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溴化锂吸收式制冷机保养的主要措施有哪些

作者:    发布于:2019-3-8 9:21:39    文字:【】【】【

(l)防腐蚀问题
    
溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀作用,尤其在有空气存在的情况下腐蚀更为严重。腐蚀不但缩短机器的使用寿命,而且产生不凝性气体,使筒内真空度难以维持。所以,早期这种吸收式制冷机的传热管采用铜镍合金管或不锈钢管,筒体和管板采用不锈钢板或复合钢板,以致成本昂贵,无法推广。
    目前,这种机器的结构大都采用碳钢,传热管采用铜管。为了防止溶液对金属的腐蚀,一方面须确保机组的密封性,经常维持机内的高度真空,在机组长期不运行时充人氮气,另一方面须在溶液中加入有效的缓蚀剂。
    在溶液温度不超过120℃的条件下,溶液中加入0.1%一0.3%的铬酸锂( Li2CrO4)和0.02%的氢氧化锂,使溶液呈碱性,保持pH值在9.5一10.5范围,对碳钢-铜的组合结构防腐蚀效果良好。当溶液温度高达160℃时,上述缓蚀剂对碳钢仍有很好的缓蚀效果。此外,还可选用其他耐高温缓蚀剂,如在溶液中加入0.001%一0.1%的氧化铅(Pb0),或加入0.2%的三氧化二锑( Sb203)与0.1%的铌酸钾( KNb0,)的混合物等。
   (2)抽气设备
由于系统内的工作压力远低于大气压力,尽管设备密封性好,也难免有少量空气渗入,并且,因腐蚀也会经常产生一些不凝性气体。所以,必须设有抽气装置,以排除聚积在筒体内的不凝性气体,保证制冷机的正常运行。
此外,该抽气装置还可用于制冷机的抽空试漏与充液。目前常用的抽气系统如图10.8所示。图中辅助吸收器3又称冷剂分离器,其作用是将一部分溴化锂-水溶液淋洒在冷盘管上,在放热的条件下吸收所抽出气体中含有的冷剂水蒸气,使真空泵排出的只是不凝性气体,以提高真空泵的抽气效果和减少冷剂水的损失。阻油器2的作用是防止真空泵停车时,泵内润滑油倒流人机体内。真空泵l-般采用旋片式机械真空泵。

但是上述抽气系统只能定期抽气,为了改进溴化锂吸收式制冷机的运转效能,除装置上述抽气系统外,可附设自动抽气装置。图10.9所示为许多自动抽气装置中的一种。该装置是利用引射原理,靠喷射少量的稀溶液,随时排出系统内存在的不凝性气体。排出的气体混在稀溶液中,经气体分离器分出,积存于分离器的上部,用手动放气阀定期放人大气。

(3)防止结晶问题
    从溴化锂水溶液的压力饱和温度图(如图10.3所示)可以看出,溶液的温度过低或浓度过高均容易发生结晶。因此,当进入吸收器的冷却水温度过低(如小于20--25℃)或发生器加热温度过高时就可能引起结晶。结晶现象一般先发生在溶液热交换器的浓溶液侧,因为那里的溶液浓度最高,温度较低,通路窄小。发生结晶后,浓溶液通路被阻塞,引起吸收器液位下降,发生器液位上升,直到制冷机不能运行。

(4)制冷量的调节
    吸收式制冷机的制冷量一般是根据蒸发器出口被冷却介质的温度,用改变加热介质流量和稀溶液循环量的方法进行调节的。用这种方法可以实现在l0% - 100%范围内制冷量的无级调节:
    (5)提高效率的措施
    吸收式制冷机主要由换热设备组成,如何强化传热,降低金属耗量,提高效率是其推广应用需解决的重要问题之一。用各种方法对传热管表面进行处理可以提高传热系数,在溶液中加入表面活性剂可以提高制冷量。此外,根据外界条件选择和改进流程,以及能量的综合利用等也是提高效率的重要措施。
    3)其他流程
    (l)多级发生
    如前所述,由于溶液结晶条件的限制,单级溴化锂吸收式制冷机的热源温度不能很高。当有较高温度热源时,应采用多级发生的循环:如有表压0.6 -0. 8MPa的蒸汽或有燃油、燃气作热源时,通常采用双效型溴化锂吸收式制冷机;分别称为蒸汽双效型和直燃双效型。
    图10. 10为蒸汽双效型溴化锂吸收式制冷机的流程。它有高、低压两级发生器,高、低压两级溶液热交换器,有时还有为利用热源蒸汽的凝水热量而设置的溶液预热器,从吸收器A来的浓度ξ。的稀溶液,经T3.T2.T1三个热交换器预热后进人高压发生器G1;在其中被外热源蒸汽加热,汽化成为中问浓度ξ,的溶液(过程7’-4’).该溶液在热交换器T2中预冷(过程4’-8’)后流人低压发生器G2,被进一步浓缩为浓度ξ5的浓溶液,然后返回吸收器A。

