溴化鋰吸收式冷凍機典型故障

溴化鋰吸收式冷凍機典型故障第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷凍機制冷能力不足-不凝性氣體的影響不凝性氣體存在內部運轉循環(huán)劣化高溫部分溫度上升溶液中緩蝕劑的消耗燃料消耗率增加不凝性氣體的增加吸收能力低下不能制冷結晶機組使用壽命縮短?。「邏呵袛啾Ｗo溶液的腐蝕性增加第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷凍機制冷能力不足吸收器損失吸收器中的壓力與溶液相平衡的水蒸氣的壓力差,是吸收過程的推動力.把壓力與之相對應的溶液的飽和溫度來代替,則可不用壓力差,而用溫度差來表示吸收器的損失.“吸收器損失”定義為在穩(wěn)定的名義工況下運行時，吸收器中稀溶液的露點溫度與冷劑溫度的差值。雙膜理論傳質方程式或吸收方程式Ga=KGAt(P’a-Pa)P’a表示氣相中的蒸汽分壓,PaP表示相界面處的蒸汽分壓Pa表示液相中平衡蒸汽分壓,KGˉ吸收系數,Aˉ相接觸面積t-接觸時間,(P’a-Pa)-傳質的推動力即蒸汽的分壓差Ga-吸收劑對吸收質的吸收量根據雙膜理論取決于氣膜與液膜的擴散阻力,氣膜與液膜阻力除了與蒸汽和溴化鋰的性質有關外,還與其中是否存在不凝性氣體有關.若不凝性氣體存在,將大大增加擴散阻力.P’aPapPa液相氣相相界面氣膜液膜擴散方向氣體吸收過程示意圖第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日吸收器損失的測量<計算示例>冷劑蒸發(fā)溫度=8.0℃取樣溶液溫度和比重=33℃，1.69溶液泵出口溫度=40℃根據取樣溶液比重和溫度查圖1得到溶液濃度：59%從59%的濃度線和溶液溫度線（40℃）的交點處得到冷劑飽和溫度：7℃吸收器損失=冷劑蒸發(fā)溫度（8.0℃）﹣冷劑飽和溫度（7.0℃）=1.0℃<吸收器損失評價>≤1.1℃好1.5℃~3.0℃需要從儲氣箱抽氣≥3.9℃需要從吸收器抽氣第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溴化鋰溶液曲線第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷凍機制冷能力不足-典型案例制冷量約為3500KW的直燃機，在冬季先進行暖房試運轉，第二年夏季轉為制冷模式運行，發(fā)現冷凍機制冷效果不好，冷水進出口溫差較小，冷水出口溫度不能達到設定的目標溫度，無法滿足需求。

排除其他原因后，測量吸收器損失達到8度，判斷機組內不凝性氣體過多造成冷凍機制冷效果差，持續(xù)從吸收器內抽真空，吸收器損失逐漸變低，冷水出口溫度逐漸降低，達到設定的目標溫度。第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷卻水流量對制冷量的影響

在其他條件不變情況下，冷卻水量減少10%，制冷量下降3%左右；反之，制冷量上升2%。當冷卻水量減少20%以上時，制冷量下降幅度增大；而當冷卻水量提高20%以上時，制冷量上升幅度緩慢。我國標準規(guī)定實際運行中冷卻水量不超過名義值120%，否則過分提高傳熱管內流速后，將引起水側的沖刷腐蝕，影響機組的使用壽命。冷卻水量過少，則會導致濃溶液濃度過高，以至有結晶的危險。因此冷卻水量一般不低于設計值的80%（部分負荷時例）。第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷卻水溫度對制冷量的影響若其他外界條件不變時，與設計工況相比較，冷卻水入口溫度每升高1℃，制冷量約下降5%～8%，單位冷量耗能量增加。反之，當冷卻水入口溫度每下降1℃，制冷量約上升3%～5%，單位冷量耗能量減少。雖然冷卻水入口溫度越低，制冷量越大、能耗越少，但值得注意的是，隨著冷卻水入口溫度的降低，溶液發(fā)生結晶的可能性也逐漸增加，同時易造成冷劑污染。因此只能盡量在二者之間取得平衡點，設計合理的機組則可以允許在較低冷卻水入口溫度時機組仍能正常運轉，在獲得較大的制冷量的同時耗費較低的能量。第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日機組內部腐蝕產生雜質造成溶液循環(huán)不暢溶液熱交入口大量鋼板腐蝕脫落的銹片堵在傳熱管口第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日機組內部腐蝕產生雜質造成溶液循環(huán)不暢典型案例冷凍機試運轉5年后，機組出現高發(fā)溶液供液不足，機組制冷能力不足。調查機組歷年的運行狀況：1.機組自調試之初，由于破裂板破損，造成空氣漏入機組

2.溶液顏色發(fā)生變化

3.屏蔽泵曾因雜質造成堵轉懷疑高發(fā)供液不足是由于管路堵塞所致，后檢查發(fā)現溶液熱交傳熱管管口被大量銹渣堵死。第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溴化鋰溶液的腐蝕機理溶液對鋼板和銅管的腐蝕

2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Cu+O2=2Cu2O2Cu2O+4H2O+O2=4Cu(OH)2氧氣的存在第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溴化鋰溶液的腐蝕因素◆

