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文檔簡介

第一部分溴化鋰制冷機發(fā)展過程一、國外的發(fā)展過程1.美國是溴化鋰制冷機的創(chuàng)始國,目前日本等國的溴冷機也都有較大的發(fā)展。2美國開利公司于145年試制出第一臺制冷量為523(45X104kcal/h)的單效溴冷機,開創(chuàng)了利用溴化鋰水溶液為工質(zhì)對做為吸收劑的吸收式制冷新領(lǐng)域。美國不僅創(chuàng)造了單效溴冷機,而且在世界上又率先研制出了雙效溴冷機。現(xiàn)已研制出了直燃型、熱水型和太陽能型等新型溴冷機。同時還研制了冷溫水機組和吸收式熱泵等新機組。日本一家汽車公司于15年研制出制冷量為(0X104kcal/h)的單效溴冷機,196年2茬原制造所又研制出雙效溴冷機。日本溴冷機無論在生產(chǎn)數(shù)量、性能指標、應用范圍和新技術(shù)、新產(chǎn)品研制等方面,均超過了美國,成為世界上溴冷機研究與生產(chǎn)領(lǐng)先的國家。特別是燃氣兩效溫水機組的產(chǎn)量很大,約占世界上溴冷機生產(chǎn)總臺數(shù)的2/3;目前已致力于第三種吸收式熱泵和溴化鋰熱電并供機組的研制工作。前蘇聯(lián)奔薩化工廠于1年研制出20(250X104kcal/h)溴冷機。目前溴冷機的應用范圍已從化纖廠擴展到其它紡織廠、橡膠廠釀酒廠、化工廠、冶金廠和核電站。二、中國溴化鋰制冷機的發(fā)展過程我國研制溴冷機起步于60年代初期,至今已有四十多年,其發(fā)展過程大體分為四個階段:研制階段。60年代初船舶總公司704所(原六機部704所)、一機部通用機械研究所與高等院校以及設(shè)備制造廠通力合作,試制了兩臺樣機。196年6上海第一冷凍機廠試制出了制冷量110(100X104kcal/h)全鋼結(jié)構(gòu)的單效溴冷機,安裝于上海國棉十二廠。60年代末期,許多單位都著手研制單效溴冷機,這一研制工作持續(xù)到了70年代初期。單效機生產(chǎn)應用階段。70年代初先后有上海、青島、天津、北京和長沙等地的棉紡廠為了適應生產(chǎn)的需要,各自設(shè)計與制造了單效溴冷機。繼而更多地區(qū)也都自行設(shè)計制造單效溴冷機,尤以上海、天津兩地更為突出。以天津為例,0年代初至0年代初,制造出340(300X104kcal/h)大型溴冷機七臺,總制冷能力達到2430(2100X104kcal/h)。單效溴冷機在這一時期雖然有了較大發(fā)展,但仍有許多問題尚待解決,如嚴重的腐蝕、冷量的衰減和機器的壽命等,限制了溴冷機的進一步發(fā)展。雙效機生產(chǎn)應用階段。80年代初期開始研制雙效溴冷機,并于198年2由開封通用機械廠生產(chǎn)出144(150*104h@14)雙效溴冷機組。雙效機組的熱力系數(shù)可提高到11以上,而單效機組一般為0?0,雙效機組的蒸汽單耗比單效機減少約1/2,冷卻水量減少約1/3,是值得提倡的節(jié)能型制冷機組。8年我廠研制出省內(nèi)首臺雙效溴冷機110(100X104kcal/h)并首家通過省級鑒定。多種新型機研制應用階段。80年代末期國家計委提出,凡有蒸汽等熱源的地區(qū)要發(fā)展溴冷機;1年我國在世界禁用氟里昂()生產(chǎn)與使用的“蒙特利爾議定書”上簽了字,這對進一步發(fā)展溴冷機創(chuàng)造了良好條件。大專院校、科研院所和制造廠家共同協(xié)力,一方面在加緊改進與提高雙效溴冷機的加工技術(shù)和性能水平,另一方面也竟相研制新型的多種溴冷機?,F(xiàn)已推出的和正在研制的有熱水型、直燃型、低壓型、降膜式溴冷機和吸收式熱泵等。第二部分溴化鋰制冷機工作原理一、溴化鋰制冷機的分類溴化鋰吸收式制冷機的分類方法很多:根據(jù)使用能源,可分為蒸汽型、熱水型、直燃型(燃油、燃汽)和太陽能型;根據(jù)能源被利用的程度,可分為單效型和雙效型;根據(jù)各換熱器布置的情況,可分為單筒型、雙筒型、三筒型;根據(jù)應用范圍,可分為冷水機型和冷溫水機型。目前更多的是將上述的分類加以綜合,如蒸汽單效型、蒸汽雙效型、直燃型冷溫水機組等。二、溴化鋰的特性1溴.