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真空系统中冷凝器的应用



冷凝器的主要作用是要把来自真空罐的100℃以上的混合气体中的蒸气部分一次冷凝成25℃以下的液体,所以冷却能力要格外强,冷凝效果要特别好。一般冷凝功率要达到VPD设备额定功率(即蒸发器功率)的3/4以上。

冷凝器的结构就是一个管壳式换热器。通过气流的壳程中有多层折流板来保证气流得到充分的冷凝.总进、出水管在冷凝器内分成多个支路,形成足够的冷凝面积。由于冷却水用量大,VPD设备需建有专门的冷却水站或冷水机组为其供应循环冷却水。

冷却水的温度对冷凝器的工作性能影响重大,水温越低,捕水能力越强,冷凝后残余气体中的水蒸气分压力越低。一般泄露泵所能够承受的最大水蒸气分压力为3kPa左右,对应的水蒸气饱和温度为24℃,即要求冷凝器出口油水气混合物的温度不可超过24℃,否则将会有过多的水蒸气进入泄翻泵,影响其正常工作;而冷却水的温度则需更低些.这在我国夏季的许多地区难以保证。近年来,为切实加强冷凝效果,已有VPD设备的主冷凝器使用冷水机组冷却.或在收集罐和泄漏泵之间串联一个由冷水机组提供冷却水的小型冷凝器,进一步降低残余气体中的水蒸气和煤油蒸气分压力。

冷凝系统的工作压强也十分关键.很明显.如果冷凝器和收集罐中的总压强比当时温度下的水的饱和蒸气压3kPa还低,则水蒸气根本不可能凝结,全部会被泄翻泵抽走。要想使水蒸气得到充分冷凝,冷凝压力必须高于饱和蒸气压。但冷凝系统的压力也不能过高.因为冷凝系统压力过高,则要求真空罐中的气体压力更高,否则混合气体无法在压差作用下自然流入冷凝器,而真空罐内压力过高又直接影响绝缘材料内水蒸气的向外扩散。综合考虑上述两方面因素,并顾及残余气体中永久气体成分的存在,选定冷凝器中的工作压力为4.5kPa,既能保证水燕气充分冷凝,且不会再燕发,又能使真空罐内的压力尽量低.

在配套较为齐全的VPD设备中,冷凝系统中还设有一个辅助冷凝器.专门接收蒸馏室净化煤油过程后期排出的高温煤油蒸气。辅助冷凝器的结构与主冷凝器相同.冷凝器功率与蒸馏室功率相对应,冷凝下来的煤油液体也排向收集罐。

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