溴化鋰吸收式制冷機組的性能優化及節能改進策略探討

摘 要：文章對溴化鋰吸收式制冷機組制冷運行原理進行分析，機組運行性能主要受到冷卻水進口溫度、蒸汽壓力、冷水出口溫度、能量增強劑等要素影響。基于機組氣密性全面優化，對溴化鋰吸收式制冷機組水質進行優化，提高制冷效率，全面降低能耗。

關鍵詞：溴化鋰吸收式制冷機組;性能;節能改進;策略

冷凍站用蒸汽雙效性溴化鋰吸收式制冷機組（簡稱溴冷機）主要是為配電室空調、原液車間工藝空調及生產系統提供7 ℃冷凍水。目前，部分機組在長期連續運行工況下，制冷量開始不斷衰弱，制冷性能逐步降低。需要加強維護保養，進行優化溴化溶液指標等管理，保證制冷機組的長期、穩定運行。

1 ? ?溴化鋰吸收式制冷機組制冷原理

溴冷機在運行過程中主要是以水作為制冷劑，溴化鋰溶液主要是起到吸收作用，以飽和水蒸氣作為主要動力，在真空狀態下制取空氣調節和工藝用7 ℃冷水。冷水在蒸發器內部受到冷凝器減壓節流之后會逐漸冷卻，冷劑水自身吸收水熱量后會逐步被蒸發，成為冷劑蒸汽。轉入吸收器內部后將會被部分溶液有效吸收，促使原有的濃溶液轉變為稀溶液。吸收器中的部分稀溶液，基于溶液泵轉入到高壓發生器中，在飽和蒸汽中逐步加熱，之后產生的高壓蒸汽能有效轉入到低壓發生器中。在低壓發生器中，部分中間溶液受到高壓冷劑蒸汽作用會不斷受熱，產生低壓冷劑蒸汽以后，濃縮成濃縮液促使高壓冷劑蒸汽冷凝產生相應的冷劑水。節流后能轉入到冷凝器中，還有部分冷劑水來源于低壓冷劑蒸汽。兩處來源不同的冷劑水通過U型管轉入蒸發器液囊當中，通過冷劑泵轉移到蒸發器上部位置噴淋系統中，吸收流經傳熱管內冷水的熱量而沸騰蒸發，成為冷劑蒸汽。產生的冷劑蒸汽進入吸收器，被回到吸收器中的濃溶液吸收。冷水則在熱量被冷劑水帶走后溫度降低，流出機組，返回用戶系統。濃溶液在吸收了冷劑蒸汽后，濃度降低，成為稀溶液，經再吸收箱吸收閃發箱中產生的冷劑蒸汽后被溶液泵再次送往高、低壓發生器加熱濃縮[1]。

2 ? ?溴化鋰吸收式制冷機組的性能優化及節能改進策略

2.1 ?工藝優化

（1）氣密性。溴冷機主要是在高真空環境下運行，吸收器及蒸發器運行中產生的壓力值較低，導致外部環境部分空氣進入。其次，溴化鋰溶液對金屬材料有較強的腐蝕性，尤其是在有氧條件下腐蝕相當快，嚴重影響機組使用年限，因此，必須保證機組一直處于高真空狀態。在設備保養階段，針對雙效機組，要合理選取真空保養技術措施。通過對真空度要求展開全面分析，判定機組氣密性現狀。當壓力值產生較大變化時，操作人員要及時對機組進行抽真空操作。如機組能經常抽出不凝性氣體，應分析、檢查原因，如未查出，則盡快進行氣密性檢查。如果機內壓力迅速升高，則有可能為傳熱管破裂或機組其他部位發生異常泄漏，應盡快停機，停機后應盡快切斷冷水、冷卻水系統，使冷水、冷卻水不與機組相通，并利用正負壓檢漏進行氣密性檢查和排除漏點。

（2）溴化鋰溶液。為了降低溴化鋰溶液對各類金屬材料產生較大腐蝕作用，可以在溶液中補充緩蝕劑。當前，應用較多的緩蝕劑主要是鉬酸鋰、鉻酸鋰，其中，緩蝕劑應用中消耗速度較快，要注重定期對溶液含量進行測定。為了保障熱交換設備熱質交換效果全面提升，要注重在溴化鋰溶液中補充適量表面活性劑，此類物質添加能對表面張力進行控制，可以選取的表面活性劑有異辛醇。此類物質補充能有效優化吸收器整體吸收成效，對冷凝器冷凝應用效果進行調控。從運行成效中得知，將辛醇添加到溴化鋰溶液中，能有效提升10%～15%制冷量，在制冷系統應用前后，要注重對機組溶液實施取樣分析，對各類溶液變化現狀進行監控，以做好表面活性劑以及緩蝕劑應用量調控[2]。

（3）冷劑水。受到運轉條件轉變以及機組運行現狀變化等情況，溶液基本濃度較低，加上人員操作影響，高壓發生器和低壓發生器中沸騰的溴化鋰溶液細小的液滴難免會被冷劑蒸汽帶入冷凝器和蒸發器的冷劑水中。部分穩定運行的機組隨著運轉時間變化影響，也會產生冷劑水污染，冷劑水污染問題將會導致制冷成效不斷降低，嚴重時，機組無法正常運行。因此，在機組運行中要定期取樣測量冷劑水的密度值，冷劑水被溴化鋰污染后要進行再生處理。

（4）冷水及冷卻水水質。對機組制冷性能具有較大影響，溴冷機運行一段時間后，在傳熱管內、外壁會產生一層污垢，污垢產生的影響大多都是通過污垢系數進行判定。污垢系數越大，產生的熱阻系數以及熱阻就越大，對傳熱性能具有較大影響，會導致機組制冷量降低。冷凍水系統運行中，要通過適量補充水，提高冷水水質，在停機過程中，要注重將機組傳熱管冷水、冷卻水排干。

2.2 ?日常運行中對機組性能進行優化

操作人員要做好冷水調節，冷水出口溫度對于制冷量會產生較大影響。在機組運行參數許可基礎上，機組要能在較高冷水出口溫度中保持穩定運轉，有助于提升機組運行經濟性。若冷水出口溫度快速升高，將會導致蒸發器液囊內冷劑水液位開始降低，冷劑泵吸空。在冷卻水調節過程中，對冷卻水進口溫度的控制要注重應用冷卻塔風機進行調控，促使冷卻塔冷卻能力和周邊空氣環境干濕度具有較大關聯。機組運轉過程中冷卻水溫度不能太低，進出口溫度要控制在28～32 ℃。全面提升蒸汽壓力有助于提高機組制冷量。在蒸汽壓力逐步升高基礎上，濃溶液濃度也會不斷上升，要注重對雙效機組蒸汽壓力進行控制，不能超出0.6 MPa，再生溫度不超出165 ℃。

3 ? ?結語

當前，對溴冷機多項性能全面優化要選取科學化的節能措施，提高制冷機運行穩定性，有助于提升機組運行效率，以有效降低循環水、蒸汽產生的消耗，促使溴冷機綜合能耗有效降低。

[參考文獻]

[1]晁永國，任蘭英，許光宇.溴化鋰吸收式制冷機組的性能優化及節能改進[J].合成纖維工業，2010（1）：54-56.

[2]王敬宇.淺談溴化鋰吸收式制冷機組[J].建材發展導向，2019（8）：79.

作者簡介：王越龍（1992— ），男，漢族，甘肅通渭人，學士。