蒸汽、热水型溴化锂制冷机组运行管理及常见故障

串联双效溴化锂吸收式制冷机工作原理：

         

制冷循环流程图：

         

溶液的循环：

a 、稀溶液：吸收器液囊→溶液泵→低温热交换器→凝结水热回收器→高温热交换器→高压发生器。

b 、中间溶液：高压发生器→高温热交换器→低压发生器（利用高发来的冷剂蒸汽）。

c 、浓溶液：低压发生器→低温热交换器→吸收器。

         

冷剂蒸汽、冷剂水的循环：

a 、从高发来的冷剂蒸汽：高压发生器→低压发生器→冷凝器。

b 、从低发来的冷剂蒸汽：低压发生器→冷凝器。

c 、冷剂水：制冷循环流程图“a、b”中产生的冷剂蒸汽被冷却水冷凝冷却变成冷剂水→U形管→蒸发器液囊→冷剂泵→蒸发器上部进行喷淋。

外部系统：

a 、工作蒸汽：锅炉房→高压发生器→形成蒸汽凝结水。

b 、凝结水：高压发生器→凝结水热回收器→凝结水回收装置→锅炉房。

c 、冷却水：冷却水池→冷却水泵→冷凝器、左右吸收器→冷却塔→冷却水池。

d 、冷媒水：外部冷水池→冷水泵→蒸发器→外部冷水池。

水及相关的基础知识：

压力：压力严格意义上应该叫压强，所谓压强是指物体单位面积上所受的垂直作用力。

压力的单位：

1 ）国际标准单位（国际上通用的单位）：

牛顿/米 ² （N/m ² ）、帕斯卡(Pa)、兆帕（MPa）、公斤力/平方厘米（Kgf/cm ² ），相互间的换算关系为：1Pa=1N/m ² ；1MPa=10 ⁶ Pa

2 ）用大气压的倍数表示：1标准大气压(atm)＝101325Pa＝760mmHg

3 ）用液柱的高度表示：一个大气压(atm)=101325Pa=760mmHg=10.332mH ₂ O

4 ）其他：气象领域：bar、mbar；1bar=1000mbar。

表压、绝对压力、真空度：

1 ）表压：表压就是用压力表测的数值。是以大气压力为零点，测得的高出大气压的那部分数值。

2 ）真空度：当某处的压力比大气压力低时，我们称它处于真空状态。即用真空度表示低于大气压的那部分数值。

3 ）绝对压力：绝对压力=表压力与大气压力之和。我们把绝对真空，完全没有压力的条件作为基准，所测得的压力值称为绝对压力。在溴化锂吸收式冷水机组中，测量真空仪表常用麦氏真空计。

         

蒸发与沸腾：

1 ）蒸发：

a 、汽化的定义：水由液态变成汽态。

b 、蒸发与水蒸汽分压的关系：

水的蒸发除了受面积、温度、风速的影响以外，还受到外界水蒸汽分压的制约。如果分压达到了该温度下的饱和蒸汽压力时，蒸发停止。

         

2 ）沸腾：

水发生剧烈的汽化现象，不只是在表面自由汽化，其内部也同时进行。沸腾时的温度叫沸点。沸点的高低与周围环境的全压有关，全压越大，则沸点越高；全压越小，则沸点越低。

         

溴化锂溶液：

溴化锂溶液的特征：

溴化锂是由碱金属元素锂(Li)和卤族元素溴(Br)组成，其一般性质和食盐大体类似，是一种稳定的物质，在大气中不变质、不挥发、不分解、极易溶解于水，常温下是无色粒状晶体，无毒、无臭、有苦咸味。未添加缓蚀剂(铬酸锂(Li2CrO4)的溴化锂溶液是无色透明的流体，添加铬酸锂后呈淡黄色，溅在皮肤上微痒。要避免溴化锂溶液直接接触皮肤，防止溅入眼内。一旦溅入眼内或皮肤上，可用清水洗净。

为什么要选用溴化锂溶液和水作为工质对？

常压下760mmHg时，水的沸点为100℃，溴化锂沸点为1265℃，两者相差甚大，故溶液沸腾时产生的蒸汽全是水蒸汽，无需精馏就能得到纯的冷剂蒸汽。

优点：水作为制冷剂，价格低，取用方便，汽化潜热大。LiBr作为吸收剂，无毒无味，不爆炸等。

缺点：0℃时，水会结冰，故只能获得0℃以上的冷水。

         

