溴冷機冷水壓力波動原因分析

陶新國

摘要：本文就洛陽石化空壓車間溴化鋰吸收式制冷機組的冷水壓力波動原因進行分析，結(jié)合生產(chǎn)實際調(diào)查設(shè)備的工作原理、設(shè)備履歷及問題點，最終確認冷水壓力波動的要因，并深入分析冷水壓力波動對機組性能的影響，達到穩(wěn)定溴冷機的運行工況，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：溴冷機；技術(shù)參數(shù)；參數(shù)波動；節(jié)能降耗

一、冷凍站溴化鋰制冷機組簡介

洛陽石化空壓冷凍站共有6臺蒸汽雙效型溴化鋰吸收式制冷機，其中5臺由江蘇雙良集團公司設(shè)計制造，機組型號是SXZ8-465D，單機制冷負荷為4650KW。另外1臺由大連三洋制冷有限公司設(shè)計制造，機組型號是NG-83MT，單機制冷負荷為5814 KW。溴冷機現(xiàn)在主要為聚酯、短纖維、合纖空調(diào)及工藝系統(tǒng)提供冷凍水。

（一）選題原因

溴冷機在運行過程中重要工藝參數(shù)冷水壓力有波動現(xiàn)象發(fā)生，壓力在0.25Mpa-0.65Mpa之間波動，供水壓力低時不能滿足用戶生產(chǎn)需求；供水壓力高時，對設(shè)備造成沖擊，甚至將溴冷機蒸發(fā)器端面憋漏，增加機組銅管脹裂的風險，為了給冷水系統(tǒng)卸壓，操作人員不得不手動將冷水排地溝，造成新鮮水不必要的浪費，同時使冷水調(diào)節(jié)閥故障率升高。造成溴冷機冷水供水壓力波動的原因是多方面的，結(jié)合生產(chǎn)實際，查找原因，，達到平穩(wěn)冷水供水壓力及節(jié)能降耗的目的。

二、 穩(wěn)壓補水系統(tǒng)工藝流程及工作原理

（一）穩(wěn)壓補水系統(tǒng)工藝流程

主要組成：溴冷機、補水箱、補水泵、穩(wěn)壓罐、冷水泵、冷水壓力調(diào)節(jié)閥、控制系統(tǒng)等。冷水的循環(huán)流程： 空調(diào)回水→冷水泵→蒸發(fā)器→冷水供水閥→用戶。

（二）穩(wěn)壓補水系統(tǒng)工作原理

穩(wěn)壓補水系統(tǒng)主要組成：穩(wěn)壓罐、補水泵、補水箱、穩(wěn)壓氣囊、補水控制系統(tǒng)等。

穩(wěn)壓罐氣囊內(nèi)有空氣，當補水泵開啟后，高壓水將氣囊內(nèi)空氣擠入穩(wěn)壓罐內(nèi)，此時穩(wěn)壓罐內(nèi)壓力升高。一旦泵停轉(zhuǎn)時，水靠自身重力作用下移，形成一定負壓區(qū)。此時，氣囊上部逆止閥處有空氣進入，補充氣體，保證穩(wěn)壓罐內(nèi)有空氣存在。

穩(wěn)壓罐上裝有電接點壓力表和壓力傳感器。電接點壓力表控制補水泵的起停，利用運轉(zhuǎn)的補水泵將補水箱內(nèi)的水加入穩(wěn)壓罐內(nèi)；壓力傳感器控制泄水電磁閥，一旦超過設(shè)定值，泄水電磁閥打開泄水，水回流至補水箱；液位傳感器控制排氣電磁閥，當穩(wěn)壓罐內(nèi)壓力一直上升時，罐內(nèi)水位會一直下降，下降至液位傳感器設(shè)計值時，排氣電磁閥打開排氣；整個泄水系統(tǒng)失靈時，安全閥打開泄水。

三、 溴冷機冷水壓力波動的要因確認及分析

（一）冷水壓力波動要因確認

影響溴冷機冷水壓力波動的要因主要有穩(wěn)壓補水系統(tǒng)、冷水管線、用戶使用、操作不當四大方面，這四大方面又包含九個主要因素，它們分別是：供水壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)不當；補水箱液位波動；補水系統(tǒng)控制箱失靈；冷凍水供回水管線泄漏；閥門故障（供水壓力調(diào)節(jié)閥閥桿斷或閥芯脫落；其它閥門故障）；初次開機冷水壓力調(diào)節(jié)不當；用戶冷水用量波動。其他因素為非要因。

