仝向前
摘要:本文簡述了溴化鋰制冷機在日常運行使用中產(chǎn)生冷衰的原因及防治措施。
關(guān)鍵詞:溴化鋰制冷機;冷衰;防治措施
一、概述
溴化鋰制冷機是以水為制冷劑、溴化鋰溶液為吸收劑,以制取5度以上冷水為目的的制冷機組,由于其具有可利用低勢熱能(余熱、廢熱)為動力,節(jié)約能耗,以溴化鋰水溶液為工質(zhì),無臭、無毒,有利于環(huán)保要求等優(yōu)點,得到了廣泛的應(yīng)用。其冷衰是指制冷機組的制冷量隨時間推移而出現(xiàn)逐步衰減的現(xiàn)象,它與制冷機本身制造和運行條件有關(guān),一般為每年1%左右。如果年冷衰率達到3%~5%,那就是嚴重冷衰;如果超過銘牌值10%,并且經(jīng)過維修仍然超過10%,那就表明制冷機組性能已經(jīng)很差。因此,通過分析溴化鋰制冷機組在運行使用過程中產(chǎn)生冷衰的原因,進而找到防治的措施,對延緩機組制冷量衰減的速度,延長制冷機組的使用壽命,具有重要的意義。
二、機組冷衰的原因
總的來說,溴化鋰制冷機的冷衰主要與機組氣密性、水質(zhì)穩(wěn)定性、溴化鋰溶液、屏蔽泵、冷卻塔等均有關(guān)系,它們通過影響機組的真空度、熱交換、內(nèi)循環(huán)量等,從而使機組制冷能力逐步出現(xiàn)衰減。
1.機組氣密性
溴化鋰制冷機要求真空度在100Pa以下,以保證制冷劑的蒸發(fā)。當機組真空度越高時,制冷能力越強。因此,機組在運行過程中如果氣密性受到影響,必將影響機組真空度,從而影響機組制冷能力。影響機組氣密性的部位有:①密封性焊縫;②換熱管的脹接;③閥門、泵、視鏡密封處。因此,要加強對這些部位的氣密性檢查,發(fā)現(xiàn)泄漏,及時進行處理。
2.水質(zhì)穩(wěn)定性
與溴化鋰制冷機組運行有關(guān)系的介質(zhì)有冷卻水、冷媒水、蒸汽。①蒸汽一般由鍋爐提供,因鍋爐用水均經(jīng)過嚴格的水質(zhì)處理,一般不會有水垢、藻類等,水質(zhì)可以得到保證,因此對機組不會產(chǎn)生影響。②機組在運行時,放氣閥進行放氣時要帶出一部分水,另外系統(tǒng)膨脹、收縮時亦會有一部分水損失。因此,為保證機組正常運行,要補充一部分冷媒水,一般機組運行24小時需要補充十幾公斤水,補充量不大,對機組運行影響也不大。③冷卻水是通過冷卻塔降溫來獲得的,蒸發(fā)量達1%~2%/h。機組運行24h,要補充大量的水來獲取冷卻水,因此對水質(zhì)應(yīng)有較高的要求,保證不結(jié)垢、無腐蝕、不長藻、無生泥,否則便會影響機組換熱效果,從而影響機組制冷量。
3.溴化鋰溶液
在溴化鋰制冷機組中,溴化鋰水溶液的平均濃度約為55%,負責傳熱、傳質(zhì)和循環(huán)運行,它的質(zhì)量將直接影響機組的制冷能力,如果溶液質(zhì)量不達標,腐蝕產(chǎn)生的雜質(zhì)就會堵塞噴嘴、淋激板孔,從而直接影響噴淋效果;同時,雜質(zhì)還會堵塞管路和屏蔽泵濾網(wǎng),直接影響溶液循環(huán)量;如果雜質(zhì)再進入屏蔽泵,就會影響屏蔽泵的轉(zhuǎn)動和溶液流動;如果屏蔽泵內(nèi)部冷卻液通道被堵塞的話,還會燒壞屏蔽泵。在溴化鋰溶液中,它的PH值和緩蝕劑是機組防腐蝕的關(guān)鍵。一般情況下,當溴化鋰水溶液的PH值保持在9.0~10.5的范圍內(nèi)時,對機組金屬材料的腐蝕最小。此外,在溴化鋰溶液中加入0.1~0.3%的鉻酸鋰作為緩蝕劑,就可以通過化學反應(yīng)在機組的金屬材料表面形成一層細密的保護膜,使金屬表面不受或少受氧氣的侵襲,從而減小腐蝕。
4.屏蔽泵