化鋰特性名稱:溴化鋰化學式:LiBr分子量:86.85物理性質(zhì):極易潮解。一水溴化鋰干燥失水可得無水物。狀態(tài):白色立方晶系結(jié)晶體或粒狀粉末。密度:3.64g/cm八3熔點:560℃沸點1265℃溶解性:易溶于水、乙醚、乙醇,可溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有機溶劑,微溶于吡啶。熱的溴化鋰溶液可溶解纖維。其水溶液具有強烈的吸濕性,而且,在常溫下飽和溴化鋰水溶液的濃度達60%,濃度越大,溫度越低,吸濕能力越強?;瘜W性質(zhì):性質(zhì)穩(wěn)定,在大氣中不易變質(zhì)不易分解??膳c氨或胺形成一系列的加成化合物,如一氨合溴化程、二氨合溴化鋰、三氨合溴化鋰、四氨合溴化鋰。與溴化銅、溴化高汞、碘化高汞、氰化高汞、溴化鍶等能形成可溶性鹽。溴化鋰在空氣中對鋼鐵有很強的腐蝕作用,但在真空狀態(tài)下加入緩蝕劑,基本上不腐蝕金屬。毒性:大劑量服入溴化鋰會抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng),長期吸入可導致皮膚斑疹及中樞神經(jīng)的紊亂。應用:溴化鋰是一種高效水蒸氣吸收劑和空氣濕度調(diào)節(jié)劑。制冷工業(yè)廣泛用作吸收式制冷劑,有機工業(yè)用作氯化氫脫陳劑和有機纖維膨脹劑。醫(yī)藥上用作催眠劑和鎮(zhèn)靜劑。電池工業(yè)用作高能電池和微型電池的電解質(zhì)。此外,也用于照相行業(yè)和分析化學中。2.溴化鋰水溶液性質(zhì)在溴化鋰吸收式制冷機中,水作為制冷劑用來產(chǎn)生冷效應,溴化鋰溶液作為吸收劑,用來吸收產(chǎn)生冷效應后的冷劑蒸汽。因此,水和溴化鋰溶液組成制冷機中的工質(zhì)對。溴化鋰水溶液是由固體的溴化鋰溶質(zhì)溶解在水溶劑中而成。常壓下,水的沸點是100℃,而溴化鋰的沸點為1265℃。供制冷機應用的溴化鋰,一般以水溶液的形式供應。性狀為無色透明液體;濃度不低于50%;水溶液值以上。℃時溴化鋰溶解至飽和時量為111.2克,即溴化鋰的溶解度為111.2克。溶解度的大小與溶質(zhì)和溶劑的特性的關(guān),還于溫度有關(guān),一般隨溫度升高而增大,當溫度降低時,溶解度減小,溶液中會有溴化鋰的晶體析出而形成結(jié)晶現(xiàn)象。這一點在溴冷機中是非常重要,運行中必須注意結(jié)晶現(xiàn)象,否則常會由此影響制冷機的正常運行。鋰溶液對普通金屬有腐蝕作用。尤其在有氧氣存在的情況下腐蝕更為嚴重。液體,有咸味,無毒,加入鉻酸鋰后溶液呈淡黃色。鋰在水中的溶解度隨溫度的降低而降低。如圖1所示。圖中的曲線為結(jié)晶線,曲線上的點表示溶液處于飽和狀態(tài),它的左上方表示有固體溴化鋰結(jié)晶析出,右下方表示溶液中沒有結(jié)晶存在。所謂溶解度是指飽和液體中所含溴化鋰無水化合物的質(zhì)量成分,也就是溴化鋰水溶液的質(zhì)量濃度。由圖中曲線可知,溴化鋰的質(zhì)量濃度不宜超過66%,否則在運行中當溶液溫度降低時將有結(jié)晶析出,破壞制冷機的正常運行。氣分壓力很低,它比同溫度下純水的飽和蒸氣壓力低得多,因而有強烈的吸濕性。液體與蒸氣之間的平衡屬于動平衡,此時分子穿過液體表面到蒸氣中去的速率等于分子從蒸氣中回到液體內(nèi)的速率。因為溴化鋰溶液中溴化鋰分子對水分子的吸引力比水分子之間的吸引力強,也因為在單位液體容積內(nèi)溴化鋰分子的存在而使水分子的數(shù)目減少,所以在相同溫度的條件下,液面上單位蒸氣容積內(nèi)水分子的數(shù)目比純水表面上水分子數(shù)目少。由于溴化鋰的沸點很高,在所采用的溫度范圍內(nèi)不會揮發(fā),因此和溶液處于平衡狀態(tài)的蒸氣的總壓力就等于水蒸氣的壓力,從而可知溫度相等時,溴化鋰溶液面上的水蒸氣分壓力小于純水的飽和蒸氣壓力,且濃度愈高或溫度愈低時水蒸氣的分壓力愈低。圖2表示溴化鋰溶液的溫度、濃度與壓力之間的關(guān)系。由圖可知,當濃度為50%、溫度為25℃時,飽和蒸氣壓力0.85kPa,而水在同樣溫度下的飽和蒸氣壓力為3.167kPa。