溴化鋰制冷機(jī)的結(jié)晶原因及預(yù)防與處理

【關(guān)鍵詞】 溴化鋰；制冷機(jī)；結(jié)晶；預(yù)防

【中圖分類號(hào)】 X92【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B【文章編號(hào)】 1005-1074(2008)04-0111-01

科學(xué)發(fā)展，節(jié)約能源合理利用是關(guān)鍵。針對(duì)溴化鋰制冷機(jī)的常見故障——結(jié)晶問題，從其產(chǎn)生的根本原因入手，分析了一些有可能引起結(jié)晶的具體因素，并進(jìn)一步探索了一些預(yù)防結(jié)晶的措施和解決該問題的方法。為保持溴化鋰制冷機(jī)的高效平穩(wěn)運(yùn)行積累了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。

1 結(jié)晶及其危害

溴化鋰制冷機(jī)是以熱源(蒸氣或燃料等)為動(dòng)力、以溴化鋰溶液為制冷工質(zhì)的大型制冷設(shè)備。作為制冷工質(zhì)的溴化鋰溶液，起著制冷劑和吸收劑的作用，其濃度和溫度在制冷循環(huán)過程中發(fā)生著周期性的變化。如果由于某種原因，使這種變化過于劇烈，會(huì)造成溶液濃度過大或溫度過低，使溴化鋰以結(jié)晶形式從溶液中析出，這就是所謂的機(jī)組結(jié)晶。當(dāng)溴冷機(jī)組發(fā)生結(jié)晶時(shí)，制冷循環(huán)過程受阻，制冷量顯著下降，如果不及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì)使機(jī)組無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)鹬评錂C(jī)組停機(jī)、屏蔽泵燒毀、電氣元件損壞等嚴(yán)重故障。可見，其危害是很大的。

2 原因分析

圖1是溴化鋰溶液的結(jié)晶曲線圖。

t 表示溴化鋰溶液的攝氏溫度，c表示溴化鋰溶液的質(zhì)量百分比濃度，l表示溴化鋰溶液的結(jié)晶曲線。l上方的 a區(qū)為溶液區(qū)，下方的 b區(qū)為結(jié)晶區(qū)。溴冷機(jī)組在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，溴化鋰溶液的狀態(tài)在 a區(qū)的某點(diǎn)。顯然，當(dāng)溴化鋰溶液的濃度一定時(shí)，溶液的溫度越低越容易結(jié)晶；當(dāng)溫度一定時(shí)，溶液的濃度越高越容易結(jié)晶。溴化鋰制冷循環(huán)包括發(fā)生、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)、吸收和熱交換六個(gè)過程（如圖2示）。

每個(gè)過程中，溶液的濃度和溫度都發(fā)生著周期性變化，保持著動(dòng)態(tài)平衡。如果由于某種原因，打破了這種動(dòng)態(tài)平衡，使某個(gè)環(huán)節(jié)中溶液的濃度和溫度發(fā)生了較大變化，就可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶出現(xiàn)。特別是在熱交換器（多為殼管式結(jié)構(gòu)）中，溶液流程長、流速慢，從發(fā)生器來的高濃度的溶液溫度下降過多，很有可能引起結(jié)晶出現(xiàn)。溴冷機(jī)組在運(yùn)行過程中，有下列幾種因素有可能引起結(jié)晶出現(xiàn)：①發(fā)生器溶液加熱過快或溫度過高，會(huì)使溶液發(fā)生過程大于吸收過程，致使發(fā)生器中溶液濃度越來越大，流經(jīng)熱交換器時(shí)，溶液溫度下降，導(dǎo)致結(jié)晶出現(xiàn)。②機(jī)組內(nèi)漏入了不凝性氣體，會(huì)使吸收壓力升高，蒸發(fā)速度減慢，致使冷劑水大量集聚于蒸發(fā)器中，引起溶液濃度普遍升高，使結(jié)晶的可能性增大。③由于操作不當(dāng)，引起冷劑水污染，冷劑水蒸發(fā)速度緩慢，結(jié)果大量冷劑水聚集在蒸發(fā)器中，導(dǎo)致溶液濃度普遍升高，使結(jié)晶的可能性大大增強(qiáng)。這也是機(jī)組結(jié)晶的重要原因。④冷卻水溫度過低，流量過大或者冷負(fù)荷過小，會(huì)使溴化鋰溶液的溫度越來越低，結(jié)晶的可能性越來越大。特別是在熱交換器濃溶液出口處，此處溶液濃度最大，溫度變化比較劇烈，很容易引起結(jié)晶出現(xiàn)。⑤機(jī)組在調(diào)試過程中如果溶液濃縮過度，會(huì)導(dǎo)致機(jī)組內(nèi)部各個(gè)部分的溶液濃度都比較大，這樣，機(jī)組運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)頻繁結(jié)晶現(xiàn)象。

