溴化锂吸收式制冷机中央空调.doc

溴化锂吸收式制冷机中央空调
水系统的维护与保养

江苏双良空调设备股份有限公司 陈荣霞

摘 要 本文介绍了溴化锂吸收式制冷机中央空调冷却水、冷媒水系统 中水变成冰后对中央空调的危害，以及结垢后对溴化锂吸收式制冷机中央空调系统运行的影响及相应的处理方法。

关键词 溴化锂吸收式制冷机 冷却水 冷媒水 结冰 结垢 维护保养

一 概述
当前，世界各国制冷空调工业界正积极寻求禁用CFCs（含氟和氯的烃类衍生物）制冷剂的对策。以溴化锂水溶液为工质的吸收式机组，以它耗电少，运行平稳，噪音低，能量调节范围广，自动化程度高，安装、维护、操作简便，无环境污染，对大气层没有破坏作用的特性而成为举世公认的发展方向，广泛应用于纺织、化纤、焦化、医药、烟草、宾馆、食品、高层建筑等，具有广阔的市场前景。溴化锂吸收式制冷机组主要靠水进行冷热量的输送，因为水容易取得，价格便宜，且比热大，但缺点是水温必须高于0℃ ,当水温低于0℃时将结冰，此时体积膨胀9%，破坏力极大，若溴冷机机组内水结冰，机组内铜管将被胀破，影响机组正常运行。另外水是很好的溶济，可溶解多种盐类，我们溴化锂吸收式机组内所用的冷媒水和冷却水，就存在着结垢问题，系统结垢后传热系数降低，影响制冷效果，增加运行成本，所以应做好空调水系统的维护保养工作。

二 防止运行时蒸发器内冷媒水结垢与冻结
冷媒水系统有开式循环和闭式循环两种，我们一般都采用闭式循环，由于是密封回路，也不会发生蒸发浓缩，同时，大气中的泥沙、灰尘等不会混入水中，冷媒水结垢情况比较轻微，主要是考虑冷媒水的冻结问题。蒸发器内水结冰是因为制冷剂在蒸发器内蒸发时带走的热量大于流经蒸发器的冷媒水所能提供的热量使冷媒水温度降到冰点以下造成水冻结。操作人员在运行时应注意以下几点：
1、 进入蒸发器的流量与主机额定流量是否一致，尤其是多台冷水机组并联使用，进入每台机组的水量是否有不平衡现象，或机组与水泵一对一运行时，水量是否有从另一台机组分流现象。目前溴冷机生产厂家主要是采用水流开关判断是否有水流入，水流开关的选择必须和额定流量匹配，有条件的单位可配置动态流量平衡阀。
2、 溴冷机主机设定冷媒水低温保护装置。当冷媒水温度低于+4℃时，主机停止运行。操作人员每年夏季初次运行时，必须检查冷媒水低温保护是否起作用，温度设定值是否准确。
3、 整个溴冷机空调系统运行过程中，水泵突然停止运行时，应立即停主机。若蒸发器内水温仍下降较快，应采取措施，可将蒸发器的冷媒水出水阀关闭，适当开启蒸发器排水阀，使蒸发器内水流动，防止水结冰。
4、 溴冷机机组一停止运行时，应按操作规程进行，先停主机，等十分钟以上，再停冷媒水泵。
5、 制冷机组中的水流开关，冷媒水低温保护等不得随意拆除。

