浅谈溴化锂制冷机产生冷衰的原因及防治措施

仝向前

摘要：本文简述了溴化锂制冷机在日常运行使用中产生冷衰的原因及防治措施。

关键词：溴化锂制冷机；冷衰；防治措施

一、概述

溴化锂制冷机是以水为制冷剂、溴化锂溶液为吸收剂，以制取5度以上冷水为目的的制冷机组，由于其具有可利用低势热能（余热、废热）为动力，节约能耗，以溴化锂水溶液为工质，无臭、无毒，有利于环保要求等优点，得到了广泛的应用。其冷衰是指制冷机组的制冷量随时间推移而出现逐步衰减的现象，它与制冷机本身制造和运行条件有关，一般为每年1%左右。如果年冷衰率达到3%～5%，那就是严重冷衰；如果超过铭牌值10%，并且经过维修仍然超过10%，那就表明制冷机组性能已经很差。因此，通过分析溴化锂制冷机组在运行使用过程中产生冷衰的原因，进而找到防治的措施，对延缓机组制冷量衰减的速度，延长制冷机组的使用寿命，具有重要的意义。

二、机组冷衰的原因

总的来说，溴化锂制冷机的冷衰主要与机组气密性、水质稳定性、溴化锂溶液、屏蔽泵、冷却塔等均有关系，它们通过影响机组的真空度、热交换、内循环量等，从而使机组制冷能力逐步出现衰减。

1.机组气密性

溴化锂制冷机要求真空度在100Pa以下，以保证制冷剂的蒸发。当机组真空度越高时，制冷能力越强。因此，机组在运行过程中如果气密性受到影响，必将影响机组真空度，从而影响机组制冷能力。影响机组气密性的部位有：①密封性焊缝；②换热管的胀接；③阀门、泵、视镜密封处。因此，要加强对这些部位的气密性检查，发现泄漏，及时进行处理。

2.水质稳定性

与溴化锂制冷机组运行有关系的介质有冷却水、冷媒水、蒸汽。①蒸汽一般由锅炉提供，因锅炉用水均经过严格的水质处理，一般不会有水垢、藻类等，水质可以得到保证，因此对机组不会产生影响。②机组在运行时，放气阀进行放气时要带出一部分水，另外系统膨胀、收缩时亦会有一部分水损失。因此，为保证机组正常运行，要补充一部分冷媒水，一般机组运行24小时需要补充十几公斤水，补充量不大，对机组运行影响也不大。③冷却水是通过冷却塔降温来获得的，蒸发量达1%～2%/h。机组运行24h，要补充大量的水来获取冷却水，因此对水质应有较高的要求，保证不结垢、无腐蚀、不长藻、无生泥，否则便会影响机组换热效果，从而影响机组制冷量。

3.溴化锂溶液

在溴化锂制冷机组中，溴化锂水溶液的平均浓度约为55%，负责传热、传质和循环运行，它的质量将直接影响机组的制冷能力，如果溶液质量不达标，腐蚀产生的杂质就会堵塞喷嘴、淋激板孔，从而直接影响喷淋效果；同时，杂质还会堵塞管路和屏蔽泵滤网，直接影响溶液循环量；如果杂质再进入屏蔽泵，就会影响屏蔽泵的转动和溶液流动；如果屏蔽泵内部冷却液通道被堵塞的话，还会烧坏屏蔽泵。在溴化锂溶液中，它的PH值和缓蚀剂是机组防腐蚀的关键。一般情况下，当溴化锂水溶液的PH值保持在9.0～10.5的范围内时，对机组金属材料的腐蚀最小。此外，在溴化锂溶液中加入0.1～0.3%的铬酸锂作为缓蚀剂，就可以通过化学反应在机组的金属材料表面形成一层细密的保护膜，使金属表面不受或少受氧气的侵袭，从而减小腐蚀。

4.屏蔽泵

屏蔽泵在溴化锂制冷机组中起着输送介质的作用，是机组中极其重要的运动部件，可以形象地称之为机组的“心脏”，其本身也存在性能老化、降低的现象。若不定期检修，会直接影响机组溶液循环，导致冷衰。

5.冷却塔

在溴化锂制冷机组中，由于采用的是开式冷却塔，空气中的污染物质如尘土、杂物、细菌、可溶性气体等易进入水中，使微生物大量繁殖，形成生物污泥、藻类。同时，还因为冷却水的不断蒸发，使得冷却水中的离子、杂质浓度增加，再加之空气和水的强化接触过程中含氧量的增加，均能引起水质恶化，从而使传热管中形成垢物和腐蚀，都会导致机组制冷量大幅度衰减。因此，每台冷却塔的出水管上应设置水过滤器，防止管道堵塞。

6.真空泵

溴化锂制冷机是在极高的真空状态下运行的，机组运转前机内应该达到一定的真空度，机组运转过程中也需要及时排除因泄漏或腐蚀产生的不凝性气体，机组保养时更需要隔绝空气以免腐蚀，因此，可以说，真空是溴化锂制冷机的“生命”。真空泵是维持机组高真空度的关键部件，若性能不好将直接导致机组的正空度下降，并造成机组制冷量衰减，严重时甚至导致机组内因内腔腐蚀而寿命缩短。

三、机组溴化锂制冷机冷衰的防治措施

（1）在机组使用过程中严格做到“清洁密封”。清洁，就是防止杂质和灰尘进入机组内部；密封，就是保证焊缝、胀管处没有泄漏，防止空气漏入机组。日常运行中要密切关注机组内的真空状态，若发现机组有泄漏，要查出漏点，并通过补焊、补胀、更换部件等办法予以修复，同时要进行气密性检查，以达到规定指标要求。

（2）机组运行中，要严格控制好溴化锂溶液的杂质和PH值，并定期检测溶液的总杂质、PH值、铬酸锂含量和辛醇含量（能量增强剂），确保其在要求范围内。若检测发现溶液质量达不到相关要求时，可通过杂质过滤清除、添加氢氧化锂调整PH值、添加铬酸锂保持溶液缓蚀性能、添加辛醇增强制冷能力等办法再生溶液。

（3）更换泵、阀门、视镜等部件时，要尽量选用质量可靠的，并在装入机组前进行有效检测，不符合要求者坚决不用。

（4）定期检测冷却水的质量。如果水质较差时，可采用过滤处理、加药处理、磁化处理或静电水处理等方法进行水质处理，而且当冷却水的电解质含量升高，其导电率高于标准值时，还须进行定期排污，并补充电解质含量低的水。

（5）每个季节运行前加入系统的冷媒水，水质必须达到要求，必要时要经过水质净化处理。

（6）对于冷却塔、屏蔽泵、真空泵等附属设备，除按产品规范进行选用外，还要进行定期维修保养和性能检测。尤其是真空泵使用的真空油，要使用专用的真空泵油，以确保真空泵的性能优良。

（7）定期对传热管进行检查，若发现结垢严重时，要通过机械除垢和化学除垢的方法清洗管路，使管路保持良好的换热效果。

四、结语

总之，溴化锂制冷机的冷衰现象虽然是客观存在的，但只要我们认真对待，及时采取切实有效的防治措施，它是完全可以控制的。我公司机关制冷一站、制冷二站共有溴化锂制冷机组三台，其中制冷一站的二台机组为1996年安装，制冷二站的一台机组为2005年安装，在机组的日常运行管理中，使用管理单位正是由于采取了一系列有效的防治措施，使机组的制冷量衰减得到了有效的控制，并有效延长了机组的使用寿命。