論溴化鋰吸收式制冷機(jī)組溶液結(jié)晶故障處理

陸衛(wèi)東

【摘要】在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中，發(fā)生溶液結(jié)晶現(xiàn)象是對(duì)機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響的故障之一，而發(fā)生嚴(yán)重溶液結(jié)晶現(xiàn)象的機(jī)組消除故障需要的時(shí)間較長(zhǎng)，在沒(méi)有備用機(jī)組的情況下，可能會(huì)影響人體的舒適性，對(duì)工藝性空調(diào)來(lái)說(shuō)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降甚至產(chǎn)生設(shè)備的損壞。

【關(guān)健詞】溶液；結(jié)晶；熔晶；熱交換器

1、前言：

一般溴化鋰吸收式制冷機(jī)組發(fā)生的結(jié)晶現(xiàn)象并不嚴(yán)重，可以通過(guò)調(diào)整各運(yùn)行參數(shù)（人工調(diào)節(jié)或機(jī)組自動(dòng)調(diào)節(jié)）或者是延長(zhǎng)稀釋運(yùn)行的時(shí)間，逐漸消除結(jié)晶現(xiàn)象，但如果結(jié)晶現(xiàn)象比較嚴(yán)重，甚至堵塞換熱器管路。則溶液循環(huán)不能正常開(kāi)啟，采用延長(zhǎng)稀釋運(yùn)行時(shí)間的做法不能消除結(jié)晶故障，必須采用人工熔晶的方法排除故障。

2、目前溴化鋰吸收式制冷機(jī)組發(fā)生溶液結(jié)晶原因與現(xiàn)象

溶液結(jié)晶是溴化鋰吸收式機(jī)組常見(jiàn)故障之一。為了防止機(jī)組在運(yùn)行中產(chǎn)生結(jié)晶，機(jī)組都沒(méi)有自動(dòng)溶晶裝置，通常都設(shè)在發(fā)生器濃液出口端。此外，為了避免機(jī)組停機(jī)后溶液結(jié)晶，還設(shè)有機(jī)組停機(jī)時(shí)的自動(dòng)稀釋裝置。

然而，由于各種原因，1、如加熱能源壓力太高，2、冷卻水溫度過(guò)低，3、送往高發(fā)的溶液循環(huán)量過(guò)小，4、機(jī)組內(nèi)存在不凝性氣體，5、超負(fù)荷運(yùn)行，發(fā)生突然停電，6、由于使用者操作不當(dāng)、熔晶管保護(hù)裝置失靈等。機(jī)組還會(huì)發(fā)生結(jié)晶事故。機(jī)組發(fā)生結(jié)晶后，熔晶是相當(dāng)麻煩的事情。從溴化鋰溶液的特性曲線(xiàn)（結(jié)晶曲線(xiàn)）可以知道，結(jié)晶取決于溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度。在一定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，溫度低于某一數(shù)值時(shí)，或者溫度一定，溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于某一數(shù)值時(shí)，就要引起結(jié)晶。一旦出現(xiàn)結(jié)晶，就要進(jìn)行熔晶處理。熔晶時(shí)，機(jī)組冷劑水減少，而且要費(fèi)很長(zhǎng)一段時(shí)間，此時(shí)，機(jī)組性能大為降低。因此，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)盡量避免結(jié)晶。

3、溴化鋰吸收式制冷機(jī)組溶液結(jié)晶故障處理分析

機(jī)組啟動(dòng)時(shí)結(jié)晶

在機(jī)組起動(dòng)時(shí)，由于冷卻水溫度過(guò)低、機(jī)內(nèi)有不凝性氣體或熱源閥門(mén)開(kāi)得過(guò)大等原因，使溶液產(chǎn)生結(jié)晶，大多是在熱交換器濃溶液側(cè)，也有可能在發(fā)生器中產(chǎn)生結(jié)晶。熔晶的方法如下：

1）如果是低溫?zé)峤粨Q器溶液結(jié)晶，其熔晶方法參見(jiàn)機(jī)組運(yùn)行期間的結(jié)晶。

2）發(fā)生器結(jié)晶時(shí)，熔晶方法：①首先微微打開(kāi)熱源閥門(mén)，向機(jī)組微量供熱，通過(guò)傳熱管加熱結(jié)晶的溶液，使之結(jié)晶熔解。②其次為加速熔晶，可外用蒸汽全面加熱發(fā)生器殼體。③最后待結(jié)晶熔解后，起動(dòng)溶液泵，待機(jī)組內(nèi)溶液混和均勻后，即可正式啟動(dòng)機(jī)組。

