溴化鋰吸收式冷凍機(jī)典型故障

溴化鋰吸收式冷凍機(jī)典型故障第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷凍機(jī)制冷能力不足-不凝性氣體的影響不凝性氣體存在內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)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(jié)晶機(jī)組使用壽命縮短?。「邏呵袛啾Ｗo(hù)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(jī)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(dòng)力.把壓力與之相對(duì)應(yīng)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(yùn)行時(shí)，吸收器中稀溶液的露點(diǎn)溫度與冷劑溫度的差值。雙膜理論傳質(zhì)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(shù),Aˉ相接觸面積t-接觸時(shí)間,(P’a-Pa)-傳質(zhì)的推動(dòng)力即蒸汽的分壓差Ga-吸收劑對(duì)吸收質(zhì)的吸收量根據(jù)雙膜理論取決于氣膜與液膜的擴(kuò)散阻力,氣膜與液膜阻力除了與蒸汽和溴化鋰的性質(zhì)有關(guān)外,還與其中是否存在不凝性氣體有關(guān).若不凝性氣體存在,將大大增加擴(kuò)散阻力.P’aPapPa液相氣相相界面氣膜液膜擴(kuò)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(jì)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(jù)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(diǎn)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(píng)價(jià)>≤1.1℃好1.5℃~3.0℃需要從儲(chǔ)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(jī)制冷能力不足-典型案例制冷量約為3500KW的直燃機(jī)，在冬季先進(jìn)行暖房試運(yùn)轉(zhuǎn)，第二年夏季轉(zhuǎn)為制冷模式運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)冷凍機(jī)制冷效果不好，冷水進(jìn)出口溫差較小，冷水出口溫度不能達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)溫度，無法滿足需求。

排除其他原因后，測量吸收器損失達(dá)到8度，判斷機(jī)組內(nèi)不凝性氣體過多造成冷凍機(jī)制冷效果差，持續(xù)從吸收器內(nèi)抽真空，吸收器損失逐漸變低，冷水出口溫度逐漸降低，達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)溫度。第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷卻水流量對(duì)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(dāng)冷卻水量減少20%以上時(shí)，制冷量下降幅度增大；而當(dāng)冷卻水量提高20%以上時(shí)，制冷量上升幅度緩慢。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實(shí)際運(yùn)行中冷卻水量不超過名義值120%，否則過分提高傳熱管內(nèi)流速后，將引起水側(cè)的沖刷腐蝕，影響機(jī)組的使用壽命。冷卻水量過少，則會(huì)導(dǎo)致濃溶液濃度過高，以至有結(jié)晶的危險(xiǎn)。因此冷卻水量一般不低于設(shè)計(jì)值的80%（部分負(fù)荷時(shí)例）。第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日冷卻水溫度對(duì)制冷量的影響若其他外界條件不變時(shí)，與設(shè)計(jì)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(dāng)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(jié)晶的可能性也逐漸增加，同時(shí)易造成冷劑污染。因此只能盡量在二者之間取得平衡點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的機(jī)組則可以允許在較低冷卻水入口溫度時(shí)機(jī)組仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在獲得較大的制冷量的同時(shí)耗費(fèi)較低的能量。第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日機(jī)組內(nèi)部腐蝕產(chǎn)生雜質(zhì)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(jī)組內(nèi)部腐蝕產(chǎn)生雜質(zhì)造成溶液循環(huán)不暢典型案例冷凍機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)5年后，機(jī)組出現(xiàn)高發(fā)溶液供液不足，機(jī)組制冷能力不足。調(diào)查機(jī)組歷年的運(yùn)行狀況：1.機(jī)組自調(diào)試之初，由于破裂板破損，造成空氣漏入機(jī)組

2.溶液顏色發(fā)生變化

3.屏蔽泵曾因雜質(zhì)造成堵轉(zhuǎn)懷疑高發(fā)供液不足是由于管路堵塞所致，后檢查發(fā)現(xiàn)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(jī)理溶液對(duì)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(qiáng)◆溶液酸堿度溶液呈酸性或強(qiáng)堿性都會(huì)增強(qiáng)腐蝕性◆溶液的濃度濃度的高低對(duì)腐蝕性影響不大◆氧氣存在促進(jìn)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(jī)的氣密性防止空氣進(jìn)入第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理

防腐機(jī)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(jié)構(gòu)致密的Fe3O4溶液堿度增加有氫氣產(chǎn)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(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)）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(jī)內(nèi)部產(chǎn)生脫落。緩蝕劑修復(fù)受腐蝕的表面。此過程是在不斷地進(jìn)行，緩蝕劑在不停地消耗，因此要定期地分析和調(diào)整。第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期日溶液管理溶液調(diào)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(shí)，基本沒有什么變化，但是一旦超過120℃，就會(huì)急劇增強(qiáng)。雙效冷凍機(jī)、冷溫水機(jī)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(xiǎn)。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(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)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(diǎn)（概要）

溴化鋰溶液在制冷機(jī)運(yùn)行中，逐漸惡化，表現(xiàn)為：

1.緩蝕劑的損耗2.堿度的增加（或減少）3.雜質(zhì)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(jī)內(nèi)部的鋼或其它金屬的濕潤表面形成均勻、致密的保護(hù)膜（Fe3O4）來阻止腐蝕的發(fā)生。在制冷機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)內(nèi)部不凝性氣體被徹底地抽出并且沒有空氣的存在時(shí)，保護(hù)摸會(huì)形成的很好。但是，當(dāng)制冷機(jī)工作在不斷的開或停時(shí)，保護(hù)膜的一部分將會(huì)被剝離，緩蝕劑會(huì)形成新的保護(hù)膜來代替。除了在最初的運(yùn)行時(shí)，緩蝕劑的消耗和溶液中的雜質(zhì)會(huì)使溶液不斷地惡化，此過程是重復(fù)不斷的。此外，在保護(hù)膜形成期間，制冷機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生氣體（氫氣），因此不斷地從制冷機(jī)內(nèi)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(shí)要執(zhí)行堿度調(diào)整。這樣的堿度調(diào)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(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)趨向升高。如果它超過了一定的標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)產(chǎn)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(zhì)主要是鐵和銅。二者的含量增加會(huì)引起緩蝕劑的消耗，堿度上升，機(jī)組氣密不良。雜質(zhì)的增加，在很短時(shí)間內(nèi)將會(huì)引發(fā)問題，象制冷機(jī)內(nèi)產(chǎn)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(zhì)，通過每年分幾次來評(píng)定它們是否惡化是絕對(duì)必要地，適當(dāng)?shù)膼夯强梢越邮艿?。圖表1給我們舉了一個(gè)溶液分析結(jié)果的例子。從這個(gè)例子，可以計(jì)算緩蝕劑的額外添加量和堿度的調(diào)整量，并且必須進(jìn)行溶液過濾。即使在正常的使用條件下，在檢查期間（制冷機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)后5年或是運(yùn)行20000小時(shí)）也必須進(jìn)行溶液再生（補(bǔ)充緩蝕劑，調(diào)整堿度，過濾溶液和制冷機(jī)內(nèi)部清洗）。操作者應(yīng)當(dāng)預(yù)先判斷制冷機(jī)的惡化狀況。

1.雖然機(jī)組氣密性良好，但制冷機(jī)內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)分析結(jié)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(zhì)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(jī)內(nèi)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(biāo)冷卻水補(bǔ)給水超標(biāo)可能形成的危害

標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值腐蝕結(jié)垢pH(25℃)6.5～8.O6.5～8.OΟ(過低)Ο(過高)電導(dǎo)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