三 水系统中冷却水水质的管理
溴化锂吸收式机组的性能和寿命很大程度上取决于冷却水的管理状况，水质对热交换器的影响有结垢、污泥及腐蚀三方面。
1 结垢
水结垢形成的机理是：冷却水系统中结垢的主要成分是钙盐和镁盐，它们的溶解度随温度的增高而降低；当冷却水与换热器表面接触时，在换热器表面结垢沉积。其产生的原因很多：
（1） 有多组分阶段过饱和溶液中盐类的结晶析出
（2） 有机胶状物和矿质胶状物的沉积
（3） 不同分散度的某些物质固体颗粒的粘结
（4） 某些物质的电化学腐蚀以及微生物生产等。这些混合物沉淀是结垢的主要因素，其生产固相沉淀的条件是：随着温度的升高某些盐类的溶解度降低。如Ca(HCO3)2、CaCO3、Ca(OH)2、CaSO4、MgCO3、Mg(OH)2等。其次，随着水分的蒸发水中的溶解盐的浓度增高，达到过饱和程度。第三，被加热的水中产生化学反应过程，或者某些离子形成另一些难溶的盐类离子。
具备了上述条件的某些盐类，首先在金属表面沉积出原始坯芽，然后逐渐变为颗粒。具有无定形或潜晶形结构，互相聚附，形成结晶或聚团。重碳酸钙盐类是引起冷却水结垢的主要因素。这是因为重碳酸钙加热过程中失去平衡，分解为碳酸钙、二氧化碳和水。而碳酸钙溶解度较低，因而在冷却设备表面中沉积下来。即：
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑
在热交换器表面形成水垢，将会腐蚀设备，缩短设备使用寿命；其次，妨碍热交换器的传热，使效率下降。
除垢方法：去除热交换器表面水垢的方法有人工除垢法、机械除垢法、化学除垢法和物理除垢法。在各种除垢方法中，物理除垢防垢方法较为理想，但由于电子水处理仪本身工作原理的原因，也有效果不理想的状况，原因是全国各地的水质硬度有别，其次是机组在工作中水质硬度是变化的；第三操作人员若忽略排污工作，则换热器表面仍会结垢。化学除垢法只能是当机组换热效果较差，结垢已经较严重时的唯一考虑的一种方式，但它对设备有影响，所以要防止破坏镀锌层而影响设备使用寿命。采用专用的高级水垢清除剂产品对溴冷机中冷却水系统、冷媒水系统水垢进行清洗，效果比较明显。该清洗剂要用高效清洁剂、高效缓蚀剂和高能镀膜剂等几种药剂混合后使用。
2 污泥
污泥主要是由水中溶解繁殖的细菌、藻类等微生物群体，混入泥、沙、灰尘等形成软泥性的污浊物。它会造成管路腐蚀，降低效率和增加流阻、降低水量。处理的方法有多种，可以用投加混凝剂使循环水中悬浮物凝结成松散的矾花沉淀在集水池底部，通过排污排除；可以通过加分散剂使悬浮颗粒分散在水中不下沉；也可以通过加旁滤的方法或通过投加药物进行抑制或杀灭微生物等等方法抑制污泥的形成。
3 腐蚀
腐蚀主要是由于污泥和腐蚀生成物沾在传热管的表面，形成氧浓淡电池而发生腐蚀，由于腐蚀的进行，传热管破坏而使机组发生严重故障，制冷量下降，甚至严重时，机组可能报废，使用户承担很大的经济损失。实际上在机组的运行中，只要有效的控制水质，加强水质的管理，防止污垢的形成，就能很好的控制腐蚀对机组水系统的影响。

四 水系统冬季的防冻
1 主机、水泵的防冻
当主机房内冬季温度低于0℃时，应对主机、冷剂水泵及冷却水泵采取防冻措施。
（1）主机的防冻：将主机冷凝器、蒸发器进出口阀门关闭，放水阀和放空阀打开，再利用压缩空气将余水吹净。
（2）水泵的防冻：将冷剂水泵进出口阀关闭，水泵排水阀和放空阀打开，放净水。将冷却水系统最低点阀门打开，放净冷却水，并打开水泵放水阀，待系统水放净后，为防止雨水通过冷却塔进入，关闭冷却塔出水总阀，打开冷却塔集水盘排污阀，使雨水及时从排污阀排掉。
2 冷却塔补水管的防冻
一般情况冷却塔补水管暴露于室外，设计人员大多数是采用保温法防冻，但实际使用过程中，即使保温也经常发生冻坏现象。为了解决这个问题，在冷却塔补水管从室内接出时，增设阀门，在补水管最低点增加一只放水阀。冬季来临时，将室内的那只阀门关闭，并将最低点放水阀打开，将室外管内的水放尽，这样管道也不需保温且不会被冻裂。
3 新风机组的防冻
新风机组的作用是将室外新风处理后送入各房间，在冬季新风机组加热室外的冷空气，即新风机组表冷器直接与外界冷空气接触，为防止在停止供暖时表冷器被冻坏，应在新风入口处增设电动多叶调节阀，并和新风机组联动，新风机组运行时，风阀打开，新风机关闭时，风阀关闭，这样可防止新风机组和冷媒水水泵停止运行后，室外冷空气直接将表冷器内水冷却，使水结冰，冻坏表冷器。
冬季新风机组开启前，必须检查系统内水是否流动及温度是否合适。若水泵未运行，则不能开启新风机组，若虽水泵运行，但水温较低，也不可开启新风机组。
4 膨胀水箱的防冻
膨胀水箱一般设在屋顶或顶层的设备间内，膨胀水箱外表虽有保温，并设有循环管，但实际使用中，循环管真正能起循环作用的很少，即在冬季存在着膨胀水箱内水长期处于低温环境下，虽保温但仍会被冻，膨胀水箱被冻则起不到膨胀作用，系统内温度升高，则压力增加。为了解决这个问题，在施工时可在空调供水总管设一个DN20的接口，装一只阀门适当开启，保证水箱内的水得到循环。若夜间不使用空调，水泵停止前，可将此阀全部打开，使膨胀水箱内的水温升高，可保停泵后很长时间内膨胀水箱不结冰。
5 长假期间的防冻
春节或双休日期间，温度较低，溴冷机水系统有些部位可能长时间处于 0℃以下，则有被冻坏的可能，故要求管理人员根据实际情况，开启水泵，并对系统内水升温，确保水系统不被冻坏。