如果水的飽和蒸壓力大于0.85kPa,例如壓力為1kPa(相當于飽和溫度為7℃)時,上述溴化鋰溶液就具有吸收它的能力,也就是說溴化鋰水溶液具有吸收溫度比它低的水蒸氣的能力,這一點正是溴化鋰吸收式制冷機的機理之一。同理,如果壓力相同,溶液的飽和溫度一定大于水的飽和溫度,由溶液中產(chǎn)生的水蒸氣總是處于過熱狀態(tài)的。比水大,并隨溶液的濃度和溫度而變。容較小。當溫度為150℃、濃度為55%時,其比熱容約為2kJ/(kg?K),這意味著發(fā)生過程中加給溶液的熱量比較少,再加上水的蒸發(fā)潛熱比較大這一特點,將使機組具有較高的熱力系數(shù)。度較大。面張力較大?;囁芤旱膶嵯禂?shù)隨濃度之增大而降低,隨溫度的升高而增大。黑色金屬和紫銅等材料有強烈的腐蝕性,有空氣存在時更為嚴得,因腐蝕而產(chǎn)生的不凝性氣體對裝置的制冷量影響很大。3以溴化鋰水溶液為工作對的吸收式制冷系統(tǒng)主要缺點是:熱效率低,冷卻水消耗量大,設(shè)備的密封性要求較高,有一定的腐蝕性。4以溴化鋰水溶液為工作對的吸收式制冷系統(tǒng)主要優(yōu)點:由于可以直接利用低參數(shù)的熱源作動力,是利用太陽能低品位熱源的理想的制冷裝置;整個機組除功率較小的屏蔽泵外,無其它運動部件,運轉(zhuǎn)安靜,運行時基本上沒有噪音和振動;以溴化鋰?水作為工質(zhì)對,無毒,無臭,有利于滿足環(huán)保要求;制冷機在真空狀態(tài)下進行,無高壓爆炸危險;制冷量調(diào)節(jié)范圍廣,在20%?100%的負荷內(nèi)可進行制冷量的無級調(diào)節(jié);對外界條件變化的適應性強,可在加熱蒸汽的壓力0.2?0.8MPa(表壓力)、冷卻水溫度20?35℃、冷媒水出水溫度5?15℃的范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn);機組結(jié)構(gòu)簡單,對安裝基礎(chǔ)的要求低,無需特殊的機座;體積小,用地省,制造管理容易,維護費用亦較低廉;運轉(zhuǎn)十分安全。三、雙效溴化鋰制冷原理溴化鋰吸收式制冷原理和蒸汽壓縮制冷原理有相同之處,都是利用液態(tài)制冷劑在低溫、低壓條件下,蒸發(fā)、汽化吸收載冷劑的熱負荷,產(chǎn)生制冷效應。所不同的是,溴化鋰吸收式制冷是在利用“溴化鋰-水”組成的二元溶液為工質(zhì)對,完成制冷循環(huán)的。在溴化鋰吸收式制冷機內(nèi)循環(huán)的二元工質(zhì)中,水是制冷劑。水在真空狀態(tài)下蒸發(fā),具有較低的蒸發(fā)溫度(6℃),從而吸收載冷劑熱負荷,使之溫度降低。溴化鋰水溶液是吸收劑,在常溫和低溫下強烈地吸收水蒸氣,但在高溫下又能將其吸收的水分釋放出來。吸收與釋放周而復始制冷循環(huán)不斷。制冷過程中的熱能為蒸汽,也可叫動力。四.雙效溴化鋰制冷機工作原理:雙效溴化鋰制冷機,一般形式為三筒式。主要部件由:高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器、高溫換熱器、低溫換熱器、冷凝水回熱器、冷劑水冷卻器及發(fā)生器泵、吸收器泵、蒸發(fā)器泵和電氣控制系統(tǒng)等組成。制冷原理為:⑴吸收器中的稀溶液,由發(fā)生器泵分兩路輸送至高溫換熱器和低溫換熱器,進入高溫換熱器的稀溶液被高壓發(fā)生器流出的高溫濃溶液加熱升溫后,進入高壓發(fā)生器。而進入低溫換熱器的稀溶液,被從低壓發(fā)生器流出的濃溶液加熱升溫后,再經(jīng)凝水回熱器繼續(xù)升溫,然后進入低壓發(fā)生器。⑵進入高壓發(fā)生器的稀溶液被工作蒸汽加熱,溶液沸騰,產(chǎn)生高溫冷劑蒸汽,導入低壓發(fā)生器,加熱低壓發(fā)生器中的稀溶液后,經(jīng)節(jié)流進入冷凝器,被冷卻凝結(jié)為冷劑水。⑶進入低壓發(fā)生器的稀溶液被高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高溫冷劑蒸汽所加熱,產(chǎn)生低溫冷劑蒸汽直接進入冷凝器,也被冷卻凝結(jié)為冷劑水。高、低壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑水匯合于冷凝器集水盤中,混合后導入蒸發(fā)器中。