溴化锂溶液对金属的腐蚀：

产生腐蚀的原因：

由于氧的存在，金属铁和铜在呈碱性的溴化锂溶液中被氧化生成铁和铜的氢氧化物，最后形成腐蚀产物，铁和铜被氧化失去的电子与溶液中的氢离子结合，生成不凝性气体氢气。

影响溴化锂溶液对金属腐蚀的因素：

1 ）氧气的存在是导致溴化锂溶液腐蚀的主要因素。

2 ）溶液的温度。当温度低于165℃时，溶液温度对腐蚀的影响不大，而当温度超过165℃时，无论是碳钢或者紫铜，腐蚀率急剧增大。

3 ）溶液的碱度。PH值小于7时，溶液呈酸性，对金属材料的腐蚀性当然相当严重。当溴化锂溶液的PH值处于9.0～10.5范围时，随着碱度的增大，碳钢和紫铜的腐蚀率减少。试验表明，溴化锂溶液的碱度的PH值为9.0～10.5的范围内，对金属材料的缓蚀较为有利。

减缓溴化锂溶液对机组产生腐蚀的措施：

1) 隔绝氧气，是减缓机组腐蚀的最根本的措施。要树立“真空是机组的第一生命”。

2) 维持溶液的PH值在9.0～10.5的范围内。

3) 在溶液中，添加铬酸锂、钼酸盐及Te、Pb、Sn等氧化物作为缓蚀剂。

4) 机组运行中，溶液温度不超过165℃。

机组主要部件及其功能对照表：

         

         

         

影响机组性能的因素：冷水出口温度；不凝性气体的存在；蒸汽压力；溴化锂溶液循环量；冷却水进口温度；传热管的结垢；冷水流量；冷剂水的污染；冷却水流量；表面活性剂的添加。

蒸汽系统：

1 ）机组一般是以饱和蒸汽作为热源，并要求蒸汽压力尽可能保持稳定，加热蒸汽的压力波动范围一般在±0.02MPa以内。如果加热蒸汽压力不稳定，或者凝水排放不畅通，会引起机组发生器中传热管振动，也有可能产生水击现象，严重时会导致传热管爆裂，机组损坏。加热蒸汽压力过高时，应进行减压。

2 ）必须有足够的加热蒸汽量提供给机组。

3 ）如果机组使用的是过热蒸汽，过热蒸汽温度一般不高于180℃，否则需增设减温器（往蒸汽中加入雾化的蒸汽凝水、软化水甚至去离子水）。过高的蒸汽过热度亦会引起机组结晶和腐蚀。

冷水系统：

1 ）机组和各水泵的入口和出口必须设置伸缩器(橡胶软接头、橡胶软管、金属波纹管、金属软管均可)。

2 ）机组和各水泵的入口应安装具有大面积过滤网(5～8目/英寸)且便于拆卸的过滤器，管路设计应能保证清洗过滤器和检修水泵时系统运转不被中断。

注意：过滤器必须安装，否则水中渣物进入机组将堵塞传热管，会使机组性能下降，甚至引起机组传热管冻裂等严重后果。

3 ）机组和各水泵、过滤器前后应安装压力表。机组进出口应安装温度计，每台机组的各水系统上宜设流量计，其量程应满足额定流量，而且安装位置应满足流量计的安装要求和方便读数。

4 ）机组随机带有一个靶式流量开关，在水系统施工过程中，将其安装在冷水出口的一段直管上(水平或垂直管皆可)。安装时需先在直管上割一个小孔(水平管时在正上方)，把流量开关座焊在小孔上，再装上流量开关，并将其与控制系统相连。在将流量开关旋紧定位时，应使叶片与水流方向成直角，且开关上的标注方向与水流方向相同。必须保证小孔前后的直管长度均不小于该管内径的5倍。

流量开关的流量设定值在出厂前已调节到允许的最小设定值，严禁再度调小流量设定值。

         

冷却水系统：

1 ）溴化锂吸收式机组以热能为动力，在运行时，它的吸收器和冷凝器都将产生大量的热量，这部分热量必须由冷却水及时带走。如果冷却效果差，则对机组的制冷效果影响很大。

2 ）当每台冷却塔的进、出水管均并联在冷却水总管上时，为保证使用中的冷却塔的进水量，必须将未使用的冷却塔与总供、回水管隔离，故在每台冷却水塔的进、出水管上都应装设电动阀，以便控制。

3 ）在冷却塔出水管上宜设恒温器控制冷却塔风机的启停，也可将冷却塔风机与机组控制系统相连，从机组侧进行风机的联动启动和停止。为防止冷却水温度过低，公用冷却水系统还可以加装电动蝶阀来控制流经机组的冷却水量。

