采用80目至120目的金屬網(wǎng)），中間裝入干燥劑而組成。干燥劑:無(wú)水氯化鈣、硅膠和分子篩等球狀分子篩或特制的分子篩柱。它對(duì)制冷系統(tǒng)中的水份有強(qiáng)烈地吸附作用第79頁(yè)/共94頁(yè)膨脹閥膨脹閥又稱節(jié)流閥，高壓制冷劑通過(guò)膨脹間節(jié)流而降壓，使制冷劑由冷凝壓力降低到所要求的蒸發(fā)壓力，制冷劑汽化吸熱，使其本身的溫度降低到需要的低溫，再送入蒸發(fā)器常用的手動(dòng)膨脹閥有針形閥（公稱直徑較小）和V形缺口閥（公稱直徑較大）兩種熱力膨脹閥是一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)液體流量的節(jié)流膨脹閥，它是利用蒸發(fā)器出口處蒸汽的過(guò)熱度來(lái)調(diào)節(jié)制冷劑的流量第80頁(yè)/共94頁(yè)制冷劑制冷劑是制冷系統(tǒng)中借以吸取被冷卻介質(zhì)（或載冷劑）熱量的介質(zhì)沸點(diǎn)要低，在蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)壓力應(yīng)大于外界大氣壓；冷凝壓力不超過(guò)1.2～1.5MPa；單位體積產(chǎn)冷量應(yīng)盡可能大；密度和粘度應(yīng)盡可能?。粚?dǎo)熱和散熱系數(shù)高；蒸發(fā)比容小，蒸發(fā)潛熱大。制冷劑能與水互溶，對(duì)金屬無(wú)腐蝕作用，化學(xué)性能穩(wěn)定，高溫下不分解無(wú)毒性、無(wú)窒息性及刺激作用，且易于取得，價(jià)格低廉。第81頁(yè)/共94頁(yè)制冷劑常用的制冷劑有氨、氟利昂、二氧化碳等。若蒸發(fā)溫度高于-40℃，可用單級(jí)制冷壓縮機(jī)，以F-22為冷凍劑。若要達(dá)到更低溫度應(yīng)采用雙級(jí)制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)。雙級(jí)系統(tǒng)以氨為冷凍劑時(shí)，最低蒸發(fā)溫度可達(dá)-50℃，以F-22為冷凍劑時(shí)，則可達(dá)-70℃。為確保人類生存的地球環(huán)境不再惡化，氟利昂將要被新型的環(huán)保制冷劑所取代第82頁(yè)/共94頁(yè)制冷劑名稱氨F-11F-12二氧化碳化學(xué)分子式NH3CClCCl2CO2沸騰溫度/℃-33.323.6-29.8-78.5凝固溫度/℃-77.7-111.1-158.2臨界溫度/℃132.4198111.531臨界壓力（絕對(duì)）/MPa11.434.384.017.39-15℃時(shí)蒸發(fā)壓力（絕對(duì)）/MPa0.2360.0210.1832.29-15℃蒸發(fā)，30℃冷凝的壓縮比pk/p04.946.194.0753.14-15℃時(shí)汽化熱/（kJ/kg）1312.4191.8161.6260.7制冷系數(shù)4.875.234.72.56使用溫度范圍/℃10~-6010~010~-600~-60常用的幾種制冷劑的性能表第83頁(yè)/共94頁(yè)壓縮機(jī)的選擇當(dāng)制冷溫度較低時(shí)，則壓縮機(jī)應(yīng)在高壓縮比（壓縮機(jī)出口壓力pl與進(jìn)口壓力p2的比值）條件下工作。此時(shí)若采用單級(jí)壓縮制冷，則壓縮終了時(shí)氣體的溫度很高，會(huì)引起運(yùn)行上的困難，這種情況下，可采用雙級(jí)壓縮制冷。一般當(dāng)壓縮比p1／p2＞8時(shí)，采用雙級(jí)壓縮較為經(jīng)濟(jì)合理。第84頁(yè)/共94頁(yè)雙級(jí)制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)第85頁(yè)/共94頁(yè)載冷劑采用間接冷卻方法進(jìn)行制冷所用的低溫介質(zhì)稱為載冷劑冰點(diǎn)低熱容量大對(duì)設(shè)備的腐蝕性小，且價(jià)格低廉。載冷劑在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器中被冷卻，然后被泵送至冷卻設(shè)備內(nèi)。吸收熱量后返回蒸發(fā)器中第8