⑷加熱高壓發(fā)生器中稀溶液的工作蒸汽凝結(jié)水,經(jīng)凝水回熱器進入凝水管路。而高壓發(fā)生器中的稀溶液因被加熱蒸發(fā)出了冷劑蒸汽,使?jié)舛壬叱蓾馊芤?,又?jīng)高溫熱交換器導入吸收器。低壓發(fā)生器中的稀溶液,被加熱升溫放出冷劑蒸汽也成為濃溶液,再經(jīng)低溫熱交換器進入吸收器。濃溶液與吸收器中原有溶液混合成中間濃度溶液,由吸收器泵吸取混合溶液,輸送至噴淋系統(tǒng),噴灑在吸收器管簇外表面,吸收來自蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的冷劑蒸汽,再次變?yōu)橄∪芤哼M入下一個循環(huán)。吸收過程所產(chǎn)生的吸收熱被冷卻水帶到制冷系統(tǒng)外,完成溴化鋰溶液從稀溶液到濃溶液,再回到稀溶液循環(huán)過程。即熱壓縮循環(huán)過程。⑸高、低壓發(fā)生器所產(chǎn)生的冷劑蒸汽,凝結(jié)在冷凝器管簇外表面上,被流經(jīng)管簇里面的冷卻水吸收凝結(jié)過程產(chǎn)生的凝結(jié)熱,帶到制冷系統(tǒng)外。凝結(jié)后的冷劑水匯集起來經(jīng)節(jié)流裝置,淋灑在蒸發(fā)器管簇外表面上,因蒸發(fā)器內(nèi)壓力低,部分冷劑水閃發(fā)吸收冷媒水的熱量,產(chǎn)生部分制冷效應。尚未蒸發(fā)的大部分冷劑水,

由蒸發(fā)器泵噴淋在蒸發(fā)器管簇外表面,吸收通過管簇內(nèi)流經(jīng)的冷媒水熱量,蒸發(fā)成冷劑蒸汽,進入吸收器。⑺冷媒水的熱量被吸收使水溫降低,從而達到制冷目的,完成制冷循環(huán)。吸收器中噴淋中間濃度混合溶液吸收制冷劑蒸汽,使蒸發(fā)器處于低壓狀態(tài),溶液吸收冷劑蒸汽后,靠縶壓縮系統(tǒng)再產(chǎn)生制冷劑蒸汽。保證了制冷過程的周而復始的循環(huán)。制冷循環(huán)流程第二冷生?冷卻力冷媒水冷媒水?友?冷卻水-情,彳交事?制冷循環(huán)流程第二冷生?冷卻力冷媒水冷媒水?友?冷卻水-情,彳交事?高壓冷制磁汽冷罐水冷劑水稀溶液濃溶液中間溶液冷卻水第三部分溴化鋰制冷機的操作及維護保養(yǎng)一、溴化鋰制冷機的調(diào)試溴化鋰制冷機新出廠或經(jīng)過檢修、溶液再生處理等工作以后,必須由專業(yè)技術(shù)人員對機組進行調(diào)試和重新調(diào)試,使至能達到最佳制冷效果。溴化鋰制冷機的調(diào)試可分為:手動開機程序調(diào)試、溶液濃度的調(diào)整和工況的測試、調(diào)試和運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的一般問題的分析及其處理、驗收等幾個內(nèi)容進行。1、手動開機程序調(diào)試(見溴化鋰制冷機操作規(guī)程的開機程序)2、溶液濃度的調(diào)整和工況的測試應利用濃縮(或稀釋)和調(diào)整溶液循環(huán)量的方法來控制進入發(fā)生器的稀溶液的濃度和回到吸收器濃溶液的濃度。這可通過從蒸發(fā)器向外抽取冷劑水或向內(nèi)注入冷劑水,以調(diào)整灌注進機組的原始溶液的濃度。冷劑水抽取量應以低負荷工況能維持冷劑泵運行,高工況時接近設(shè)計指標為準。工況的測試主要內(nèi)容為:吸收器和冷凝器進出水溫度和流量;冷媒水進出水溫度和流量;蒸汽進口壓力、流量和溫度;冷劑水密度;冷劑系統(tǒng)各點溫度;發(fā)生器進出口稀溶液、濃溶液以及吸收器的濃度。3、調(diào)試和運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的一般問題的分析及其處理(見溴化鋰制冷機故障處理)(電腦自動控制原理介紹)(電腦自動控制柜故障處理)。4、電氣調(diào)試主要測試各泵的起動停止是否正常,電流電壓是否正常(見手動電氣原理接線圖)(自動控制電氣原理)。5、驗收在工況測試時開始,工況測試應不少于三次;在工況測試過程中,不應開真空泵抽氣,以檢驗氣密性;同時要測定真空泵的抽氣性能和電磁閥的靈敏度;屏蔽泵運行電流正常,電機表面不燙手(溫度不得超過70℃),葉輪聲音正常;自控儀器使用正常,儀表準確,開關(guān)靈敏。