五 结论
在我国北方地区,冬季温度较低，易发生水系统被冻坏的现象，首先设计人员应考虑到这个问题，在系统中增设防冻设施；其次管理溴冷机机组的工作人员必须对整个溴冷机中央空调系统全面了解，找出易冻部位，提前做好防范工作，再次操作人员应不断提高专业技术水平，严格按操作规程操作。
溴冷机管理人员应定期对系统内水质进行检查，钙、镁等离子含量偏高时，应及时处理，减少水垢的发生，降低运行费用，延长机组的使用寿命。

溴化锂吸收式制冷机的维护保养
溴化锂制冷系统在使用方面常存在一些问题。笔者近几年来在运行维护方面做了一些工作。为了促进溴化锂制冷机在中央空调中发挥更好作用,特提出几点意见,供同道人员参考。
一、运行中可能发生的主要问题及监察溴化锂制冷机的基本原理,主要是利用喷淋水在真空状态(压力872Pa)蒸发器中蒸发吸热使冷媒水冷却到7℃,所以溴化锂机组主要部件都在真空状态下运行,保持设备一定真空度,不使空气漏入是运行中首要问题;同时用作吸收剂的溴化锂具有极大的吸收水蒸汽的能力,所以要保证溴化锂溶液有一定的浓度,从而达到不发生结晶,不堵塞管道等要求,溴化锂对金属有腐蚀性,有空气存在时更为严重,因此要保持经常抽气,同时添加一定量缓蚀剂。只有这样才能保持正常运行。在运行中要做到定期检查。
1 定期检查在溴化锂吸收式制冷机使用期间，应进行定期检查,以保证安全运转。定期检查的项目有:
1.1 真空泵的检查 a.油的污浊与乳化;b.抽真空性能；c.传送皮带的松紧；d.电动机的绝缘电阻。
1.2 溶液泵与冷剂泵的检查 a.有无异常的声音；b.电动机的电流是否正常；c.润滑管路是否堵塞;d.电机的绝缘性能如何；e.定期拆检叶轮和清洗润滑管；f.轴承的磨损程度。
1.3 溶液的检查 a.溶液的浓度；b.溶液脏污的情况；c.溶液pH值与缓蚀剂的浓度。
1.4 其它项目的检查 a.冷剂水比重的测定,检查冷剂水中是否含溴化锂;b.管子、管板的检查,检查它们的腐蚀情况及结垢情况;c.检查自动控制健电器动作是否正常;d.检查隔膜式真空阀的气密性,橡皮隔膜的老化程度;e.定期检查机器的密封性能,看是否有漏气的地方。根据以上的检查项目,每日应填写运行记录,并与标准参数比较,发现问题,随时排除。机组的真空度是运转中极需注意的问题,不管有无空气漏入,每周都应运转真空泵一次,抽除不凝气体。
添加辛醇是提高机组制冷量的有效措施,但辛醇最易集聚在蒸发器冷剂水表面,积聚后其作用逐渐衰减,制冷量随之而降低,因此,发现冷剂水含有大量辛醇时,应将冷剂水旁通至吸收器中,使辛醇再循环。
3 操作步骤
3.1 水洗 用自来水冲洗,取样分析,直至无溴离子为止,并同时检验酸洗循环系统有无泄漏。
3.2 酸洗 在贮液槽内配置酸洗液,并加热到60℃,用酸碱泵将酸洗液打入到机器内,并不断循环,按分析数据适当添加盐酸及相应的缓蚀剂,时间约6～8小时,分析挂有试样的酸洗液中Fe2+离子的浓度,当Fe2+离子的浓度无明显变化时,停止循环,用自来水排酸,当pH=4时,用含水合肼20～40PPM的自来水排酸至中性,最后用蒸馏水排酸。用盐酸作酸洗剂具有效率高、价格低廉等优点,但其腐蚀性较强,使用不当时对人和设备都有较强的腐蚀作用,因而不仅要谨慎操作,而且要有安全措施。腐蚀严重的机器经酸洗后仍有一定数量的残渣需人工取出,在不能使用强酸和人工取渣的地方, 可用以强络合剂为主的清洗液,如柠檬酸、EDTA等清洗。

