曹振華

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院建筑與熱能工程學院，陜西 西安 710302)

1 引言

溴化鋰吸收式制冷機組常見的故障有溶液結(jié)晶，冷媒水及冷劑水結(jié)冰，冷劑水被污染，機組性能下降，機組氣密性變差，以及燃燒器及其他設(shè)備機械故障等。本文就機組溶液結(jié)晶的問題及處理的方法進行分析探討。

2 溶液的結(jié)晶

溶液結(jié)晶是溴化鋰吸收式制冷機組常見故障。為了防止機組在運行過程中溶液產(chǎn)生結(jié)晶，通常在發(fā)生器濃溶液出口端設(shè)有自動融晶裝置。此外，為了避免機組停機后溶液結(jié)晶，還設(shè)有機組停機時的自動稀釋裝置。融晶時，機組冷劑水減少，且需要很長的一段時間。此時，機組性能將大幅降低。因此，機組在運行過程中應(yīng)盡量避免結(jié)晶情況的發(fā)生。下面就機組在停機、運行和啟動時發(fā)生結(jié)晶時的現(xiàn)象和處理方法做一簡要介紹。

2.1 停機期間的結(jié)晶

在停機期間，由于溶液在停機時稀釋不足或環(huán)境溫度過低等原因，使得溴化鋰溶液的質(zhì)量分數(shù)冷卻到平衡圖中的下方而發(fā)生結(jié)晶。一旦發(fā)生結(jié)晶，溶液泵就無法正常運行，則可按如下步驟進行融晶：用蒸汽對溶液泵殼和進出口管進行加熱，直至溶液泵能夠運轉(zhuǎn)。加熱時要注意防止蒸汽和冷凝水進入電動機和控制設(shè)備。切勿對電動機直接加熱。

2.2 運行期間的結(jié)晶

機組運行過程中，掌握結(jié)晶的征兆是十分重要的。如果在結(jié)晶初期就采取相應(yīng)的措施(如降低機組負荷等)，一般可避免結(jié)晶。

機組運行期間，最容易結(jié)晶的部位是溶液熱交換器的濃溶液側(cè)和濃溶液的出口處。因為這里是溶液質(zhì)量分數(shù)的最高處及濃溶液溫度的最低處，當濃溶液溫度低于該質(zhì)量分數(shù)下的結(jié)晶溫度時，結(jié)晶逐漸產(chǎn)生。機組在全負荷運行時融晶管不發(fā)燙，說明機組運行正常，一旦出現(xiàn)結(jié)晶，由于濃溶液出口被堵塞，發(fā)生器的液位則會越來越高。當液位到融晶管位置時，溶液就會繞過低溫熱交換器，直接從融晶管回到吸收器。因此融晶管燙是溶液結(jié)晶的顯著特征。這時，低壓發(fā)生器液位高，吸收器液位較低，機組性能下降。

當結(jié)晶情況比較輕微時，機組本身能自動融晶。溫度高的濃溶液經(jīng)融晶管直接進入吸收器，使稀溶液溫度升高。當溶液經(jīng)過熱交換器時，對殼體側(cè)結(jié)晶的濃溶液進行加熱，可將結(jié)晶融解。濃溶液又可經(jīng)熱交換器到吸收器噴淋，低壓發(fā)生器液位下降，機組恢復(fù)正常運行。這種方法稱為融晶管融晶。

如果機組無法自動融晶，可采用下面的融晶方法：

(1)機組繼續(xù)運行。①關(guān)小熱源閥門，減小供熱量，使發(fā)生器溶液溫度降低，溶液質(zhì)量分數(shù)也降低。②關(guān)閉冷卻塔風機(或減少冷卻水流量)，使稀溶液溫度升高，一般控制在60°C左右，但不要超過70°C。③為使溶液的質(zhì)量分數(shù)降低，或不使吸收器液位低，可將冷劑泵再生閥門慢慢打開，使部分冷劑水旁通到吸收器。④機組繼續(xù)運行，由于稀溶液溫度提高，經(jīng)過熱交換器時加熱殼體側(cè)結(jié)晶的濃溶液，經(jīng)過一段時間后，結(jié)晶一般可以消除。