如上述項目均符合要求,應以測試的最高工況的制冷量為準,衡量其是否接近設(shè)計標準。一般允許誤差為標準的±5%視為合格??梢院灠l(fā)驗收合格證書。二、溴化鋰制冷機的操作規(guī)程1、開機程序1)打開系統(tǒng)的冷媒水和冷卻水閥門,并啟動冷媒水和冷卻水泵并檢查其流量是否達到機組運行要求。2)啟動發(fā)生器、吸收器泵,并調(diào)整高、低發(fā)液位。3)打開疏水器凝水旁通閥,并緩緩加入蒸汽,使機組逐漸升溫,同時注意高發(fā)液位。4)蒸發(fā)器冷劑水位上升后啟動蒸發(fā)器泵,并關(guān)閉疏水器旁通閥。2、關(guān)機程序1)關(guān)閉蒸汽。2)機組繼續(xù)運行20分鐘后關(guān)閉溶液泵(使稀濃溶液充分混合,以防機組結(jié)晶)。3)停止冷卻水、冷媒水泵。3、緊急停機制冷機在運轉(zhuǎn)過程中,當出現(xiàn)下列任何一種情形時,應立即關(guān)閉蒸汽閥門、旁通冷劑水至吸收器,打開凝結(jié)水疏水器旁通閥,并盡量按正常步驟停機。1)冷卻水、冷媒水斷水。2)發(fā)生器、蒸發(fā)器、吸收器泵中任何一臺不正常運轉(zhuǎn)。3)斷電。4、維護保養(yǎng)1)在正常運行情況下,一星期抽真空一次,如發(fā)現(xiàn)空氣泄入機組應及時抽除。)冬季保養(yǎng)時最好充以一的氮氣,以防空氣泄入。3)及時清洗傳熱管表面污垢。4)更換老化的零部件,如隔膜片、視鏡墊片等。以上方法并不是唯一的方法,在實際操作中還應根據(jù)具體情況靈活處理。三、溴化鋰制冷機日常維護保養(yǎng)溴化鋰吸收式制冷機是以流體基本狀態(tài)參數(shù)的變化和物質(zhì)的傳熱過程理論為基礎(chǔ),利用溴化鋰二元溶液的特性及其熱力狀態(tài)變化規(guī)律進行制冷循環(huán)的。它對機組真空度要求很高。平時必須對機組采取日常維護保養(yǎng),其主要內(nèi)容為:1、短期停機保養(yǎng)停機時間在1-周2內(nèi)時,保養(yǎng)工作主要是保持機組的真空度。應每日早晚兩次監(jiān)測其真空度。為了準確起見,在觀察測壓儀表之前把發(fā)生器泵和吸收器泵起動運轉(zhuǎn),而后再觀察儀表讀數(shù)并和前一次做出比較。2、長期停機保養(yǎng)長期停機,應將蒸發(fā)器內(nèi)的冷劑水全部旁通至吸收器,并使溶液均勻稀釋,以防在環(huán)境溫度下結(jié)晶。停機期間的保養(yǎng)方法,尚無統(tǒng)一規(guī)定,一般采用真空和充氮兩種保養(yǎng)方法。充氮保養(yǎng)是在保證機組確定無漏時,向機內(nèi)充入(表壓)左右的氮氣,使之始終處于正壓狀態(tài),使機組出現(xiàn)泄漏也不會漏入空氣,而且有泄漏也可隨時檢漏,十分方便。它的缺點是:由于機組結(jié)構(gòu)流程比較復雜,氮氣難以一次性抽除。開機時制冷效率達不到要求,需要繼續(xù)啟動真空泵抽真空。此外還需要耗用購買氮氣的資金。2.2真空保養(yǎng)是在機組停機后須使機內(nèi)保持較高的真空度。這種方法比較簡單,不但節(jié)省開支,而且也省去了充氮工藝操作。機組試運行前如果真空度依然合格,可直接開機投入運行。真空保養(yǎng)也有缺點:一旦監(jiān)測不嚴或分析失誤碼率,會漏入空氣而造成腐蝕另外如制冷機因密封質(zhì)量不高而出現(xiàn)泄漏,還得充氮升壓檢漏。因此停機后與其等出現(xiàn)泄漏再充氮處理,還不如停機后立即充氮更主動。當然,對密封質(zhì)量優(yōu)良的制冷機,那就另當別論了。真空保養(yǎng)必須要設(shè)專人每天監(jiān)測兩次機組真空度,發(fā)現(xiàn)泄漏立即處理,不允許延誤時間。3、運行記錄在運行記錄表中,運行日記是最為重要的部份,操作人員應每隔2小時記錄檢查結(jié)果,并與規(guī)定的極限值加以比較,使之不超過極限值(如有可能,應把極限值打印在運行日記上,以便于比較)。運行日記就是機組運行的工作卡片,一旦發(fā)生事故,運行日記便是查明事故原因的有力根據(jù)。運行日記的具體制定應參照制造廠家的使用說明書,我公司使用的SXZ4-175D雙效溴化鋰運行日記如表二,由早班、中班、晚班的操作人員負責記錄。