（二）冷水壓力波動要因分析

1.穩(wěn)壓補水系統(tǒng)故障

（1）冷水進回水管線上的供水壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)不當

冷水進回水管線上的供水壓力調(diào)節(jié)閥是反裝閥，可是此閥控制程序設(shè)計錯誤，不能實現(xiàn)自動控制，造成水壓不穩(wěn)，波動大。2015年儀表維修人員改正了電腦儀控程序錯誤，實現(xiàn)供水壓力調(diào)節(jié)閥自動控制。但隨著2016年空分冷凍兩站合并，冷水供水壓力出現(xiàn)DCS數(shù)據(jù)與溴冷機現(xiàn)場控制盤數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象，相差0.1MPA，這樣由于沒有統(tǒng)一標準，會造成調(diào)整上的混亂和誤差。

（2）補水箱液位波動

補水箱液位是浮球控制，由于浮球壞了，只能通過手動開關(guān)補水閥，來控制補水箱液位，現(xiàn)場液位計長時間結(jié)垢，看不清液面，會造成操作失誤或不及時而引起補水箱液位過低或過高。當液位過低時，會引起補水泵抽空，穩(wěn)壓罐補水不及時引起冷水壓力波動；當液位過高時，大量新鮮水從補水箱溢流，造成新鮮水浪費。

（3）補水系統(tǒng)控制箱失靈

當冷水補水控制箱及系統(tǒng)出現(xiàn)卡件異常，傳感器、電磁閥故障，電接點壓力表損壞，信號線斷等問題時，會造成補水泵、穩(wěn)壓罐工作不正常；冷水壓力調(diào)節(jié)閥不能正常調(diào)節(jié)，是引起冷水壓力波動的主因。重點聯(lián)系儀表、電氣對冷水補水控制箱及系統(tǒng)進行全面檢查和測試，主要包括以下幾方面。

1、控制箱卡件異常2、自動排氣失靈3、自動泄水失靈4、自動啟動補水泵及停泵失靈

2.閥門故障

（1）供水壓力調(diào)節(jié)閥閥桿斷或閥芯脫落

2015年檢修以前，經(jīng)常發(fā)生供水壓力調(diào)節(jié)閥閥桿斷或閥芯脫落事件，使得冷水供水壓力無法實現(xiàn)自動控制，只能通過手動開、關(guān)冷水回水跨線閥來調(diào)節(jié)，增加供水壓力的不穩(wěn)定性。

（2）其它閥門故障

2016年10月發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓罐安全閥閥門漏，閥體有裂紋，更換新閥。查看當日歷史趨勢，數(shù)據(jù)顯示聚酯用水量突然減少，引起冷水壓力波動，操作人員發(fā)現(xiàn)并及時調(diào)整，但冷水還是沖擊老化的安全閥，使閥門漏水。

3.用戶使用冷水量的波動

用戶使用冷水量的波動。冷水系統(tǒng)本是一個閉路循環(huán)系統(tǒng)，除少量損耗外，不應(yīng)有大的水量損失，但是由于聚酯用冷水量有波動，造成穩(wěn)壓補水系統(tǒng)補水泵頻繁起停，新鮮水消耗較大。

4.初次開制冷機時冷水壓力調(diào)節(jié)不當

初次開啟水泵，如果冷水調(diào)節(jié)閥及旁通閥調(diào)節(jié)不當，很容易使冷水系統(tǒng)憋壓，造成制冷機端面漏水，甚至憋漏蒸發(fā)器銅管，使冷水調(diào)節(jié)閥閥桿沖斷。

5.冷凍水供回水管線泄漏

（1）制冷機蒸發(fā)器銅管凍裂或破裂

當制冷機銅管破裂或堵塞都會影響到冷水供水壓力的穩(wěn)定

原因分析： （1）操作失誤（水系統(tǒng)閥門的開關(guān)、水泵的操作順序）； （2）系統(tǒng)臟，有異物→流量低、流量開關(guān)卡住； （3）冷水流量未連鎖聯(lián)動； （4）冬季保管不當；冬季停機保管時，如不能保證機房溫度在5℃以上，必須將水系統(tǒng)的水排凈； （5）發(fā)生凍管后未及時處理會導(dǎo)致問題進一步擴大（機組變形，滴淋盤、熱交堵塞等）；

（2）空調(diào)供回水管線或閥門腐蝕泄漏

腐蝕產(chǎn)生的鐵銹、銅銹阻塞濾網(wǎng)、噴嘴、銅管。冷水的水質(zhì)是影響管線腐蝕的重要因素。一般以孔蝕為主，含有游離的HCO3- 濃度越高越易孔蝕。

總結(jié)

溴化鋰制冷機系統(tǒng)運行的好壞，對用戶生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，通過對引起冷水供水壓力波動原因進行分析，并結(jié)合生產(chǎn)實際采取對策，最終達到了穩(wěn)定溴冷機冷水供水壓力，節(jié)約新鮮水用量，減少設(shè)備維修費，延長機組壽命的目的。endprint