(2)機組繼續(xù)運行并有加熱，如果結(jié)晶情況比較嚴重，上述方法一時難以解決，可借助于外界熱源加熱來消除結(jié)晶。①按照前面的方法，關(guān)小熱源閥門，使稀溶液溫度上升，對結(jié)晶的濃溶液加熱。②同時用蒸汽或蒸汽凝水直接對熱交換器進行全面加熱。

(3)采用溶液泵間歇啟動和停止的方法。①為了不使溶液過分濃縮，關(guān)小熱源閥門，開關(guān)閉冷卻水閥門。②打開冷劑水旁通閥，將冷劑水旁通至吸收器。③停止溶液泵的運行。④待高溫溶液通過稀溶液管路流水下后，在啟動溶液泵。當高溫溶液被加熱到一定溫度后又暫停溶液泵的運轉(zhuǎn)，如此反復(fù)操作，使熱交換器內(nèi)結(jié)晶的濃溶液受發(fā)生器回來的高溫溶液加熱而融解。不過，這種方法不適用于濃溶液不能從稀溶液管路流回到吸收器的機組。

(4)間歇啟動和停止并加熱。把上述方法結(jié)合起來使用，可使融晶速度加快，對結(jié)晶嚴重的場合進行融晶，可采用此方法。具體操作如下：①用蒸汽軟管對熱交換器加熱。②溶液泵因內(nèi)部結(jié)晶而不能運行時，對泵殼和連接管道一起加熱。③采取上述措施后，如果溶液泵仍然不能運行，則可對溶液管道、熱交換器和吸收器中產(chǎn)生結(jié)晶的部分進行加熱。④采用溶液泵間歇啟動和停止的方法。⑤融晶后機組開始工作，若抽氣管路結(jié)晶，也應(yīng)融晶。若抽氣裝置不起作用，非凝性氣體無法排出，盡管結(jié)晶已經(jīng)消除，但隨著機組的運行又會重新結(jié)晶。⑥查找結(jié)晶的原因，并采取相應(yīng)的措施。如果高溫溶液熱交換器結(jié)晶，則高壓發(fā)生器液位升高。因高壓發(fā)生器沒有融晶管，同樣需要采用溶液泵間歇啟動和停止的方法，利用溫度較高的溶液回流來消除結(jié)晶。融晶后，機組在全負荷情況下運行，自動融晶也不發(fā)燙，則說明機組已恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)。

2.3 機組啟動時的結(jié)晶

機組啟動時，由于存在冷卻水溫度過低，機內(nèi)有非凝性氣體或熱源閥門開度過大等原因，大都是在熱交器濃溶液側(cè)產(chǎn)生結(jié)晶，也有可能在發(fā)生器中產(chǎn)生結(jié)晶。

融晶方法如下：

(1)如果是低溫熱交換器內(nèi)的溶液結(jié)晶，其融晶方法與機組運行期間的結(jié)晶處理方法相同。

(2)發(fā)生器結(jié)晶時，融晶方法如下：①微微打開熱源閥門，向機組微量供熱。通過傳熱管加熱結(jié)晶的溶液，使結(jié)晶融解。②為加速融晶，可在外部用蒸汽全面加熱發(fā)生器殼體。③待結(jié)晶融解后，啟動溶液泵。待機組內(nèi)溶液混合均勻后，即可正式啟動機組。

(3)如果低溫溶液熱交換器和發(fā)生器同時結(jié)晶，則按照上述方法，先處理發(fā)生器結(jié)晶，再處理低溫溶液熱交換器的結(jié)晶。

參考文獻：

[1] 王大勇,施耀華.溴化鋰吸收式制冷機的主要特點及操作注意事項[J].科技傳播,2010,18.

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