溴化鋰吸收式制冷機運行管理經驗探討

郭旭

（天津港生活服務中心，天津 300000）

溴化鋰吸收式制冷機運行管理經驗探討

郭旭

（天津港生活服務中心，天津 300000）

雙效溴化鋰吸收式制冷機在運行中存在著諸多問題、如果不重視運行管理工作，制冷量衰減得很厲害，有的機組只使用了幾年就因制冷量衰減而報廢了。我集團綜合業務樓1998年安裝使用了四臺美國特靈公司生產的溴化鋰制冷機組，溴化鋰制冷機組一年只使用3-4個月，它的運行管理工作就顯得尤為重要。每年都制定維護保養計劃，按計劃認真地維護保養機組。制冷機的氣密性、溶液、冷劑、冷水、冷卻水水質對制冷機的性能有很大的影響，運行管理中的解決辦法及日常管理維護至關重要。

溴化鋰；制冷機；運行管理

我公司4臺ABTE型雙效型溴化鋰吸收式制冷機采用蒸汽為驅動熱源，利用我公司鍋爐產生的采暖二次蒸汽，既節省了能源，又提高了能源綜合利用效率；并且溴化鋰吸收式制冷機在額定蒸汽壓力下，運行工況非常穩定。但在溴化鋰制冷機投產初期制冷機冷量出現逐年衰減的趨勢，故障停機次數也日趨頻繁。從2006年底開始，對機組進行清洗、銅管探傷和機組的檢修，同時對冷水系統、冷卻水系統進行了改造和優化。經過兩年多的努力，機組的運行基本正常，冷量恢復至額定冷量的85%～90%，取得了良好效果。

1 溴化鋰制冷機運行中存在問題

機組運轉時內部各點壓力、溫度偏高。機組的內部各點壓力、溫度與設計值相比均偏高。以吸收器為例，吸收器的壓力與溶液相平衡的水蒸器的壓力差，是吸收器的推動力。因此，一旦存有不凝性氣體，吸收的阻力就會增大，從而影響吸收器中的傳熱和傳質過程，進而影響機組的性能。這些不凝性氣體就會增加溶液表面的分壓力，使冷劑蒸汽通過液膜被吸收時的阻力增加，傳熱系數減小，吸收效果降低；另外，倘若不凝性氣體停滯在傳熱管表面，會形成熱阻，影響傳熱效果，它們均導致制冷量下降。

溴化鋰溶液的腐蝕性。溴化鋰溶液對金屬材料的腐蝕性，比氯化鈉（NaCl）、氯化鈣（CaCl2）水溶液的要小，但仍是一種較強的腐蝕介質，對制造溴化鋰吸收式機組常用的碳鋼、紫銅等金屬材料，具有較強的腐蝕性。

不凝性氣體排出困難。溴化鋰制冷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，機內溶液和冷劑水分布裝置堵塞嚴重。

溴化鋰溶液結晶。在一定溫度下，溴化鋰在水中溶解的量是一個定值。一定溫度下的溴化鋰飽和水溶液，當溫度降低時，會有溴化鋰的晶體析出而形成結晶現象。結晶之后，使溶液不能正常循環，影響制冷機的正常工作運行。

以上問題，使得溴化鋰制冷機組的冷量大幅衰減或不制冷，使中央空調系統無法正常運行。

2 問題分析與改進措施

溴化鋰制冷機組的制冷量大幅衰減的原因是機組的運行狀態嚴重偏離了設計運行狀態（變工況運行），其主要原因如下：

真空管理。由于整個溴化鋰吸收式制冷機是處于真空中運行的，蒸發器和吸收器中的絕對壓力只有千分之幾巴（幾毫米汞柱），如果機組的氣密性不好，外界空氣很容易漏入，而空氣中含有氮氣等不凝性氣體，這些不凝性氣體就會增加溶液表面的分壓力，使冷劑蒸汽通過液膜被吸收時的阻力增加，傳熱系數減小，吸收效果降低；另外，倘若不凝性氣體停滯在傳熱管表面，會形成熱阻，影響傳熱效果，它們均導致制冷量下降。如果不凝性氣體聚積到一定數量，就能破壞機組的正常工作狀況。不凝性氣體中氧氣的存在，是造成機組內部腐蝕的主要原因，所以要嚴格控制機內氧氣的含量。

冷卻水的水質管理：溴化鋰吸收式制冷機通過循環冷卻水進行冷卻，帶走機組的熱量。循環冷卻水的水質管理，是溴化鋰吸收式制冷機運行保養管理中很重要的一環；循環冷卻水存在的問題是過濾、殺菌滅藻效果不好，使得水中沉積物和污垢過多，冷卻水溫度過高，影響了冷卻效果，造成溴化鋰制冷機在運行的過程中吸收器、冷凝器溫度過高，機組運行工況偏離額定數值程度上升。

