
在溴冷机运行过程中,经常发生溴化锂溶液结晶故障,回收溴化锂制冷机导致制冷能力下降。因此,机组操作人员能熟练分析产生结晶的原因及其排除方法是非。
在一定的浓度下,温度低于某一数值时,或者温度一定,浓度高于某一数值时,溴化锂溶液就要引起结晶。从表1可看出,结晶取决于溶液的浓度与温度,而且溶液浓度略有升高,结晶温度就升高很多。为了防止结晶,溶液浓度要控制在65%以下。
实际上采用对稀溶液加热的方法,使之沸腾,从而获得蒸馏水供不断蒸发使用,如图2所示。系统由发生器、冷凝器、蒸发器、节流阀、泵和溶液热交换器等组成。稀溶液在加热以前用泵将压力升高,使沸腾所产生的蒸气能够在常温下冷凝。例如,冷发生器和冷凝器(高压侧)与蒸发器和吸收器(低压侧)之间压差通过安装在相应管道上的膨胀阀或其它节流机构来保持。在溴化锂吸收式制冷机中,这一压差相当小,一般只有6.5~8kPa,溴化锂机组因而采用U型管、节流短管或节流小孔即可。
离开发生器的浓溶液的温度较高,而离开吸收器的稀溶液的温度却相当低。浓溶液在未被冷却到与吸收器压力相对应的温度前不可能吸收水蒸气,而稀溶液又必须加热到和发生器压力相对应的饱和温度才开始沸腾,因此通过一台溶液热交换器,
二、溶液结晶时的表现特征
机组运行中溴化锂溶液结晶时有三个表现特征:一是机组的制冷效果显著下降;二是由于浓溶液在低温热交换器中流动受阻,低压发生器液位升高,自动熔晶管发烫;三是进入吸收器的浓溶液管道变凉。
三、结晶原因分析
溴化锂是一种无机盐,它在一定的温度下有一定的溶解度,温度越高,溶解度越高。一定浓度的溶液在温度降低到结晶温度时会析出溴化锂晶体。轻微的结晶会被流动的溶液带走,不会影响机组的正常运行。当这种现象严重出现时,大量的溴化锂晶体就会阻塞流通路径,如管道、热交换器部分,致使溴化锂溶液无法正常循环流动,制冷机也就无法运行。制冷机在实际运行中,会出现蒸汽压力过高,冷却水温度过低、流量过大,或溶液阀调节不当,都有可能导致结晶。结晶的部位有高压发生器、低压发生器、换热器。
如果进汽压力较高,如发现不及时,稀熔液在高低压发生器中蒸发剧烈,溶液流出时,温度和浓度很高,在高低温热交换器中,和稀溶液进行热交换时,温度即使下降不多,也易发生结晶。
溴化锂溶液在高压发生器内被蒸汽加热浓缩,浓度和温度都较高。如果溶液循环量设置太小,溶液浓度过高而出现结晶。高温浓溶液流向热交热器,在高温热交换器中和低温稀溶液发生热交换。如果冷却水流量过大、温度低,稀溶液温度太低,达到溶液的结晶温度,就会发生结晶现象。溶液不流动,高压发生器的液位居高不下,不及时处理,溶液浓度继续升高,在高压发生器部分也发生结晶现象,造成结晶从热交换器向高压发生器的扩大,后果会越来越严重。这种结晶在实际运行中出现时,不易及时被发现,情况较严重,处理也较困难。
四、处理措施
现有制冷机都设置熔晶管,其作用是当低压发生器和低温换热器发生结晶时,高温浓溶液液位升高,从熔晶管溢入吸收器,吸收器的稀溶液温度升高,进入换热器中后,可熔化换热器中的浓溶液侧的晶体。熔晶管温度上升,报警后运行工可及时进行处理。每当制冷机出现结晶现象时,运行工应沉着冷静,根据制冷机的情况,正确地判断结晶出现的部位,及时准确地进行处理。本人根据几次处理结晶的经验,建议按下列操作方法来处理结晶:
把机组的操作方式切换到手动状态。尽可能地关小冷却水,或者直接关闭冷却水。只有这样才能尽快地提高吸收器中稀溶液温度。
关闭冷剂泵出口阀,打开冷剂水旁通阀(再生阀),启动冷剂泵把液囊中的冷剂水全部旁通到吸收器中,降低稀溶液中溶液的浓度,由于在熔晶的过程中,蒸汽不能关,高低压发生器中溴化锂溶液还继续蒸发,产生的冷剂水会不断聚集到液囊中,所以在熔晶过程中需密切观察液囊中的冷剂水量,随时把冷剂水旁通到吸收器中,吸收器中稀溶液浓度越低,被泵到高低压发生器中,其稀释能力越强,最关键的是蒸汽不能关,一般控制进汽压力在0.1—0.2Mp,启动溶液泵,把吸收器中稀溶液送到高低压发生器,液位要比正常的液位高。后停止溶液泵,刚送上高低压发生器的稀溶液被加热,温度升高,通过重力作用,沿着高低温热交换器中稀溶液侧流下,这样反复多次,稀溶液的温度不断升高。当稀溶液的温度升到结晶时的温度,热交换器中浓溶液侧的晶体就会逐渐被溶解。稀溶液达到的温度由发生结晶时的温度决定,一般在90以上。如果熔晶时间较长,机体管道温度降低,结晶也会越来越严重。严重时需在机体外直接加热结晶部位,用蒸汽、喷灯、氧炔焰等,辅助敲击振动结晶部位可加速晶体的溶解。
在熔晶的过程中,吸收器中的溴化锂溶液温度不断升高,温度有时需升到100或更高。溶液泵的冷却和其中轴承的滑润是溴化锂溶液,为了保护溶液泵电机绕组的绝缘不因过热而损坏,必须进行冷却,可以用自来水在泵体外进行冷却。轻微的结晶,排除需要连续几个小时。
在熔晶的过程中,吸收器中的溴化锂溶液温度不断升高,温度有时需升到100或更高。溶液泵的冷却和其中轴承的滑润是溴化锂溶液,为了保护溶液泵电机绕组的绝缘不因过热而损坏,必须进行冷却,可以用自来水在泵体外进行冷却。轻微的结晶,排除需要连续几个小时。