浅析吸收式制冷机组结晶问题

2018-02-14曹振华

西部皮革 2018年6期

关键词：吸收器溴化锂热交换器

曹振华

(陕西国防工业职业技术学院建筑与热能工程学院，陕西西安 710302)

1 引言

溴化锂吸收式制冷机组常见的故障有溶液结晶，冷媒水及冷剂水结冰，冷剂水被污染，机组性能下降，机组气密性变差，以及燃烧器及其他设备机械故障等。本文就机组溶液结晶的问题及处理的方法进行分析探讨。

2 溶液的结晶

溶液结晶是溴化锂吸收式制冷机组常见故障。为了防止机组在运行过程中溶液产生结晶，通常在发生器浓溶液出口端设有自动融晶装置。此外，为了避免机组停机后溶液结晶，还设有机组停机时的自动稀释装置。融晶时，机组冷剂水减少，且需要很长的一段时间。此时，机组性能将大幅降低。因此，机组在运行过程中应尽量避免结晶情况的发生。下面就机组在停机、运行和启动时发生结晶时的现象和处理方法做一简要介绍。

2.1 停机期间的结晶

在停机期间，由于溶液在停机时稀释不足或环境温度过低等原因，使得溴化锂溶液的质量分数冷却到平衡图中的下方而发生结晶。一旦发生结晶，溶液泵就无法正常运行，则可按如下步骤进行融晶：用蒸汽对溶液泵壳和进出口管进行加热，直至溶液泵能够运转。加热时要注意防止蒸汽和冷凝水进入电动机和控制设备。切勿对电动机直接加热。

2.2 运行期间的结晶

机组运行过程中，掌握结晶的征兆是十分重要的。如果在结晶初期就采取相应的措施(如降低机组负荷等)，一般可避免结晶。

机组运行期间，最容易结晶的部位是溶液热交换器的浓溶液侧和浓溶液的出口处。因为这里是溶液质量分数的最高处及浓溶液温度的最低处，当浓溶液温度低于该质量分数下的结晶温度时，结晶逐渐产生。机组在全负荷运行时融晶管不发烫，说明机组运行正常，一旦出现结晶，由于浓溶液出口被堵塞，发生器的液位则会越来越高。当液位到融晶管位置时，溶液就会绕过低温热交换器，直接从融晶管回到吸收器。因此融晶管烫是溶液结晶的显著特征。这时，低压发生器液位高，吸收器液位较低，机组性能下降。

当结晶情况比较轻微时，机组本身能自动融晶。温度高的浓溶液经融晶管直接进入吸收器，使稀溶液温度升高。当溶液经过热交换器时，对壳体侧结晶的浓溶液进行加热，可将结晶融解。浓溶液又可经热交换器到吸收器喷淋，低压发生器液位下降，机组恢复正常运行。这种方法称为融晶管融晶。

如果机组无法自动融晶，可采用下面的融晶方法：

(1)机组继续运行。①关小热源阀门，减小供热量，使发生器溶液温度降低，溶液质量分数也降低。②关闭冷却塔风机(或减少冷却水流量)，使稀溶液温度升高，一般控制在60°C左右，但不要超过70°C。③为使溶液的质量分数降低，或不使吸收器液位低，可将冷剂泵再生阀门慢慢打开，使部分冷剂水旁通到吸收器。④机组继续运行，由于稀溶液温度提高，经过热交换器时加热壳体侧结晶的浓溶液，经过一段时间后，结晶一般可以消除。

(2)机组继续运行并有加热，如果结晶情况比较严重，上述方法一时难以解决，可借助于外界热源加热来消除结晶。①按照前面的方法，关小热源阀门，使稀溶液温度上升，对结晶的浓溶液加热。②同时用蒸汽或蒸汽凝水直接对热交换器进行全面加热。

(3)采用溶液泵间歇启动和停止的方法。①为了不使溶液过分浓缩，关小热源阀门，开关闭冷却水阀门。②打开冷剂水旁通阀，将冷剂水旁通至吸收器。③停止溶液泵的运行。④待高温溶液通过稀溶液管路流水下后，在启动溶液泵。当高温溶液被加热到一定温度后又暂停溶液泵的运转，如此反复操作，使热交换器内结晶的浓溶液受发生器回来的高温溶液加热而融解。不过，这种方法不适用于浓溶液不能从稀溶液管路流回到吸收器的机组。

(4)间歇启动和停止并加热。把上述方法结合起来使用，可使融晶速度加快，对结晶严重的场合进行融晶，可采用此方法。具体操作如下：①用蒸汽软管对热交换器加热。②溶液泵因内部结晶而不能运行时，对泵壳和连接管道一起加热。③采取上述措施后，如果溶液泵仍然不能运行，则可对溶液管道、热交换器和吸收器中产生结晶的部分进行加热。④采用溶液泵间歇启动和停止的方法。⑤融晶后机组开始工作，若抽气管路结晶，也应融晶。若抽气装置不起作用，非凝性气体无法排出，尽管结晶已经消除，但随着机组的运行又会重新结晶。⑥查找结晶的原因，并采取相应的措施。如果高温溶液热交换器结晶，则高压发生器液位升高。因高压发生器没有融晶管，同样需要采用溶液泵间歇启动和停止的方法，利用温度较高的溶液回流来消除结晶。融晶后，机组在全负荷情况下运行，自动融晶也不发烫，则说明机组已恢复正常运转。