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溴化锂制冷机的结晶原因及预防与处理

溴化锂制冷机是以热源(蒸气或燃料等)为动力、以溴化锂溶液为制冷工质的大型制冷设备。作为制冷式质的溴化锂溶液,起着制冷剂和吸收剂的作用,其浓度和温度在制冷循环过程中发生着周期性的变化。如果由于某种原因,使这种变化过于剧烈,会造成溶液浓度过大或温度过低,使溴化锂以结晶形式从溶液中析出,这就是所谓的机组结晶。当溴冷机组发生结晶时,制冷循环过程受阻,制冷量显著下降,如果不及时进行处理,会使机组无法正常运转,甚至会引起制冷机组停机、屏蔽束烧毁、电气元件损坏等严重故障。可见,其危害是很大的。
原因分析
每个过程中,溶液的浓度和温度都发生着周期性变化,保持着动态平衡。如果由于某种原因,打破了这种动态平衡,使某个环节中溶液的浓度和温度发生了较大变化,就可能会导致结晶出现。特别是在热交换器(多为壳管式结构)中,溶液流程长、流速慢,从发生器来的高浓度的溶液温度下降过多,很有可能引起结晶出现。溴冷机组在运行过程中,有下列几种因素有可能引起结晶出现:(1)发生器溶液加热过快或温度过高,会使溶液发生过程大于吸收过程,致使发生器中溶液浓度越来越大,流经热交换器时,溶液温度下降,导致结晶出现。(2)机组内漏入了不凝性气体,会使吸收压力升高,蒸发速度减慢,致使冷剂水大量集聚于蒸发器中,引起溶液浓度普遍升高,使结晶的可能性增大。(3)由于操作不当,引起冷剂水污染,冷剂水蒸发速度缓慢,结果大量冷剂水聚集在蒸发器中,导致溶液浓度普遍升高,使结晶的可能性大大增强。这也是机组结晶的重要原因。(4)冷却水温度过低,流量过大或者冷负荷过小,会使溴化锂溶液的温度越来越低,结晶的可能性越来越大。特别是在热交换器浓溶液出口处,此处溶液浓度最大,温度变化比较剧烈,很容易引起结晶出现。(5)机组在调试过程中如果溶液浓缩过度,会导致机组各个部分的溶液浓度都比较大,这样,机组运行过程中会出现频繁结晶现象。
预防措施
针对以上不同,可以采取下列相应措施,预防结晶出现:(1)避免对发生器过快过度加热,保持过程和发生过程的动态平衡,使机组内部溶液的浓度不致过高,同时注意调整发生器内溶液液面在合适的范围内。(2)注意观察机组内部的真空情况,及时抽出里面的不凝性气体,避免冷剂水大量集聚而引起溶液浓度普遍升高现象,以降低结晶的可能性。(3)经常检查蒸发器液面的冷剂水污染情况,避免冷剂水大量聚集于蒸发器中,及时消除引起冷剂水污染的一切因素。(4)根据外界负荷变化情况变化,及时调整制冷量,使其与外界负荷相匹配,防止因负荷减小而引起溶液温度普遍下降而导致结晶可能性增大。(5)调整合适的溶液循环量,避免热交换过于剧烈而引起浓溶液温度发生较大变化。(6)控制好冷却水水量和温度,避免溶液温度下降过多过快,引起结晶出现。
处理办法
机组最容易发生结晶的部位是热交换器浓溶液出口处,此处溶液浓度较大,温度较低,结晶往往从这里开始。此时防结晶管手感发烫,喷(滴)淋管不热,制冷量显著下降,有时器还伴有噼噼啪啪的响声,这是判断结晶最有效的方法。发现制冷机组结晶时,应作如下处理:(1)适当减少发生器加热量和冷却水量,关闭冷却塔风机,控制稀溶液的温度在60~80摄氏度之间。(2)间断启闭发生泵,使温度较高的溶液反复在稀溶液的管道内流动,达到逐步溶晶的目的。(3)慢慢旁通冷