运行管理：

1 、操作规程

开机程序：

1 ）合上机组控制箱电源，确认机组“故障监视”画面上无故障灯亮(除冷水断水故障外)后，切换到“机组监视”画面。

2 ）确认冷水泵出口阀门处于关闭位置后启动冷水泵，缓慢打开冷水泵出口阀门，调整冷水流量(或压差)到机组额定流量(或压差)。

3 ）确认冷却水泵出口阀门处于关闭位置后启动冷却水泵，缓慢打开冷却水泵出口阀门。

4 ）排尽蒸汽系统凝结水后，打开机组蒸汽进口阀门。

5 ）在“机组监视”画面上按“系统启动”键，然后按“确认”键，“确认完毕”键，机组进入运行状态。

6 ）启动冷却塔风机，调整冷却水流量，控制冷却水出水温度在34℃到36℃之间。

7 ）巡回检查机组运行情况，每隔二小时记录数据一次。

停机程序：

1 ）关闭蒸汽进口阀门，按“系统停止”键，机组进入稀释运行状态。

2 ）3-5分钟后关闭冷却塔风机。

3 ）浓溶液浓度降至58%时自动停冷剂泵。

4 ）浓溶液浓度降至56%后延时5分钟自动停溶液泵，自动关闭冷却水泵，延时3分钟自动停停冷水泵。

5 ）切断机组控制箱电源。

注意事项：

1 ）当机房环境温度低于20℃且停机时间超过8小时，停机时必须将蒸发器冷剂水全部旁通入吸收器。

2 ）必须定期检查机组安全保护装置，确认其动作正确无误，确保机组正常运行。

3 ）必须按照说明书内容检查机组其他各项内容。

2 、日常运行观察

液位观察：观察蒸发器、吸收器液位是否正常，防止损坏屏蔽泵。

冷水出口温度观察：

应经常观察机组冷水出口温度的变化。如果冷水出口温度升高，且不是外界条  件变化所致，而是机组性能下降，应查找原因。有可能是机组气密性不良或机内存有不凝性气体、冷剂水污染、机组结晶、表面活性剂(辛醇)减少、传热管结垢、端盖隔板破裂造成冷水短路等原因造成，应仔细分析。

冷却水观察：

观察冷却水出口温度，通过启停冷却塔风机及调节冷却水旁通阀，调节机组冷却水出口温度稳定在36~38℃之间。机组在运行中，还应观察冷却水的进、出口压差及温差，如有大变化，应分析原因并处理。若其他参数变化不大，可能是传热管结垢或传热管口被堵塞，也可能是冷却水端盖隔板垫片破裂等原因。

熔晶管观察：

机组运行过程中，管理人员应经常检查熔晶管是否烫手。一般情况，熔晶管接触吸收器端，手可触及，并可长时间停留。若手可触及但不能长时间停留，则说明低压发生器有溶液溢流进入熔晶管，应检查原因。若属结晶前的前兆，应及早处理。若熔晶管很烫手，表明浓溶液侧可能结晶，应采取熔晶措施。

机组真空情况检查：

如机组能经常抽出不凝性气体，应分析、检查原因，如未查出，则尽快进行气密性检查。如果机内压力迅速升高，则有可能为传热管破裂或机组其他部位发生异常泄漏，应尽快停机，停机后应尽快切断冷水、冷却水系统，使冷水、冷却水不与机组相通，并进行气密性检查和排除漏点。

检查屏蔽泵运转声音及电流值：如有异常，应立即与厂商或服务公司联系，分析原因并处理。

偏差调整：

检查触摸屏上温度显示值是否与温度计所测值一致，若不一致，应进行偏差调整。

其他：

1)  检查真空泵油是否乳化或有脏污。

2)  检查水泵是否振动，电机是否过热。

3)  每年机组运转的前两周，每周检查一次冷剂水密度。

4)  每年至少进行一次机组安全保护装置的确认试验，如安全保护失控，应及时修复正常后才能运行。

3 、抽气操作

抽气系统外形图：

         

4 、冷剂水取样、测量：

1 ）当γ＜1.02时，则视为合格，无须进行再生。

2 ）当1.02≤γ＜1.04时，则视为冷剂水受到轻度污染，此时应将冷剂水旁通阀打开一定的角度，即进行边制冷边再生。当冷剂水低于液囊视镜中线时，关闭冷剂水旁通阀。

3 ）当γ≥1.04时，则视为冷剂水受到严重污染，此时应将冷剂水喷淋阀全部关闭，将冷剂水旁通阀全开，待冷剂水低于液囊视镜中线时，关冷剂水旁通阀。如此反复进行，直至冷剂水再生合格(γ＜1.02，打开冷剂水喷淋阀恢复制冷工况。)

