溴化鋰吸收式冷凍機(jī)典型故障.ppt

1、溴化鋰吸收式冷凍機(jī) 保養(yǎng)、典型故障及案例,煙臺(tái)荏原空調(diào) 2009-08-17,目 錄,冷凍機(jī)制冷能力不足 機(jī)組內(nèi)不凝性氣體的影響 冷卻水的影響 加熱量的影響 機(jī)組內(nèi)部腐蝕產(chǎn)生雜質(zhì)造成溶液循環(huán)不暢 溶液的管理及冷卻水的水質(zhì)管理,冷凍機(jī)制冷能力不足-不凝性氣體的影響,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(guò)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(lái)代替,則可不用壓力差,而用溫度差來(lái) 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(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(shí)間, (Pa-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.,吸收器損失的測(cè)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(diǎn)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(chǔ)氣箱抽氣 3.9 需要從吸收器抽氣,溴化鋰溶液曲線,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(wú)法滿足需求。 排除其他原因后，測(cè)量吸收器損失達(dá)到8度，判斷機(jī)組內(nèi)不凝性氣體過(guò)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。,冷卻水流量對(duì)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(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(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實(shí)際運(yùn)行中冷卻水量不超過(guò)名義值120%，否則過(guò)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(guò)少，則會(huì)導(dǎo)致濃溶液濃度過(guò)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）。,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%

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。,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,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

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(jī)理 溶液對(duì)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(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,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(jī)的氣密性 防止空氣進(jìn)入,溶液管理,防腐機(jī)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(jī) 開(kāi)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(guò)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。,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(shí)，基本沒(méi)有什么變化，但是一旦超過(guò)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

9、續(xù)高負(fù)荷運(yùn)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(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,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(rùn)表面形成均勻、致密的保護(hù)膜（Fe3O4）來(lái)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(méi)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(kāi)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(lái)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(guò)程是重復(fù)不斷的。此外，在保護(hù)膜形成期間，制

10、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(guò)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(wèn)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(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(wèn)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(guò)每年分幾次來(lái)評(píng)定它們是否惡化是絕對(duì)必要地，適當(dāng)?shù)膼夯强梢越邮艿摹D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(guò)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(guò)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