提高溴化鋰機組運行可靠性的措施探討

提高溴化鋰機組運行可靠性的措施探討

楊小芳

(河南理工大學基建處，河南 焦作 454000)

摘要：應用質量管理學中主次因素法，對影響中央空調設備之一——溴化鋰機組運行可靠性的因素加以分析，歸納出主要因素——水質問題、密封性問題和操作人員素質問題等，采取切實可行的辦法予以解決，目的是減緩機組制冷量的衰減，延長機組壽命。結果表明，實行精細化管理措施后，維修保養成本下降15%，制冷量衰減不足5%，機組壽命可延長5年之久，管理效益十分明顯。

關鍵詞：中央空調；溴化鋰機組；可靠性；問題；方案

收稿日期：2015-07-20

作者簡介：楊小芳(1967—)，男，河南焦作人，工程師，研究方向：建筑消防及設備項目管理。

0引言

隨著經濟的快速發展，人們的生活水平、居住辦公環境有了很大的改善，這些因素極大地刺激了暖通空調設備市場，其生產與研發均處于增長趨勢。在日常生產和生活中，高能耗設備所占比重很大。由于初投資大，短時間不可能頻繁更換大型機組設備，因此，如何開展精細化、模塊化管理，提高設備運行可靠性、穩定性，有很強的現實意義。

1研究背景

溴化鋰(化學名稱LiBr)吸收式供冷機組是常用的中央空調設備之一。其基本原理是：以水作為制冷劑，溴化鋰作為吸收劑，利用制冷劑的蒸發進行制冷，機組會實現兩個循環——制冷時的溶液循環和制冷劑的循環。中央空調系統由機組提供7 ℃的冷凍水，在系統末端(如風機盤管、空調器等)進行冷熱交換后，用泵送回機房，實現居住、辦公環境的改善。在此過程中，設備性能優劣、水質好壞、操作人員素質等，對機組運行穩定性、可靠性都有很大影響。如何節省管理成本，向管理要效益，用很少的投入，換取機組最大的壽命，是很值得研究的課題。

2項目概述

某大學城一期中央空調項目由5座建筑組成，分布在不同的組團，建筑總面積35 000 m2，最高層25 m，最不利環路600 m，系統龐大復雜。空調形式有全空氣系統和空氣—水系統，由主機、冷凍水、冷卻水和末端設備等組成。主機每臺制冷量1 250 kW，由青島LG空調有限公司制造；水泵為上海凱泉水泵；水處理設備為山東龍王有限公司產品。由鍋爐生產蒸汽，溴化鋰機組供冷，用泵送達末端設備，調節室內溫度。由于蒸汽供應、電力供應及管路敷設缺陷等，加上操作管理人員頻繁更換，機組運行時常處于不穩定狀態，出現了一系列問題。

3存在的問題

經過長期跟蹤調查，筆者運用質量管理中的主次因素原理，將問題歸納為下列幾點：(1) 經過長時間運行，水質控制波動大，系統出現了腐蝕污泥，每年都反復沖洗，效果不佳，極大地增加了銅管結垢的風險。(2) 操作人員更換頻繁，個別的未經培訓即上崗，業務不熟不精，且不主動學習新知識、新技能，管理上有很大的盲目性。(3) 機組維護保養操作規程、管理制度很籠統，缺乏實施細則，可操作性不強。尤其是供冷間歇期，對機組維護保養重視程度不夠，有時處于失控狀態。

4解決問題的思路與方案

4.1水質問題及其處理方案

針對水質對主機的影響，撒衛華[1]的研究為我們提供了判斷結垢的方法，提出了清洗系統的建議；倪雄剛[2]在其論文中也給出了水處理方案。這些文獻都說明了水質處理的重要性。那么解決問題的思路是什么呢？筆者歸納為機械沖洗、藥劑處理以及電子除垢等。處理方案如下：(1) 對系統進行全面沖洗、全面換水。在運行初期，為節省成本，習慣的做法是將自來水灌入系統，然后再補充軟化水，甚至連軟化水都沒有，總認為系統內水溫不高，一般不會結垢。然而，凡事都有例外，系統停運不用時，內部存的水若意外流失，加上基建新項目施工時有可能開口或開挖損傷管網等因素存在，以及電子除垢儀因阻塞或電池問題而失靈，從而會導致系統腐蝕(原有管道為無縫鋼管)，時間久了就會造成系統不能正常運行。為避免此類問題發生，在試運行初期，即應將軟化水充滿系統，這樣做雖然運行費用高，但大有益處，為機組正常運行奠定了基礎。(2) 如果冷溫水機組水質很差，將會在銅管內部產生結垢，從而降低機組的性能和效率，并且會進一步導致機組的腐蝕和破裂。因此，水質控制和檢查、銅管清洗很有必要，例如，可以定期打開水室端蓋，檢查銅管，如有污染立即清洗。研究表明，銅管表面污垢厚度達到0.6 mm，冷卻塔能力降到76%，同時冷水水溫降低2 ℃，燃料消耗量增加25%。(3) 將系統原有的高位膨脹水箱取消不用，改為自動補水，增設水處理設備，定期進行水質分析，處理措施有補充軟化水、利用化學試劑防腐、添加滅藻劑控制結垢、采用新型電子除垢儀等。