四、溴化鋰制冷機氣密性檢查、試驗1.溴化鋰吸收式制冷機是一種以熱源為動力,通過發(fā)生、冷凝、蒸發(fā)、吸收等過程來制取0℃以上冷媒水的制冷設(shè)備,它利用溴化鋰二元溶液的特性及其熱力狀態(tài)變化規(guī)律進行循環(huán)。水是制冷劑,在真空狀態(tài)下蒸發(fā)的溫度較低。因此對機組的真空度要求很高。而機組在運行過程中,系統(tǒng)內(nèi)的絕對壓力很低,與系統(tǒng)外的大氣壓力存在有較大的壓差,外界空氣仍有可能滲入系統(tǒng)內(nèi)。因此必須定期對機組進行氣密性檢查和試驗。關(guān)于對機組氣密性的校核標準,我國在00《吸收式冷水機組技術(shù)條件》標準中規(guī)定:“機組應進行真空檢漏,其絕對壓力小于(約0)持續(xù)絕對壓力上升在約0以內(nèi)為合格”。如果達不到上述標準應重新檢漏。3檢關(guān)漏和試驗是一項細致和技術(shù)要求高的工作。氣密性檢查的工作程序是:正壓找漏一補漏一正壓檢漏一負壓檢漏……直至機組氣密性達到合格為止。正壓檢漏就是向機組內(nèi)充以一定的壓力氣體,以檢查是否存在漏氣的部位。嚴格說,機組漏氣是絕對的,不漏氣是相對的。為了做到不漏檢,可把機組分為幾個檢漏單元進行。凡漏氣部位必須采取補漏措施直至不漏為止。4正.壓檢漏和補漏合格后,并不意味著機組絕對不漏。同時要進行負壓檢漏。高真空的負壓檢漏結(jié)果,才是判定機組氣密性程度的唯一標準。溴化鋰制冷機制冷量的大小,制冷機使用壽命的長短,溴化鋰溶液質(zhì)量的變化,主機內(nèi)部金屬材料的腐蝕快慢等,無不與制冷機的真空度有密切關(guān)系,因此,保持制冷機的真空度相當重要,應強化抽真空制度,規(guī)定每天抽一次真空(從真空泵的保養(yǎng)出發(fā),每天運行一下也是必要的)。此外,防止制冷機泄露也相當重要,可用二種方法確定機組氣密度好壞。每天由操作人員記錄抽真空前,抽真空后的真空度,把相隔一天的兩組數(shù)據(jù)進行比較,如果第二天抽真空前的真空度與前一天抽真空后的真空度相差很明顯,則可初步確定機組氣密性差(注意,抽真空前應記錄好當天的大氣壓,再計算出真空度,作比較時也應考慮當天的大氣壓)?;蛘?,由運轉(zhuǎn)機械真空泵抽氣對制冷量的影響來判定,若抽氣后機組制冷量升高,停止運轉(zhuǎn)后又降低,反復數(shù)次后可定性確認機組氣密性差,須進行檢漏。5、自動抽氣裝置,對裝有這類裝置的機組,可檢查自動抽氣裝置每周投入運行的次數(shù),如超過一般范圍,則應對機組進行檢漏。采用這種方式判斷機組氣密性好壞,關(guān)鍵在于加強運行管理,記錄每次抽氣開始和結(jié)束的時間,以及總的抽氣次數(shù),以利于分析。五、溶液的管理1、溴化鋰溶液的再生處理溴化鋰溶液是機組的“血液”,經(jīng)過長期的運行都會發(fā)生不同程度的變化。如:顏色由原來的淡黃色變?yōu)榘迭S、紅、白、黑等不正常顏色。溶液的濃度因腐蝕產(chǎn)物而降低,溶液的值變成強堿性或者偏酸性,溶液中的緩蝕劑失效,以及各種雜質(zhì)離子的增加,這都將導致機組的正常制冷能力不能充分發(fā)揮,以及機組本身的腐蝕加劇。這時須對該溴化鋰溶液進行再生處理。溴化鋰溶液再生時,針對各項指標的變化情況,在密封反應器中添加各種試劑,在高溫及有壓力的情況下將雜質(zhì)除去,使溶液指標達到符合化工部行業(yè)標準一中所規(guī)定的范圍。溶液再生后,將會具有與新溶液同樣的制冷效果和緩蝕效果。這種再生辦法只能在溶液廠家里進行。溴化鋰溶液使用年限不長的機組,平時可采用添加鉻酸鋰等防護劑。2、溶液的管理溶液管理的主要內(nèi)容有堿度,緩蝕劑和表面活性劑的管理。溶液堿度的管理溴化鋰溶液出廠前,PH值一般調(diào)整在9.0?10.5的范圍,機組運行后,溶液的堿度會隨運行時間的增長而增大,機組的氣密性越差,堿度的增大越快,堿度太高,就會引起堿性腐蝕。機組每年開始投入運行前,應用萬能PH試紙測試其堿度,如堿度過高,可用氫溴酸(HBr)調(diào)整,過低則可用氫氧化鋰(LiOH)調(diào)整,一直調(diào)整到與試樣記錄的PH值相同為止。