淺談溴化鋰制冷機產生冷衰的原因及防治措施

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生冷衰的原因及防治措施。

關鍵詞：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，節約能耗，以溴化鋰水溶液為工質，無臭、無毒，有利于環保要求等優點，得到了廣泛的應用。其冷衰是指制冷機組的制冷量隨時間推移而出現逐步衰減的現象，它與制冷機本身制造和運行條件有關，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%，并且經過維修仍然超過10%，那就表明制冷機組性能已經很差。因此，通過分析溴化鋰制冷機組在運行使用過程中產生冷衰的原因，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、水質穩定性、溴化鋰溶液、屏蔽泵、冷卻塔等均有關系，它們通過影響機組的真空度、熱交換、內循環量等，從而使機組制冷能力逐步出現衰減。

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。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，發現泄漏，及時進行處理。

2.水質穩定性

與溴化鋰制冷機組運行有關系的介質有冷卻水、冷媒水、蒸汽。①蒸汽一般由鍋爐提供，因鍋爐用水均經過嚴格的水質處理，一般不會有水垢、藻類等，水質可以得到保證，因此對機組不會產生影響。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，因此對水質應有較高的要求，保證不結垢、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、傳質和循環運行，它的質量將直接影響機組的制冷能力，如果溶液質量不達標，腐蝕產生的雜質就會堵塞噴嘴、淋激板孔，從而直接影響噴淋效果；同時，雜質還會堵塞管路和屏蔽泵濾網，直接影響溶液循環量；如果雜質再進入屏蔽泵，就會影響屏蔽泵的轉動和溶液流動；如果屏蔽泵內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、降低的現象。若不定期檢修，會直接影響機組溶液循環，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，使得冷卻水中的離子、雜質濃度增加，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設置水過濾器，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下運行的，機組運轉前機內應該達到一定的真空度，機組運轉過程中也需要及時排除因泄漏或腐蝕產生的不凝性氣體，機組保養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因內腔腐蝕而壽命縮短。

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，就是防止雜質和灰塵進入機組內部；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注機組內的真空狀態，若發現機組有泄漏，要查出漏點，并通過補焊、補脹、更換部件等辦法予以修復，同時要進行氣密性檢查，以達到規定指標要求。

（2）機組運行中，要嚴格控制好溴化鋰溶液的雜質和PH值，并定期檢測溶液的總雜質、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。若檢測發現溶液質量達不到相關要求時，可通過雜質過濾清除、添加氫氧化鋰調整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量。如果水質較差時，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處理，而且當冷卻水的電解質含量升高，其導電率高于標準值時，還須進行定期排污，并補充電解質含量低的水。

（5）每個季節運行前加入系統的冷媒水，水質必須達到要求，必要時要經過水質凈化處理。

（6）對于冷卻塔、屏蔽泵、真空泵等附屬設備，除按產品規范進行選用外，還要進行定期維修保養和性能檢測。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良。

（7）定期對傳熱管進行檢查，若發現結垢嚴重時，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、結語

總之，溴化鋰制冷機的冷衰現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。