屏蔽泵在溴化鋰制冷機組中起著輸送介質(zhì)的作用,是機組中極其重要的運動部件,可以形象地稱之為機組的“心臟”,其本身也存在性能老化、降低的現(xiàn)象。若不定期檢修,會直接影響機組溶液循環(huán),導致冷衰。
5.冷卻塔
在溴化鋰制冷機組中,由于采用的是開式冷卻塔,空氣中的污染物質(zhì)如塵土、雜物、細菌、可溶性氣體等易進入水中,使微生物大量繁殖,形成生物污泥、藻類。同時,還因為冷卻水的不斷蒸發(fā),使得冷卻水中的離子、雜質(zhì)濃度增加,再加之空氣和水的強化接觸過程中含氧量的增加,均能引起水質(zhì)惡化,從而使傳熱管中形成垢物和腐蝕,都會導致機組制冷量大幅度衰減。因此,每臺冷卻塔的出水管上應(yīng)設(shè)置水過濾器,防止管道堵塞。
6.真空泵
溴化鋰制冷機是在極高的真空狀態(tài)下運行的,機組運轉(zhuǎn)前機內(nèi)應(yīng)該達到一定的真空度,機組運轉(zhuǎn)過程中也需要及時排除因泄漏或腐蝕產(chǎn)生的不凝性氣體,機組保養(yǎng)時更需要隔絕空氣以免腐蝕,因此,可以說,真空是溴化鋰制冷機的“生命”。真空泵是維持機組高真空度的關(guān)鍵部件,若性能不好將直接導致機組的正空度下降,并造成機組制冷量衰減,嚴重時甚至導致機組內(nèi)因內(nèi)腔腐蝕而壽命縮短。
三、機組溴化鋰制冷機冷衰的防治措施
(1)在機組使用過程中嚴格做到“清潔密封”。清潔,就是防止雜質(zhì)和灰塵進入機組內(nèi)部;密封,就是保證焊縫、脹管處沒有泄漏,防止空氣漏入機組。日常運行中要密切關(guān)注機組內(nèi)的真空狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)機組有泄漏,要查出漏點,并通過補焊、補脹、更換部件等辦法予以修復(fù),同時要進行氣密性檢查,以達到規(guī)定指標要求。
(2)機組運行中,要嚴格控制好溴化鋰溶液的雜質(zhì)和PH值,并定期檢測溶液的總雜質(zhì)、PH值、鉻酸鋰含量和辛醇含量(能量增強劑),確保其在要求范圍內(nèi)。若檢測發(fā)現(xiàn)溶液質(zhì)量達不到相關(guān)要求時,可通過雜質(zhì)過濾清除、添加氫氧化鋰調(diào)整PH值、添加鉻酸鋰保持溶液緩蝕性能、添加辛醇增強制冷能力等辦法再生溶液。
(3)更換泵、閥門、視鏡等部件時,要盡量選用質(zhì)量可靠的,并在裝入機組前進行有效檢測,不符合要求者堅決不用。
(4)定期檢測冷卻水的質(zhì)量。如果水質(zhì)較差時,可采用過濾處理、加藥處理、磁化處理或靜電水處理等方法進行水質(zhì)處理,而且當冷卻水的電解質(zhì)含量升高,其導電率高于標準值時,還須進行定期排污,并補充電解質(zhì)含量低的水。
(5)每個季節(jié)運行前加入系統(tǒng)的冷媒水,水質(zhì)必須達到要求,必要時要經(jīng)過水質(zhì)凈化處理。
(6)對于冷卻塔、屏蔽泵、真空泵等附屬設(shè)備,除按產(chǎn)品規(guī)范進行選用外,還要進行定期維修保養(yǎng)和性能檢測。尤其是真空泵使用的真空油,要使用專用的真空泵油,以確保真空泵的性能優(yōu)良。
(7)定期對傳熱管進行檢查,若發(fā)現(xiàn)結(jié)垢嚴重時,要通過機械除垢和化學除垢的方法清洗管路,使管路保持良好的換熱效果。
四、結(jié)語
總之,溴化鋰制冷機的冷衰現(xiàn)象雖然是客觀存在的,但只要我們認真對待,及時采取切實有效的防治措施,它是完全可以控制的。我公司機關(guān)制冷一站、制冷二站共有溴化鋰制冷機組三臺,其中制冷一站的二臺機組為1996年安裝,制冷二站的一臺機組為2005年安裝,在機組的日常運行管理中,使用管理單位正是由于采取了一系列有效的防治措施,使機組的制冷量衰減得到了有效的控制,并有效延長了機組的使用壽命。