冷水水質的管理：溴化鋰吸收式制冷機冷水通常是密閉式設計，循環冷水的水質的好壞，直接影響溴化鋰吸收式制冷機的正常運行，一般來說，循環冷水的水質較好，由于水垢附著所造成的影響小，也不易發生二次腐蝕，只需要注入適當的添加劑即可。

溴化鋰溶液的管理。溴化鋰制冷機的工作介質是溴化鋰——水溶液，因此溶液的品質的好壞將直接影響機器的性能及壽命。溴化鋰溶液對金屬材料的腐蝕等多方面的原因使機組長期處于變工況運行狀態，而且偏離程度越來越大，造成機內腐蝕嚴重，吸收器、蒸發器銅管破裂，溴化鋰溶液、冷劑水分布裝置堵塞，制冷量大幅衰減。

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，在溶液中添加各種緩蝕劑可以有效抑制溴化鋰溶液對金屬的腐蝕。常用的緩蝕劑有鉻酸鹽、鉬酸鹽、硝酸鹽以及銻、鉛、砷的氧化物。另外，一些有機物，如苯并三唑BTA（C6H4N3H）、甲苯三唑TTA（C6H3N3HHCH3）等在溴化鋰溶液中也有良好的緩蝕效果。緩蝕劑之所以能有效地抑止腐蝕的產生，是因為這些緩蝕劑在金屬表面通過化學反應形成一層致密的保護膜，使金屬表面不受或少受氧的侵襲。

3 運行管理經驗總結

為保證溴化鋰制冷機組常年安全而高效地運行，必須加強對機組的運行管理與維護保養，我公司通過幾年機組運行和維修保養的實踐表明，必須從以下幾個方面對機組進行全過程運行管理。

3.1 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1小時記錄檢查結果，并與規定的額定值加以比較，使之不超過額定值（如有可能，應把額定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，一旦發生事故，運行日記便是查明事故原因的有力根據。

3.2 日常檢查

溴化鋰吸收式制冷機可以進行現場的手動開關操作，也可以通過遠方啟停進行遠距離控制。溴冷機的日常檢查存在一定的困難，但是如果完全取消日常檢查，只有在故障發生的時候才能發現異常情況，會導致重大損失的發生。所以應對溴化鋰吸收式制冷機進行巡回檢查，使故障在萌芽狀態下予以控制。

根據對溴化鋰吸收式制冷機多年的運行經驗認為日常檢查要形成檢查記錄，對于溴化鋰吸收式制冷機組的日后維修保養和故障修復提供必需的參考資料，根據我們的經驗，一般將溴冷機的維修檢查分成以下兩個方面：

a.日常檢查項目

日常的檢查項目實施起來比較容易，不需要儀器儀表幫助，依靠個人就可以獨立完成的項目。如每天應認真詳細地填寫運轉記錄表，記下檢查結果，并與規定的額定值加以比較，以便對機組性能進行跟蹤分析，一旦發生事故，便可以查明原因，盡早發現事故隱患，進行故障預防，達到早檢查、早發現、早修復的目的。

b.定期保養檢查項目

外部使用條件的不同使溴化鋰制冷機的使用性能、使用壽命產生較大差異。首先，蒸汽、冷水、冷卻水的設備條件、運轉條件等與溴化鋰制冷機標準要求不符的地方，應盡早予以改進。其次，真空度是溴化鋰制冷機的第一"生命"，真空度是最重要的管理工作，機組真空度不好，不僅使機組性能大大降低，而且是因其腐蝕的重要原因。三是溴化鋰溶液每年化驗一次，通過對溴化鋰溶液品質的優劣進行目測和化學分析，就可以判斷溴化鋰制冷機的運轉狀態如何，并對其進行調整，因此，溶液的定期取樣，對了解機組的內部狀態是必要的。四是冷卻水和冷水的取樣與分析，冷卻水和冷水水質對溴化鋰制冷機的影響有結垢、腐蝕、污垢三個方面，如不對水質進行處理，污垢就會附著在傳熱管表面，使傳熱性能下降，同時，氧化腐蝕影響機組使用壽命，因此，冷卻水和冷水應每月進行取樣分析。五是在冬季，溴化鋰制冷機的機房應保持在5℃以上，40℃以下，機房的濕度在90%以下。六是對于溴冷機易損件、運動部件應進行必要的搶修，適時進行調整、更換，通過有效的檢查保養使溴冷機維持在正常運轉狀態。

由于溴化鋰制冷機組的特殊性，它的維護保養工作十分重要。這項工作做的好壞與否，直接影響設備的運行可靠性及使用壽命，必須引起重視。

1《 溴化鋰吸收式制冷技術及應用》機械工業出版社，2001年.

2《 暖通空調》暖通與空調編輯部.

3《 制冷技術及其應用》機械工業出版社1999年5月.