         

5 、溶液管理

酸碱度 ： 为防止溴化锂溶液对机组的腐蚀，其pH值应控制在9～10.5，超出范围即需调整。

缓蚀剂：为抑制溴化锂溶液对机组的腐蚀，溶液中应含有一定浓度的缓蚀剂(一般为铬酸锂，浓度为0.1～0.3%)。

辛醇：为提高机组的性能，溴化锂溶液中添加有一定量的辛醇，浓度约为0.1～0.3%。当辛醇含量低于此范围时，应补充。辛醇含量不足可由两个方面来判断：一是机组性能下降；二是溶液中没有非常刺激的辛醇气味或抽气时排气中没有辛醇气味。

辛醇通常按需要补充。加入方法与机组加溶液方法相同，可由加液阀或浓溶液取样阀处用负压吸入。

溴化锂溶液的再生：溴化锂溶液成分变化时，应进行再生处理，再生必须由厂商或服务公司来负责实施。

6 、日常维护保养

维护内容：

a 、机组的内部：包括机组的真空、溴化锂溶液以及其他附件等。

b 、机组的附属设备：包括：水管、检测仪表、控制柜等。

c 、机组外围：包括：各种管路、阀门、水泵、冷却塔（水质稳定系统）风机、甚至还有风机盘管等。

冷水出口温度达不到设定值：

1 ）机组制冷量小于用户热负荷

2 ）机组真空度差

3 ）溶液循环量没有调整到最佳状态

4 ）冷剂水喷淋阀没有调好

5 ）蒸汽压力偏低

6 ）冷却水水量不足或冷却水进口温度偏高

7 ）冷水水量偏大

8 ）电动调节阀因限制没有全开

9 ）辛醇含量少

10 ）传热管结垢

11 ）冷剂水污染

12 ）吸收器淋板堵塞

13)  冷剂水喷嘴堵塞（F型）或冷剂水淋板堵塞（H型）

溶液泵长时间吸空：

1 ）机组添加溶液不足

2 ）机组真空度差

3 ）冷却水温度偏高或冷却水流量偏小

4 ）辛醇含量少

5 ）冷剂水污染

6 ）机组溶液结晶

7 ）吸收器液囊滤网堵塞

冷剂泵长时间吸空：

1 ）冷却水进口温度偏低或冷却水流量偏大

2 ）冷水出口温度偏高

3 ）冷剂水喷淋调节阀未调整至最佳状态

4 ）蒸发器液囊滤网堵塞

冷却水进口温度偏高：

1 ）冷却塔选型错误

2 ）冷却塔风机转向错误

3 ）冷却塔布水不匀或喷嘴堵塞

4 ）冷却塔进风面积不足

5 ）湿球温度偏高

6 ）冷却塔风机传动机构损坏

流量开关报警：

1 ）冷水流量偏小

2 ）冷水系统运行不稳定

3 ）流量开关耙片配置错误

4 ）流量开并安装不当

5 ）流量开关接线错误

机组热交换器异常响声泄漏：

1 ）溶液循环量偏小

2 ）蒸汽调节阀调节失控

3 ）热交换器泄漏

机组真空差：

1 ）机组内余气没有及时抽尽

2 ）机组二次密封阀没有盖好导致泄漏

3 ）真空泵抽气效果差抽不出气

冷剂水污染：

1 ）溶液添加量大

2 ）冷却水水量偏大或冷却水进口温度偏低

3 ）冷水出口温度偏离额定值过大

4 ）溶液循环量偏大

5 ）蒸汽调节阀控制失控

吸收器稀溶液温度异常高温：

1 ）机组真空度差

2 ）冷却水量偏小或冷却水进口温度偏高

3 ）吸收器淋板堵塞

4 ）熔晶管导通

5 ）吸收器传热管堵塞、结垢

高发溶液温度偏低：

1 ）溶液循环量偏大

2 ）凝水液封器堵塞

3 ）蒸汽压力偏小

4 ）蒸汽凝水系统排水不畅

5 ）工作干度小（带湿）

冷水流量不足：

1 ）过滤器堵塞，进出水压差增大

2 ）水泵入口有气，泵吸空及泵排出口压力表不稳定

3 ）系统阀门没打开或阀门阀芯脱落

4 ）机组传热管堵塞

5 ）传热管结垢

6 ）水泵选型偏小或系统阻力过大

本文来源于互联网，暖通南社整理编辑于2021年12月17日。