溶液的溫度溫度越高，腐蝕性越強◆溶液酸堿度溶液呈酸性或強堿性都會增強腐蝕性◆溶液的濃度濃度的高低對腐蝕性影響不大◆氧氣存在促進腐蝕的發(fā)生第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理防腐措施●

限制溶液溫度最高溶液溫度≤165℃●

控制溶液堿度溶液PH值控制在9.0～10.5●

添加緩蝕劑溶液中添加適量的緩蝕劑●

保持整機的氣密性防止空氣進入第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理

防腐機理3Fe＋6H2O＋2Li2CrO4→Fe3O4＋2Cr(OH)3＋4LiOH＋H23Fe＋3H2O＋2Li2CrO4→Fe3O4＋Cr2O3＋LiOH＋H26Cu＋5H2O＋2Li2CrO4→3Cu2O＋Cr(OH)3＋4LiOH3Fe＋4H2O＋Li2MoO4→Fe3O4＋MoO2＋2LiOH＋3H2生成結構致密的Fe3O4溶液堿度增加有氫氣產生第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溴化鋰氧氣銅離子鋼鐵表面形成的氧化物防腐層。這意味著初期（吸收式制冷機開始運轉）緩蝕劑的量急劇減少。溴化鋰氧化層氧化層緩蝕劑鋼鐵氧化物遭到空氣的破壞，或者是被高溫環(huán)境、銅離子等破壞。在制冷機內部產生脫落。緩蝕劑修復受腐蝕的表面。此過程是在不斷地進行，緩蝕劑在不停地消耗，因此要定期地分析和調整。第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溶液調整后的抽氣量的變化：第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理

LiBr溶液中的低碳鋼腐蝕曲線：雙效循環(huán)單效循環(huán)低碳鋼的腐蝕堿量第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溶液的腐蝕能力是溶液溫度在100℃以下時，基本沒有什么變化，但是一旦超過120℃，就會急劇增強。雙效冷凍機、冷溫水機的高溫發(fā)生器中，溶液溫度高于此溫度，如果不做好溶液管理，就有發(fā)生筒體腐蝕事故的危險。另外，還要注意冷卻水溫度高、流量減少、不凝氣體蓄積、連續(xù)高負荷運轉等都是使溶液溫度升高的原因。第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溴化鋰溶液管理的重要點（概要）

溴化鋰溶液在制冷機運行中，逐漸惡化，表現為：

1.緩蝕劑的損耗2.堿度的增加（或減少）3.雜質的增加第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理使用緩蝕劑的目的是在制冷機內部的鋼或其它金屬的濕潤表面形成均勻、致密的保護膜（Fe3O4）來阻止腐蝕的發(fā)生。在制冷機試運轉時，當內部不凝性氣體被徹底地抽出并且沒有空氣的存在時，保護摸會形成的很好。但是，當制冷機工作在不斷的開或停時，保護膜的一部分將會被剝離，緩蝕劑會形成新的保護膜來代替。除了在最初的運行時，緩蝕劑的消耗和溶液中的雜質會使溶液不斷地惡化，此過程是重復不斷的。此外，在保護膜形成期間，制冷機內部會產生氣體（氫氣），因此不斷地從制冷機內部抽氣是必要的。為了維持溴化鋰溶液的堿度，在溶液的最初管理時要執(zhí)行堿度調整。這樣的堿度調整目的也確保溶液能夠發(fā)揮它的防腐作用。通常，溶液的堿度隨著制冷機的運轉趨向升高。如果它超過了一定的標準，將會產生象防腐能力減弱、溶液銅含量增加等問題。第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溴化鋰溶液中雜質主要是鐵和銅。二者的含量增加會引起緩蝕劑的消耗，堿度上升，機組氣密不良。雜質的增加，在很短時間內將會引發(fā)問題，象制冷機內產生氣體的增多，局部腐蝕和泵軸承的磨損。分析溴化鋰溶液性質，通過每年分幾次來評定它們是否惡化是絕對必要地，適當的惡化是可以接受的。圖表1給我們舉了一個溶液分析結果的例子。從這個例子，可以計算緩蝕劑的額外添加量和堿度的調整量，并且必須進行溶液過濾。即使在正常的使用條件下，在檢查期間（制冷機試運轉后5年或是運行20000小時）也必須進行溶液再生（補充緩蝕劑，調整堿度，過濾溶液和制冷機內部清洗）。操作者應當預先判斷制冷機的惡化狀況。

1.雖然機組氣密性良好，但制冷機內有大量氣體被抽出。

2.溴化鋰溶液變臟（顏色變成棕色或黑色）溴化鋰溶液減褪（在緩蝕劑有顏色的情況下）第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理標準分析結果溴化鋰溶液濃度48%47%緩蝕劑濃度100ppm或更高50ppm堿度0．035N0．05N雜質50ppm或更低200ppm溴化鋰溶液分析舉例

第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理

溴化鋰吸收式冷凍機內部腐蝕第23頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷卻水的管理

指標冷卻水補給水超標可能形成的危害

標準值標準值腐蝕結垢pH(25℃)6.5～8.O6.5～8.OΟ(過低)Ο(過高)電導率(26℃)(μS／cm)<800<200Ο氯化物CL-(mgCL-／L)<200<50Ο硫酸根SO42-(maCaSO4／L<200<50Ο酸消耗量(pH4.8)(m