３ 預(yù)防措施

針對(duì)以上不同情況，可以采取下列相應(yīng)措施，預(yù)防結(jié)晶出現(xiàn)：①避免對(duì)發(fā)生器過快過度加熱，保持吸收過程和發(fā)生過程的動(dòng)態(tài)平衡，使機(jī)組內(nèi)部溶液的濃度不致過高，同時(shí)注意調(diào)整發(fā)生器內(nèi)溶液液面在合適的范圍內(nèi)。②注意觀察機(jī)組內(nèi)部的真空情況，及時(shí)抽出里面的不凝性氣體，避免冷劑水大量集聚而引起溶液濃度普遍升高現(xiàn)象，以降低結(jié)晶的可能性。③經(jīng)常檢查蒸發(fā)器夜面和冷劑水污染情況，避免冷劑水大量聚集于蒸發(fā)器中，及時(shí)消除引起冷劑水污染的一切因素。④根據(jù)外界負(fù)荷變化情況變化，及時(shí)調(diào)整制冷量，使其與外界負(fù)荷相匹配，防止因負(fù)荷減小而引起溶液溫度普遍下降而引導(dǎo)致結(jié)晶可能性增大。⑤調(diào)整合適的溶液循環(huán)量，避免熱交換過于劇烈而引起濃溶液溫度發(fā)生較大變化。⑥控制好冷卻水水量和溫度，避免溶液溫度下降過多過快，引起結(jié)晶出現(xiàn)。

4 處理辦法

機(jī)組最容易發(fā)生結(jié)晶的部位是熱交換器濃溶液出口處，此處溶液濃度較大，溫度較低，結(jié)晶往往從這里開始。此時(shí)防結(jié)晶管手感發(fā)燙，噴（滴）淋管不熱，制冷量顯著下降，有時(shí)吸收器還伴有噼噼啪啪的響聲，這是判斷結(jié)晶最有效的方法。發(fā)現(xiàn)制冷機(jī)組結(jié)晶時(shí)，應(yīng)作如下處理：①適當(dāng)減少發(fā)生器加熱量和冷卻水量，關(guān)閉冷卻塔風(fēng)機(jī)，控制稀溶液的溫度在60～80℃之間。②間斷啟閉發(fā)生泵，使溫度較高的溶液反復(fù)在稀溶液的管道內(nèi)流動(dòng)，達(dá)到逐步溶晶的目的。③慢慢旁通冷劑水至吸收器，使溶液溫度下降。此時(shí)應(yīng)注意避免冷劑泵抽空而導(dǎo)致屏蔽泵燒毀。④結(jié)晶較嚴(yán)重時(shí)，可用外熱源直接加熱結(jié)晶部位，并用木錘直接輕輕地敲擊結(jié)晶部位，以幫助溶晶。⑤溶晶結(jié)束后，要注意觀察機(jī)組內(nèi)真空情況，直至機(jī)組恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)為止。

5 結(jié)束語

制冷機(jī)結(jié)晶現(xiàn)象雖然易發(fā)生、危害大，但并不可怕。只要做到精心操作，結(jié)晶大都是可以避免的。即使不慎機(jī)組出現(xiàn)了結(jié)晶，只要能夠做到早發(fā)現(xiàn)、早處理，一般不會(huì)對(duì)制冷機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成重大影響。