溴化鋰吸收式冷凍機典型故障.ppt

1、溴化鋰吸收式冷凍機 保養(yǎng)、典型故障及案例,煙臺荏原空調(diào) 2009-08-17,目 錄,冷凍機制冷能力不足 機組內(nèi)不凝性氣體的影響 冷卻水的影響 加熱量的影響 機組內(nèi)部腐蝕產(chǎn)生雜質(zhì)造成溶液循環(huán)不暢 溶液的管理及冷卻水的水質(zhì)管理,冷凍機制冷能力不足-不凝性氣體的影響,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(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(zhì)方程式 或吸收方程式 Ga=KGAt(Pa

2、-Pa) Pa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 , KG吸收系數(shù), A 相接觸面積 t-接觸時間, (Pa-Pa)-傳質(zhì)的推動力即蒸汽的分壓差 Ga-吸收劑對吸收質(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 ,將大大增加擴散阻力.,吸收器損失的測量, 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）的交點處得到冷

3、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 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,溴化鋰溶液曲線,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(zhuǎn)，第二年夏季轉(zhuǎn)為制冷模式運行，發(fā)現(xiàn)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(shè)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(nèi)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(nèi)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(shè)定的目標溫度。,冷卻水流量對制冷量的影響,在其他條件

4、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(nèi)流速后，將引起水側(cè)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(jié)晶的危險。因此冷卻水量一般不低于設(shè)計值的80%（部分負荷時例）。,冷卻水溫度對制冷量的影響,若其他外界條件不變時，與設(shè)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%

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，同時易造成冷劑污染。因此 只能盡量在二者之間取得平衡點，設(shè)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(zhuǎn)，在獲得較大的制冷量的同時耗費較低的能量。,機組內(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,機組內(nèi)部腐蝕產(chǎn)生雜質(zhì)造成溶液循環(huán)不暢,典型案例 冷凍機試運轉(zhuǎn)5年后，機組出現(xiàn)高發(fā)溶液供液不足，機組制冷能力不足。調(diào)查機組歷年的運行狀況： 1.機組自調(diào)試之初，由于破裂板破損，造成空氣漏入機組 2.溶液顏色

6、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。,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)2 4Fe (OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe (OH)3 4Cu + O2 = 2 Cu2O 2Cu2O + 4H2O + O2 = 4 Cu (OH)2,氧氣的存在,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,溶液

7、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9.010.5, 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,溶液管理,防腐機理 3Fe6H2O2Li2CrO4Fe3O42Cr(OH)3 4LiOHH2 3Fe3H2O2Li2CrO4Fe3O4Cr2O3LiOHH2 6Cu5H2O2Li2CrO43Cu2OCr(OH)34LiOH 3Fe4H2OLi2MoO4Fe3O4MoO22LiOH3H2,生成結(jié)構(gòu)致密的Fe3O4,溶液堿度增加,有氫氣產(chǎn)生,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

8、機 開始運轉(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。 在制冷機內(nèi)部產(chǎn)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(diào)整。,溶液管理,溶液調(diào)整后的抽氣量的變化：,溶液管理,LiBr溶液中的低碳鋼腐蝕曲線 ：,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

9、續(xù)高負荷運轉(zhuǎn)等都是使溶液溫度升高的原因。,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(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,溶液管理,使用緩蝕劑的目的是在制冷機內(nèi)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(zhuǎn)時，當內(nèi)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(zhì)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

10、冷機內(nèi)部會產(chǎn)生氣體（氫氣），因此不斷地從制冷機內(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的運轉(zhuǎn)趨向升高。如果它超過了一定的標準，將會產(chǎn)生象防腐能力減弱、溶液銅含量增加等問題。,溶液管理,溴化鋰溶液中雜質(zhì)主要是鐵和銅。二者的含量增加會引起緩蝕劑的消耗，堿度上升，機組氣密不良。雜質(zhì)的增加，在很短時間內(nèi)將會引發(fā)問題，象制冷機內(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定它們是否惡化是絕對必要地，適當?shù)膼夯强梢越邮艿?。圖表1 給我們舉了一個溶液分析結(jié)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(diào)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(zhuǎn)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(diào)整堿度，過濾溶液和制冷機內(nèi)部清洗）。 操作者應(yīng)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(nèi)有大量氣體被抽出。 2. 溴化鋰溶液變臟（顏色變成