溴冷机冷水压力波动原因分析

陶新国

摘要：本文就洛阳石化空压车间溴化锂吸收式制冷机组的冷水压力波动原因进行分析，结合生产实际调查设备的工作原理、设备履历及问题点，最终确认冷水压力波动的要因，并深入分析冷水压力波动对机组性能的影响，达到稳定溴冷机的运行工况，实现了节能降耗的目的。

關键词：溴冷机；技术参数；参数波动；节能降耗

一、冷冻站溴化锂制冷机组简介

洛阳石化空压冷冻站共有6台蒸汽双效型溴化锂吸收式制冷机，其中5台由江苏双良集团公司设计制造，机组型号是SXZ8-465D，单机制冷负荷为4650KW。另外1台由大连三洋制冷有限公司设计制造，机组型号是NG-83MT，单机制冷负荷为5814 KW。溴冷机现在主要为聚酯、短纤维、合纤空调及工艺系统提供冷冻水。

（一）选题原因

溴冷机在运行过程中重要工艺参数冷水压力有波动现象发生，压力在0.25Mpa-0.65Mpa之间波动，供水压力低时不能满足用户生产需求；供水压力高时，对设备造成冲击，甚至将溴冷机蒸发器端面憋漏，增加机组铜管胀裂的风险，为了给冷水系统卸压，操作人员不得不手动将冷水排地沟，造成新鲜水不必要的浪费，同时使冷水调节阀故障率升高。造成溴冷机冷水供水压力波动的原因是多方面的，结合生产实际，查找原因，，达到平稳冷水供水压力及节能降耗的目的。

二、 稳压补水系统工艺流程及工作原理

（一）稳压补水系统工艺流程

主要组成：溴冷机、补水箱、补水泵、稳压罐、冷水泵、冷水压力调节阀、控制系统等。冷水的循环流程： 空调回水→冷水泵→蒸发器→冷水供水阀→用户。

（二）稳压补水系统工作原理

稳压补水系统主要组成：稳压罐、补水泵、补水箱、稳压气囊、补水控制系统等。

稳压罐气囊内有空气，当补水泵开启后，高压水将气囊内空气挤入稳压罐内，此时稳压罐内压力升高。一旦泵停转时，水靠自身重力作用下移，形成一定负压区。此时，气囊上部逆止阀处有空气进入，补充气体，保证稳压罐内有空气存在。

稳压罐上装有电接点压力表和压力传感器。电接点压力表控制补水泵的起停，利用运转的补水泵将补水箱内的水加入稳压罐内；压力传感器控制泄水电磁阀，一旦超过设定值，泄水电磁阀打开泄水，水回流至补水箱；液位传感器控制排气电磁阀，当稳压罐内压力一直上升时，罐内水位会一直下降，下降至液位传感器设计值时，排气电磁阀打开排气；整个泄水系统失灵时，安全阀打开泄水。

三、 溴冷机冷水压力波动的要因确认及分析

（一）冷水压力波动要因确认

影响溴冷机冷水压力波动的要因主要有稳压补水系统、冷水管线、用户使用、操作不当四大方面，这四大方面又包含九个主要因素，它们分别是：供水压力调节阀调节不当；补水箱液位波动；补水系统控制箱失灵；冷冻水供回水管线泄漏；阀门故障（供水压力调节阀阀杆断或阀芯脱落；其它阀门故障）；初次开机冷水压力调节不当；用户冷水用量波动。其他因素为非要因。

（二）冷水压力波动要因分析

1.稳压补水系统故障

（1）冷水进回水管线上的供水压力调节阀调节不当

冷水进回水管线上的供水压力调节阀是反装阀，可是此阀控制程序设计错误，不能实现自动控制，造成水压不稳，波动大。2015年仪表维修人员改正了电脑仪控程序错误，实现供水压力调节阀自动控制。但随着2016年空分冷冻两站合并，冷水供水压力出现DCS数据与溴冷机现场控制盘数据不一致现象，相差0.1MPA，这样由于没有统一标准，会造成调整上的混乱和误差。

（2）补水箱液位波动

补水箱液位是浮球控制，由于浮球坏了，只能通过手动开关补水阀，来控制补水箱液位，现场液位计长时间结垢，看不清液面，会造成操作失误或不及时而引起补水箱液位过低或过高。当液位过低时，会引起补水泵抽空，稳压罐补水不及时引起冷水压力波动；当液位过高时，大量新鲜水从补水箱溢流，造成新鲜水浪费。

（3）补水系统控制箱失灵

当冷水补水控制箱及系统出现卡件异常，传感器、电磁阀故障，电接点压力表损坏，信号线断等问题时，会造成补水泵、稳压罐工作不正常；冷水压力调节阀不能正常调节，是引起冷水压力波动的主因。重点联系仪表、电气对冷水补水控制箱及系统进行全面检查和测试，主要包括以下几方面。

1、控制箱卡件异常2、自动排气失灵3、自动泄水失灵4、自动启动补水泵及停泵失灵

2.阀门故障

（1）供水压力调节阀阀杆断或阀芯脱落

2015年检修以前，经常发生供水压力调节阀阀杆断或阀芯脱落事件，使得冷水供水压力无法实现自动控制，只能通过手动开、关冷水回水跨线阀来调节，增加供水压力的不稳定性。

（2）其它阀门故障

2016年10月发现稳压罐安全阀阀门漏，阀体有裂纹，更换新阀。查看当日历史趋势，数据显示聚酯用水量突然减少，引起冷水压力波动，操作人员发现并及时调整，但冷水还是冲击老化的安全阀，使阀门漏水。

3.用户使用冷水量的波动

用户使用冷水量的波动。冷水系统本是一个闭路循环系统，除少量损耗外，不应有大的水量损失，但是由于聚酯用冷水量有波动，造成稳压补水系统补水泵频繁起停，新鲜水消耗较大。

4.初次开制冷机时冷水压力调节不当

初次开启水泵，如果冷水调节阀及旁通阀调节不当，很容易使冷水系统憋压，造成制冷机端面漏水，甚至憋漏蒸发器铜管，使冷水调节阀阀杆冲断。

5.冷冻水供回水管线泄漏

（1）制冷机蒸发器铜管冻裂或破裂

当制冷机铜管破裂或堵塞都会影响到冷水供水压力的稳定

原因分析： （1）操作失误（水系统阀门的开关、水泵的操作顺序）； （2）系统脏，有异物→流量低、流量开关卡住； （3）冷水流量未连锁联动； （4）冬季保管不当；冬季停机保管时，如不能保证机房温度在5℃以上，必须将水系统的水排净； （5）发生冻管后未及时处理会导致问题进一步扩大（机组变形，滴淋盘、热交堵塞等）；

（2）空调供回水管线或阀门腐蚀泄漏

腐蚀产生的铁锈、铜锈阻塞滤网、喷嘴、铜管。冷水的水质是影响管线腐蚀的重要因素。一般以孔蚀为主，含有游离的HCO3- 浓度越高越易孔蚀。

总结

溴化锂制冷机系统运行的好坏，对用户生产稳定性和产品质量影响较大，通过对引起冷水供水压力波动原因进行分析，并结合生产实际采取对策，最终达到了稳定溴冷机冷水供水压力，节约新鲜水用量，减少设备维修费，延长机组寿命的目的。endprint