3）如果低溫溶液熱交換器和發(fā)生器同時(shí)結(jié)晶，則按照上述方法，先處理發(fā)生器結(jié)晶，再處理溶液熱交換器結(jié)晶。

運(yùn)行期間的結(jié)晶

機(jī)組運(yùn)行期間，掌握結(jié)晶的征兆是十分重要的。結(jié)晶初期，如果這時(shí)就采取相應(yīng)的措施（如降低負(fù)荷等），一般情況可避免結(jié)晶。

機(jī)組在運(yùn)行期間，最容易結(jié)晶的部位，是溶液熱交換器的濃溶液側(cè)及濃溶液出口處，因?yàn)檫@里的溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高及濃溶液溫度最低，當(dāng)溫度低于該質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的結(jié)晶溫度時(shí)，結(jié)晶逐漸產(chǎn)生。在全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，熔晶管不發(fā)燙，說(shuō)明機(jī)組運(yùn)行正常。一旦出現(xiàn)結(jié)晶，由于濃溶液出口被堵塞，發(fā)生器的液位越來(lái)越高，當(dāng)液位高到熔晶管位置時(shí)，溶液就繞過(guò)低溫?zé)峤粨Q器，直接從熔晶管回到吸收管器，因此，熔晶管發(fā)燙是溶液結(jié)晶的顯著特征。這時(shí)，低壓發(fā)生器液位高，吸收器液位低，機(jī)組性能下降。但要注意區(qū)別對(duì)待熔晶管發(fā)燙不一定是由于機(jī)組結(jié)晶而引起溶液循環(huán)不當(dāng)也會(huì)引起熔晶管發(fā)燙，一般而言，若是結(jié)晶引起熔晶管發(fā)燙，熱交換器出口稀溶液溫度及熱交換器表面溫度會(huì)降低。

（一）當(dāng)結(jié)晶比較輕微時(shí)，機(jī)組本身能自動(dòng)熔晶。如果機(jī)組無(wú)法自動(dòng)熔晶，可采取下面的熔晶方法。

1）機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行關(guān)小熱源閥門(mén)，減少供熱量，使發(fā)生器溫度降低，溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)也降低。

2）關(guān)閉冷卻塔風(fēng)機(jī)（或減少冷卻水流量），使稀溶液溫度升高，一般控制在60℃左右，但不要超過(guò)70℃。

3）為使溶液濃度降低，或不使吸收器液位過(guò)低，可將冷劑泵旁通閥門(mén)慢慢打開(kāi)，使部分冷劑水旁通到吸收器。

4）機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，由于稀溶液溫度提高，經(jīng)過(guò)熱交換器時(shí)加熱殼體側(cè)結(jié)晶的濃溶液，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，結(jié)晶可以消除。

（二）機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行并伴有加熱，如果結(jié)晶較嚴(yán)重，上述方法一時(shí)難以解決，可借助于外界熱源加熱來(lái)消除結(jié)晶。

1）按照輕微熔晶處理方法，關(guān)小熱源閥門(mén)，使稀溶液溫度上升，對(duì)結(jié)晶的濃溶液加熱。

2）同時(shí)用蒸汽或蒸汽凝水直接對(duì)熱交換器全面加熱。

（三）采用溶液泵間歇啟動(dòng)和停止

1）為了不使溶液過(guò)分濃縮，關(guān)小熱源閥門(mén)，并關(guān)閉冷卻水。

2）開(kāi)冷劑水旁通閥，把冷劑水旁通至吸收器。

3）停止溶液泵的運(yùn)行。

4）待高溫溶液通過(guò)稀溶液管路流下后，再起動(dòng)溶液泵。當(dāng)高溫溶液加熱到一定溫度后，又暫停溶液泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，如此反復(fù)操作，使在熱交換器內(nèi)結(jié)晶的濃溶液，受發(fā)生器回來(lái)的高溫溶液加熱而溶解。

