真空过滤器的结冰现象

　　产生原因

　　首先分析利用水蒸气制冷的原理。在物态的两相区内，如维持压力不变蒸发或冷凝，其温度亦不变。因此，利用水蒸气在湿蒸气区内实现制冷循环，则理论上就可按卡诺逆循环进行。

　　在抽真空初期，由于真空系统中剩余压力较高，从还原罐中出来的高温水蒸气很容易在较低温度下的管壁凝结，而释放出来的潜热会通过管壁传输到环境大气中。而在抽真空中、后期，由于真空系统中剩余压力较低，水蒸气为过热蒸汽，很显然此时水蒸气不会在真空管路中凝结或管壁上凝结的水再次蒸发。当水蒸气通过真空过滤器的过滤介质时，由于局部蒸气压力突然增高及过滤介质的吸附作用。水蒸气很容易凝结成水珠而附着在过滤介质上，特别是当过滤层堵塞或截面积过小时水蒸气凝结成水的现象尤为严重。由于真空泵的作用，凝结水会再次蒸发同时带走大量的热量。从还原罐蒸发出来的水蒸气很类似于经制冷系统压缩机出来的蒸气；还原罐至过滤器之间的管路很类似于制冷系统冷凝器;而过滤器中的过滤介质很类似于制冷系统节流阀和蒸发器。通常真空系统剩余压力为5-10Pa，在此真空条件下，就是冰块也会气化而带走热量。只要过滤层中含有足够的凝结水，就很有可能发生结冰现象。如果过滤介质为导热材料，则会加快结冰过程。

　　综上所述，产生结冰现象的主要原因是被抽气体中含有大量水分、过滤器堵塞或截面积过小以及高真空。但高真空是生产所必需的，故只能从气体中含水量以及过滤器方面去考虑解决方案[2]。

　　防范措施

　　知道结冰现象形成的机理和原因后，就可以采用如下一些积极有效的措施来防止结冰的发生：

　　1.缩短物料的贮存时间以及采用密闭贮存以防止物料吸收过多的水分。大量的水分不但会影响物料的活性而使镁的产出率降低，而且会乳化真空泵油从而影响真空泵的正常运作，同时也是产生结冰现象的主要根源之一。

　　2.吸时清理过滤介质。过滤介质在使用一段时间后会因粉尘附着而造成堵塞，应定期清理过滤介质，以保证其畅通。

　　3.应保障过滤器有足够的截面积。一些镁生产厂家的过滤器截面积过小，这不仅加大了清理过滤介质的工作量，而且很容易在短时间内造成堵塞，加剧水蒸气在过滤层的凝结。

　　4.以法掉过滤器的冷却水套。镁生产厂家的过滤器有冷却水套，这会加剧水蒸气在过滤层的凝结。如果过滤介质采用非导热材料，便可减缓结冰过程。

　　5.采用水环泵作为初抽泵。还原初期的大量粉尘及水蒸气可直接由水环泵排走。这不仅减少了清理过滤介质的工作量，而且不容易在短时间内造成堵塞，减轻水蒸气在过滤层的凝结，同时也减轻了对真空泵油的污染。

　　6.防止水环泵中的水倒罐。当操作不当时或由于阀门质量不好，很容易造成水环泵中的水进入真空管路中。