4.2加強操作人員崗位技能培訓，持證上崗

由于操作人員均為合同制工人，人員素質良莠不齊，加上工資待遇低，人員流動性大，很難留住高素質人才，在崗人員學習理論動力不強，在此情況下，上崗前系統培訓尤為重要。雖然目前的機組是“傻瓜”型的，各種數據在微電腦控制面板上都能看到，比過去好很多，但也要認真負責，積累經驗，不可麻痹大意。

培訓的地點、內容視情況而定，一般放在現場進行，若條件允許的話，可考慮在設備制造廠進行，一來能全面了解理論知識，參觀設備生產、組裝流程，二來可請有經驗的師傅指導操作。現場培訓主要是培養動手能力，使操作人員了解系統及附屬設備，有助于克服恐懼心理，培養興趣；其次，應加強勞動紀律、法律法規、人身安全與維權等實務培訓，做到人盡其才、才盡其用；最后，提高待遇，以保持隊伍的穩定性。

4.3提高機組可靠性，降低維修成本

溴化鋰制冷機組以操作簡單、運行費用低、耗電少以及可利用廢熱等優點，受到廣大空調用戶的歡迎。但任何事情都要一分為二地看，該型機組對冷卻水質要求高，LiBr溶液對碳鋼腐蝕性大，會影響機組壽命與性能。經過長時間的管理實踐，筆者對保持機組真空度、密封性和防垢防凍有很深的體會。

4.3.1嚴格保持機組的密封性

LiBr溶液在氧氣環境中是一種對金屬腐蝕性非常強的物質，所以對于機組來說，保持機組內循環系統的“無氧”環境至關重要。機組只有在6 mmHg柱的真空度時才有很好的制冷效果，平時運行時只要精心管理，一般很容易做到。但最容易忽視的是停止運行的間歇期，有的用戶認為，設備停運了，不需要人值班，為節省工人工資，不重視后續的維護保養，很草率地將人撤走了事。但事實上一旦機組進入空氣或吸收器等表面污垢不清除徹底，內部就會加速腐蝕，壽命嚴重縮短，正常能達到20年使用壽命的主機，保養不好，幾年內制冷量就會衰減一半以上，甚至有報廢的可能。為此，須由班長和水電工組成維保小組，和廠家售后一起，責任到人，包干到人，全天候保持機組的性能，做到不大修、少大修，發現問題及時處理，以極大地提高機組運行的穩定性和可靠性。

4.3.2機組防凍問題

當冷水溫度太低或溶液濃度太高時，機組會發生結晶。冷水機的微電腦控制面板有一個避免結晶的程序，但它不能自檢是否結晶，因此需要操作人員觀察運行情況、作出正確判斷。蒸發器、吸收器等處的銅管也會結冰爆裂，原因是水結成冰時體積會變大。銅管內有雜質，阻礙水的流動，冬季閑置時間長而銅管里有積水，都會引起這種事故，后果是輕則大修，維修費用高，縮短機組壽命；重則機組報廢，需重新采購設備。冬夏兩季均應考慮防凍問題：(1) 冬季防凍做到排空冷卻水、冷凍水，

保持機組0 ℃以上的溫度環境，保險起見，可提高至10 ℃以上。(2) 夏季使用期防凍主要是針對突發狀況，例如電力負荷過大造成突然停電、設備間本身的電路故障使得冷凍水不循環，需根據應急預案，采取果斷措施處置。另外，要嚴密監控蒸發器等處銅管，防止雜物堵塞，養成經常沖洗、重點沖洗、跟蹤檢查的好習慣。

5結語

溴化鋰吸收式供冷機組有很多優點，適用于有廢熱、蒸汽的場合，通過精細化管理等手段，可以避免因水質、密封性等問題影響機組壽命，減緩冷量衰減，提高運行可靠性，使得維修成本降低15%，經濟效益可觀。目前是機組的“壯年期”，今后如何進一步采取措施，控制冷量衰減，延長機組壽命，還有很多工作要做。

[參考文獻]

[1]撒衛華.循環冷卻水水質對溴化鋰吸收式制冷機性能影響的研究[J].潔凈與空調技術，2010(1):38-41.

[2]倪雄剛.中央空調用水的處理技術[J].洗凈技術，2003(7):70-73.