在高压发生器中溶液汽化时产生的冷剂蒸汽,先去低压发生器作为加热溶液用的内热源,再与低压发生器中溶液汽化时产生的冷剂蒸汽汇合在一起,作为制冷剂,去冷凝器C和蒸发器E制冷。由于高压发生器的冷剂蒸汽的凝结热已用于机器的正循环中,因此,冷凝器中冷却水排走的主要是低压发生器的冷剂蒸汽的凝结热。冷凝器的热负荷仪为普通单级机的一半、而且发生器的耗热量也减少了,热力系数可达1.0左右。
    在双效型机的高压发生器中,不仅溶液的最高温度取决于热源温度,而且溶液的压力也与热源温度有关。一般蒸汽双效型机溶液最高温度约150℃,但因溶液压力也高(约700mmHg)。因而溶液浓度仍能维持在溶液结晶条件的许可范围之内。
    低压发生器与普通单级发生器相似,其内溶液斥力仍取决于冷凝器内冷却水的温度。
    (2)多级吸收
    前已述及,当其他条件一定时,随着热源温度的降低,吸收式制冷机的浓度差(放气范围)将减少。如若热源温度很低,以致按普通单级循环计算,放气范围小鱼3%-4%甚至成为负值时,可采用多级吸收循环(一般为两级)。
   图l0. 11示的两级吸收式制冷循环,有高、低压两级完整的溶液循环。来自蒸发器的低压(Po)冷剂蒸汽先在低压级溶液循环中升压为中问压力Pm的冷剂蒸汽,再进入高压级溶液循环升压为高压(冷凝压力Pk)冷剂蒸汽,最后去冷凝器、蒸发器制冷。

 高、低压两级溶液循环中的热源和冷却水条件一般是相同的。因而,高、低压两级的发生器溶液最高温度t4,以及吸收器溶液的最低温度t2也是相同的。
    由图10. 11(b)所示的压力-温度图上可以看出,在冷疑压力Pk,蒸发压力Po以及溶液最低温度t2一定的条件下,发生器溶液最高温度t4若低于t’3,则单级循环的放气范围将成为负值。而同样条件下采用两级吸收循环就能增大放气范围,实现制冷。
    这种两级吸收式制冷机可以利用90一70℃废气或热水作热源,但其热力系数较低,约为普通单级机的1/2。它所需的传热面积约为普通单级机的1.5倍。
    (3)变热器
    吸收式制冷机作为变热器工作是最有效的。变热器是热能的改造者,它可以把热能从高温变低温,也可以从低温变高温。
    当把吸收式制冷机的吸收热和冷凝热也利用起来时,可以实现同时制冷和制热,提高了吸收式机的热力系数。
    图10. 12(a)为同时制7℃冷冻水和70℃热水的溴化锂吸收式机,该机器运行在较高的冷凝温度( tk=75 - 80℃)下,故可利用其冷凝热获得70℃热水;其热介质是压力0.5MPa -0. 6MPa水蒸气或相应温度的热水。吸收热用冷却塔循环水排掉。
   图10. 12(b)是吸收热和冷凝热都被利用的情况。蒸发器将25 - 35℃水冷却5- lO℃,吸收热和冷凝热用来把工艺排出的25 - 35℃水加热到60-80℃。加热介质(温度为160-180℃)。此时发生器每1kW热负荷获得的制热量约1.6kW(变热系数1.6)。

在另一种情况下,当有5一10℃的冷源(如冬季)时,溴化锂吸收式制冷机可按升温变热器工作。这种机型可利用较低温度(如70℃)的水作热源,而使较高温度的水升温,热力系数约0.5。