（四）間歇啟、停并加熱把上述方法結(jié)合起來(lái)使用，可使熔晶速度加快，對(duì)結(jié)晶嚴(yán)重場(chǎng)合的熔晶，可采取此方法。具體操作如下：

1）用蒸汽軟管對(duì)熱交換器進(jìn)行全面加熱，并用木椎敲擊。

2）溶液泵內(nèi)部結(jié)晶不能運(yùn)行時(shí)，對(duì)泵殼、連接管道一起加熱，并注意對(duì)泵體的冷卻。

3）采取上述措施后，如果泵仍不能運(yùn)行，可對(duì)溶液管道、熱交換器和吸收器中引起結(jié)晶的部位進(jìn)行反復(fù)加熱。

4）用真空橡膠管將冷劑水取樣伐和濃溶液取樣伐相連，將冷劑水直接旁通至濃溶液以達(dá)到稀釋濃溶液的目的。

5）極其嚴(yán)重的結(jié)晶情況，可向機(jī)組內(nèi)直接灌注純凈水以稀釋溶液的溶度，從而達(dá)到解晶的目的。

6）采用（三）溶液泵間歇啟動(dòng)和停止的方法。

7）熔晶后機(jī)組開(kāi)始工作，若抽氣管路結(jié)晶，也應(yīng)熔晶。若抽氣裝置不起作用，不凝性氣體無(wú)法排除，盡管結(jié)晶已經(jīng)消除，隨著機(jī)組的運(yùn)行又會(huì)重新結(jié)晶。故在溶晶結(jié)束后，即對(duì)機(jī)組抽真空。

8）尋找結(jié)晶的原因，并采取相應(yīng)的措施。

如果高溫溶液熱交換器結(jié)晶，高壓發(fā)生器液位升高，因高壓發(fā)生器沒(méi)有熔晶管，同樣，需要采用溶液泵間歇啟動(dòng)和停止的方法。利用溫度較高的溶液回流來(lái)消除結(jié)晶。

熔晶后機(jī)組在全負(fù)荷運(yùn)行，自動(dòng)熔晶管也不發(fā)燙，則說(shuō)明機(jī)組已經(jīng)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

停機(jī)期間的結(jié)晶

停機(jī)期間的結(jié)晶是由于溶液在停機(jī)時(shí)稀釋不足或環(huán)境溫度過(guò)低等原因造成的。一旦發(fā)生結(jié)晶，溶液泵就無(wú)法運(yùn)行。可按下列步驟進(jìn)行溶晶。

1）用蒸汽對(duì)溶液泵殼和進(jìn)出口管加熱，直到泵能運(yùn)轉(zhuǎn)。加熱時(shí)要注意不讓蒸汽和凝水進(jìn)入電動(dòng)機(jī)和控制設(shè)備。切勿對(duì)電動(dòng)機(jī)直接加熱。

2）屏蔽泵是否運(yùn)行不能直接觀(guān)察，如溶液泵出口處未裝真空壓力表，可以在取樣閥處裝真空壓力表。若真空壓力表上指示為一個(gè)大氣壓（即表指示為0），表示泵內(nèi)及出口結(jié)晶未消除；若表指示為高真空，只表明泵不轉(zhuǎn)，機(jī)內(nèi)部分結(jié)晶，應(yīng)繼續(xù)用蒸汽加熱，使結(jié)晶完全溶解。但是，有時(shí)溶液泵揚(yáng)程不高，取樣閥處壓力總是低于大氣壓。這時(shí)應(yīng)用取樣器取樣，或者觀(guān)察吸收器噴淋，或發(fā)生器有無(wú)液位，也可聽(tīng)泵管內(nèi)有無(wú)溶液流動(dòng)聲音來(lái)判斷結(jié)晶是否已溶解。

4、結(jié)論：

通過(guò)以上對(duì)溶液結(jié)晶故障處理，不難看出：一旦機(jī)組結(jié)晶，維修費(fèi)用增大，即影響了空調(diào)場(chǎng)所使用又增加了運(yùn)行成本。故此，機(jī)組搶修人員必須定期對(duì)防結(jié)晶安全保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，確保其能正常工作，同時(shí)要求操作人員隨時(shí)監(jiān)控機(jī)組的運(yùn)行狀況，嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行操作，以防止溶液結(jié)晶故障的發(fā)生。

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