众所周知，目前广泛运用的空调冷水机组所用的相变制冷循环主要有两种：蒸汽压缩式制冷循环和吸收式制冷循环。溴化锂吸收式冷水机组就是一种利用热量产生相变及传质的典型吸收式循环机组。采用蒸汽压缩式制冷循环的冷水机组根据压缩机分类主要有活塞式、转子式、涡旋式、螺杆式和离心式冷水机组。
　　上述采用蒸汽压缩式制冷循环的机组按照压缩机提升压力方式的不同又可以分为两类：容积变化增压和速度变化增压。活塞式、转子式、涡旋式和螺杆式冷水机组所用的压缩机增压方式均属于容积变化增压。而离心式冷水机组是一种典型的速度变化增压机组。
　　离心式机组的压缩机的增压原理是依靠旋转部件如叶轮将角动量传递给制冷剂蒸汽，使制冷剂蒸汽的圆周速度不断提高，同时由于叶轮流道法向截面不断扩大，使气体相对速度不断降低也获得了部分压力提高。在叶轮中增速增压的气体流过静止元件如扩压器和 / 或蜗壳，气流的绝对速度减小而使压力进一步提高。至于为什么速度减小能够获得压力的提高利用伯努利方程（ pv+c 2 /2= 常数）可以得到理论解释。
　　表 1 是有关各典型螺杆机、离心机和吸收机生产厂家的产品冷量范围。
表 1 典型螺杆机、离心机和吸收机生产厂家的产品冷量范围
厂家
系列
离心机
特灵
CVHE
1055~4517
CDHG
5270-8790
CVGF
1400~3510
约克
YT
1055~2989
YK
1354~3868
开利
19XL
1055~2100
20XR
1934~4218
美佳
PEH
703~4571
PFH
1406~9142
冰山
C134A
1055~4571
C22
2637~7032
世纪
TR
440~3763
通用美的
LB
703~4219
LC
1230~3516
日立
HC
631~4396
荏原
RTA
440~11260
厂家
系列
螺杆机
双良
SLAA
256~1768
特灵
RTHB
380~1370
RTHC
440~1580
RTWA
217~606
约克
YS
352~1934
YCWS
183~633
开利
30HX
335~1392
23XL
606~1105
日立
RCU
126~1233
美佳
WHS
53~1133
冰山
LSKF
350~2200
LSBL
140~1650
国祥
KCHUW
140~1047
荏原
RHSC
200~1000
五洲
LSBLG
162~2960
台佳
RSW
116~3395
顿布
WCFX
309~2286
厂家
系列
吸收机
双良
RXZ
350~4650
SXZ
350~6980
ZX
350~6980
三洋
SCC
527~4220
NCC
633~5274
DCC
352~3516
远大
BZ
349~9302
　　由表 1 可以看出，吸收机、螺杆机和离心机的冷量范围是部分覆盖的，因而销售市场是关联或直接竞争关系。特别值得强调的是，吸收机和离心机的冷量范围是几乎完全重合的，因而将构成直接的竞争关系。
　　通过对表 1 利用 8020 法则（即帕累托法则）进行归纳分析，吸收机、螺杆机和离心机的主要冷量范围见表 2 。表 2 也列出了活塞式、转子式和涡旋式机组的应用范围作为参照。从表 2 可以看出，在小于 200KW 的应用领域中，活塞式、转子式和涡旋式机组占据主要地位。 150KW 到 1400KW 之间是螺杆式机组主要销售领域。 700KW~4500KW 之间使用离心机组和吸收机组的数量占绝大部分。而且在 700KW 到 1750KW 之间，吸收机、螺杆机和离心机的市场是相互重叠的，表现出竞争关系。