結冰現象
 

　　產生原因
 

　　首先分析利用水蒸氣制冷的原理。在物態的兩相區內，如維持壓力不變蒸發或冷凝，其溫度亦不變。因此，利用水蒸氣在濕蒸氣區內實現制冷循環，則理論上就可按卡諾逆循環進行。
 

　　在抽真空初期，由于真空系統中剩余壓力較高，從還原罐中出來的高溫水蒸氣很容易在較低溫度下的管壁凝結，而釋放出來的潛熱會通過管壁傳輸到環境大氣中。而在抽真空中、后期，由于真空系統中剩余壓力較低，水蒸氣為過熱蒸汽，很顯然此時水蒸氣不會在真空管路中凝結或管壁上凝結的水再次蒸發。當水蒸氣通過真空過濾器的過濾介質時，由于局部蒸氣壓力突然增高及過濾介質的吸附作用。水蒸氣很容易凝結成水珠而附著在過濾介質上，特別是當過濾層堵塞或截面積過小時水蒸氣凝結成水的現象尤為嚴重。由于真空泵的作用，凝結水會再次蒸發同時帶走大量的熱量。從還原罐蒸發出來的水蒸氣很類似于經制冷系統壓縮機出來的蒸氣；還原罐至過濾器之間的管路很類似于制冷系統冷凝器;而過濾器中的過濾介質很類似于制冷系統節流閥和蒸發器。通常真空系統剩余壓力為5-10Pa，在此真空條件下，就是冰塊也會氣化而帶走熱量。只要過濾層中含有足夠的凝結水，就很有可能發生結冰現象。如果過濾介質為導熱材料，則會加快結冰過程。
 

　　綜上所述，產生結冰現象的主要原因是被抽氣體中含有大量水分、過濾器堵塞或截面積過小以及高真空。但高真空是生產所必需的，故只能從氣體中含水量以及過濾器方面去考慮解決方案。
 

　　防范措施
 

　　知道結冰現象形成的機理和原因后，就可以采用如下一些積極有效的措施來防止結冰的發生：
 

　　1.縮短物料的貯存時間以及采用密閉貯存以防止物料吸收過多的水分。大量的水分不但會影響物料的活性而使鎂的產出率降低，而且會乳化真空泵油從而影響真空泵的正常運作，同時也是產生結冰現象的主要根源之一。
 

　　2.吸時清理過濾介質。過濾介質在使用一段時間后會因粉塵附著而造成堵塞，應定期清理過濾介質，以保證其暢通。
 

　　3.應保障過濾器有足夠的截面積。一些鎂生產廠家的過濾器截面積過小，這不僅加大了清理過濾介質的工作量，而且很容易在短時間內造成堵塞，加劇水蒸氣在過濾層的凝結。
 

　　4.以法掉過濾器的冷卻水套。鎂生產廠家的過濾器有冷卻水套，這會加劇水蒸氣在過濾層的凝結。如果過濾介質采用非導熱材料，便可減緩結冰過程。
 

　　5.采用水環泵作為初抽泵。還原初期的大量粉塵及水蒸氣可直接由水環泵排走。這不僅減少了清理過濾介質的工作量，而且不容易在短時間內造成堵塞，減輕水蒸氣在過濾層的凝結，同時也減輕了對真空泵油的污染。
 

　　6.防止水環泵中的水倒罐。當操作不當時或由于閥門質量不好，很容易造成水環泵中的水進入真空管路中[3]。
 

　　總結
 

　　只要采用合理的設計以及正確的操作方法，嚴把質量關，就能防止真空過濾器結冰現象的產生。