溶液緩蝕劑的管理為抑制溴化鋰溶液對金屬材料的腐蝕,常在溶液中添加緩蝕劑,目前采用最多的緩蝕劑為鉻酸鋰(Li2CrO4),質(zhì)量分數(shù)在0.1%?0.3%范圍內(nèi)。測定溶液中緩蝕劑含量須配備一定的化學分析儀器,一般來說,條件不允許,可用觀察顏色來判斷緩蝕劑的質(zhì)量分數(shù)。Li2CrO4的質(zhì)量分數(shù)越高,溶液顏色越黃??蓪⒊踬I來的添加好鉻酸鋰緩蝕劑的新溶液注入試管,將其封存,以作為以后定期檢查時對照的樣品。溶液活性劑的管理在機組運行狀況差,制冷量低,溶液質(zhì)量達不到要求的情況下,為提高機組性能,一般在溴化鋰溶液中添加質(zhì)量分數(shù)0.1%~0.3%的表面活性劑。目前使用較為普遍的為辛醇,它可提高機組吸收器的吸收效果和冷凝器的冷凝效果。辛醇的含量不足可由兩方面判定:一是機組性能下降,二是機組抽氣時沒有辛醇揮發(fā)時的刺激性氣味。六、溴化鋰制冷機的清洗中央空調(diào)溴化鋰制冷機的清洗包括內(nèi)部清洗和系統(tǒng)清洗1、溴化鋰制冷機內(nèi)部的清洗對溴化鋰溶液循環(huán)系統(tǒng)的化學清洗,是在機組內(nèi)部腐蝕嚴重,機組已不能正常工作時,所采取的一種清洗,是使機組內(nèi)腔清潔的唯一手段,一般4-年5清洗一次。通過清洗,可將機組內(nèi)腔因腐蝕產(chǎn)生的銹蝕物徹底清除干凈,可改善內(nèi)腔的傳熱效果,提高噴淋效果,保證屏蔽泵的正常運轉(zhuǎn),且新灌注的溶液不受雜質(zhì)的影響,在最佳狀態(tài)發(fā)揮最佳的制冷力,通過對機組內(nèi)腔壁的預膜,使預膜劑在材質(zhì)表層發(fā)生化學反應,生成惰性的保護膜從而使機組腐蝕減少,使用壽命延長。2、溴化鋰制冷機冷卻水冷媒水系統(tǒng)的清洗在長期的循環(huán)過程中會在銅管、管道等內(nèi)壁形成一層堅硬的污垢及銹質(zhì),有時甚至使管道產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,嚴重影響熱質(zhì)間的熱量交換,導致機組制冷量大幅度下降。因此必須定時對水循環(huán)系統(tǒng)進行清洗。該清洗包括機組冬季保養(yǎng)時的銅管清洗和水系統(tǒng)清洗。3、加強了溶液的管理及機組氣密性的保持,并不能保證機組不受腐蝕,而只是減緩機組腐蝕的程度,腐蝕仍在發(fā)生,鐵銹等沉淀物還在生成,由于沉淀物的粘著使溶液熱交換器的性能下降,在機組工作時被泵吸起引起噴淋系統(tǒng)的噴嘴堵塞,并且,由于沉淀物的影響,溶液泵的軸承容易磨損,隨著磨損的增大,電機將無法運轉(zhuǎn),因此,我公司采取的措施是每2~3年,在機組停機保養(yǎng)時,把溶液抽到儲液罐中,對整個機組內(nèi)部進行清洗,以去除沉淀物。機組清洗最好使用蒸餾水,若沒有蒸餾水,也可用軟化水代替。七、冷媒水與冷卻水的管理水是一種良好的冷卻介質(zhì),比較廉價,但經(jīng)過自來水廠處理后仍然不同程度地含有被溶解固體、氣體及各種懸浮物,Ca、Na、Fe等的重碳酸鹽和硫酸鹽是常見的溶解固體,這些污垢,不僅會使管道和設(shè)備受到腐蝕,降低使用年限(據(jù)有關(guān)資料介紹,經(jīng)常進行化學清洗和長期進行水處理的中央空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命可以比不采用水處理的系統(tǒng)使用壽命延長1倍以上,經(jīng)濟效益十分明顯),而且對于溴化鋰制冷機來說,傳熱管銅管的結(jié)垢,將嚴重影響機組的性能,降低溴化鋰制冷機的制冷量(1mm的污垢可使導熱系數(shù)下降27%?32%)。風機盤管的結(jié)垢,不僅使冷熱交換效果明顯下降,還會堵塞盤管,增加工程的維修量,因而,水系統(tǒng)的清洗及水質(zhì)穩(wěn)定處理相當重要。每年機組運行后停機進行維修保養(yǎng),可用工具清洗法,用水槍(或氣槍)和一批尼龍刷對傳熱管的表面進行沖刷。同時,清除管板的鐵銹。每年開機前,對冷卻塔進行認真地清洗,清理塔內(nèi)的污垢及滋生的青苔,對于冷卻塔的填料,在不同的使用環(huán)境下,隨著使用時間的增加,會出現(xiàn)不同程度的老化脆裂,可視實際情況4~6年更換一次。水系統(tǒng)每2~3年,可請專業(yè)清洗公司進行一次化學清洗,進一步清除系統(tǒng)內(nèi)的銹蝕及粘附在表壁上的污垢,同時使表面金屬處于活化狀態(tài),隨后,在水中投加高濃度的緩蝕阻垢劑,使金屬表面迅速生成一種化學保護膜,以阻止介質(zhì)對設(shè)備的侵蝕,從而起到緩蝕阻垢作用,并且使清洗的活化金屬表面鈍化,為日常處理打下良好的基礎(chǔ)。第四部分故障分析示例全負荷生產(chǎn)后,制冷機冷量出現(xiàn)逐年衰減的趨勢,在1999年制冷效果惡化,機組的冷量只有額定冷量的50%?60%,故障停機次數(shù)也日趨頻繁,直接影響了生產(chǎn)。從1999年底開始,對機組進行開孔清洗和檢修,同時對回收車間的循環(huán)水系統(tǒng)進行了改造和優(yōu)化。經(jīng)過三年多的努力,機組的運行基本正常,冷量恢復至額定冷量的85%?90%。1存在問題⑴機組運轉(zhuǎn)時內(nèi)部各點壓力、溫度偏高。機組的內(nèi)部各點壓力、溫度與設(shè)計值相比均偏高。以吸收器為例,其稀溶液(運行濃度為53%?55%)設(shè)計溫度為39?41℃,對應的壓力為1403?1117Pa。而在運行過程中,其實際溫度為49℃,對應的壓力為2460?1988Pa,幾乎升高了一倍。⑵溴化鋰溶液性狀惡化。溶液顏色為咖啡色,pH值大于10.5,溶液中鉻酸鋰消耗很快,取樣靜置后大量腐蝕物沉淀,導致屏蔽電泵損壞頻繁。⑶不凝性氣體排出困難。機組自動抽氣裝置的窺鏡處能觀察到大量氣泡,且始終排不凈。真空泵必須頻繁啟動抽氣,真空泵油易乳化,用量大。機組腐蝕嚴重,機內(nèi)溶液和冷劑水分布裝置堵塞嚴重。⑷機組腐蝕嚴重。機組熱交換器的換熱管腐蝕穿孔,造成稀、濃溶液竄漏。高、低壓發(fā)生器銅管破裂,造成機組停機和冷劑水污染。吸收器濃溶液分布板的小孔堵塞率達50%?80%,嚴重影響了吸收效果。冷劑水二次噴啉噴頭堵塞率達80%以上,蒸發(fā)效果極差,冷劑水與冷媒水溫差達5℃以上。以上問題,使得機組的冷量大幅衰減,冷媒水出機組溫度達22?26℃,與要求的16?18℃相去甚遠,煤氣凈化裝置無法正常運行。2問題分析與改進措施機組的冷量大幅衰減的原因是機組的運行狀態(tài)嚴重偏離了設(shè)計運行狀態(tài)(變工況運行),其主要原因如下。2.1機組的原因過去,溴化鋰吸收式制冷機主要用于集中空調(diào)系統(tǒng),其冷媒水進、出口溫度按12℃、7℃設(shè)計。而對煤氣凈化裝置而言,要求冷媒水(即煤氣凈化裝置所需的低溫循環(huán)水)的進、出口溫度為23℃、16℃。在溴冷機蒸發(fā)器內(nèi)真空度不變的情況下,冷媒水進口溫度越高,冷劑水的蒸發(fā)量就越大。也就是說,焦爐煤氣凈化裝置所采用的溴冷機,其蒸發(fā)器工作壓力高于空調(diào)型機組。隨著蒸發(fā)壓力的提高,在機組吸收器內(nèi)溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽的傳質(zhì)推動力升高,吸收器的吸收能力相應提高。隨著冷媒水進口溫度的升高,機組的冷量會相應提高,冷媒水進機組的溫度每升高1℃,機組的冷量可上升3%?5%。但這只適用于特定范圍內(nèi)(冷媒水進口溫度上升3?5℃以內(nèi)),因為蒸發(fā)器的蒸發(fā)量加大后,而吸收器、發(fā)生器及冷凝器的工作能力是已經(jīng)確定的,那么吸收器的吸收能力就會不夠,蒸發(fā)器蒸發(fā)出的水汽不能被有效吸收,造成吸收器的工作溫度和壓力上升;相應的發(fā)生器及冷凝器的工作能力不足,造成機組稀溶液的發(fā)生效果不好,冷凝溫度升高。機組就長期處于變工況運行狀態(tài),各個部位的工作溫度、壓力均偏離設(shè)計值。2.2外部條件的影響⑴機組超負荷運行。溴冷機所制取的低溫水用做煤氣凈化裝置的二段循環(huán)冷卻水,而一段循環(huán)冷卻水為敞開式循環(huán)冷卻水,致使凈化裝置的一段冷卻能力不足、冷卻效果不好,大量熱負荷下移至二段,使得低溫水進機組溫度進一步提高,夏季可達25?28℃,工況偏離程度進一步加大,溴冷機處于超負荷狀態(tài)

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