制冷剂的工作原理

制冷剂的工作原理 1 溴化锂制冷工作原理 及操作要点 人力资源部 二?一?年六月三十日 2 制冷剂的工作原理 溴化锂制冷机是靠在低压约6.78mmHg下冷剂水在蒸发器、传热管上蒸发吸取传热管内水的热量这个过程制取冷水的。 制冷水蒸发之后蒸发器内压力就升高当压力到一定数值后蒸发就会停止溴化锂溶液吸收水蒸汽的能力很强所以采用溴化锂溶液作吸收剂溴化锂溶液连续地吸收冷剂蒸汽就可以维持蒸发器内的低压力6.78mmHg吸收冷剂蒸汽的部件称为吸收器。 溴化锂溶液吸收冷剂蒸汽后浓度变稀浓度越稀吸收能力越弱当溶液达到饱和后就不能再吸收冷剂蒸汽。为此必须用热能源将稀溶液再加热稀溶液受热后重新发生冷剂蒸汽浓度变浓。发生冷剂蒸汽的部件称为发生器。分离出冷剂蒸汽在冷凝器内被冷却水冷却凝结为冷却水冷剂水再喷淋到蒸发器传热管上蒸发制冷这样不断循环蒸发器就连续不断地制取低温水。 制冷站冷机组有高、低压两台发生器。热源直接加热的发生器称为高压发生器。高压发生器中产生的高压冷剂蒸汽再次作为低压发生器的热源高压发生器中的加热源得到两次利用因而机组的热力系数提高。 蒸汽制冷机的工作循环 吸收器内的稀溶液由泵送往高压发生器途中流经低温热交换器凝水交换器和高温热交换后进入高压发生器稀溶液被管内饱和水蒸汽的热量加热发生出高压冷剂蒸汽浓缩成中间溶液中间溶液流经高温换热器传热管间加热管内流向高压发生器的稀溶液后进入低压发生器。中间溶液在低压发生器内被来自高压发生器的高压冷剂蒸汽再次加热发生出低压冷剂蒸汽浓缩成浓溶液浓溶液流经低温热交换器传热管间加热管内稀溶液温度降低后进入吸收器高压发生器产生的高压冷剂蒸汽在低压发生器传热管内冷凝成冷水经节流后进入冷凝器低压发生器产生的低压冷剂蒸汽进入冷凝器内被冷却水冷凝成冷剂水二股冷剂水经U形管流入蒸发器液囊再经冷剂泵送往蒸发器上部的喷淋系统均匀喷淋在传热管面吸收管内的热量而蒸发产生的冷剂蒸汽进入吸收器被浓溶液吸收冷剂蒸汽被吸收后释放出的大量热量由冷却水带来。 溴化锂溶液的性质 溴化锂的一般性质与食盐NaCl相似在大气中不变质、不分解、不挥发极易溶于水未添加缓蚀剂铬酸锂Li2CrO4的溴化锂溶液是无色透明的液体无毒添加铬酸锂后呈淡黄色有毒入口有咸苦味溅到皮肤上微痒要避免溴化锂溶液直接接触皮肤。防止溅入眼内一旦溅入眼内或溅到皮肤上可用清水洗净。 溴化锂溶液的质量直接影响机组的性能应严格控制应满足下列技术指标 1浓度50?0.5 2碱度 PH值在9.510.5的范围内 3铬酸锂的含量 0.10.3 溴化锂溶液对碳素钢材和铜材均有较强的腐蚀性尤其在有氧的条件下腐蚀相当快。因此隔氧是防腐的根本措施。此外在溶液中添加适量的铬酸锂并保持PH在9.510.5的范围内也是必不可少的措施。由于一定浓度的溴化锂溶液的密度随温度变化很小所以在实际应用中可以用波美计直接测得溶液的浓度。 主要部件 蒸汽机由高压发生器、低压发生器、冷凝器、吸收器、高温热交换器、低温热交换器、凝水热交换器、自动抽排气装置自动溶晶管、溶液泵、冷剂泵、管路阀门以及MM1控制系统组成。 ?高压发生器 3 高压发生器为管壳式结构由封头、筒体、管板、铜管汽包等组成。来自吸收器的稀溶液在高发内被管内饱和水蒸汽的热量加热沸腾发生出高压冷剂蒸汽后浓缩成中间溶液。 ?低压发生器 低压发生器为管壳式结构由筒体、铜管、隔热层、挡液板、铜管支撑板等组成。 来自高发的高压冷剂蒸汽在低发的铜管内冷凝成高压饱和冷剂水铜管外的中间溶液被加热发生低压冷剂蒸汽后浓缩为浓溶液。 ?冷凝器 冷凝器与低压发生器在同一筒体内中间由隔热层和挡液板隔开两部分的压力接近相等。冷凝器由筒体铜管、铜管支撑板和抽气管等组成。 来 自低发的低压冷剂蒸汽和高压饱和冷剂水经节流后闪发出的冷剂蒸汽在冷凝器的铜管外被铜管内的冷却水冷却后凝结成冷剂水冷剂水经过U形管流向蒸发器。 ?蒸发器 蒸发器为管壳式结构由筒体、铜管、挡水板、喷淋管、水盘等组成。 冷剂水由冷剂泵送往蒸发器上部的喷淋系统均匀分布到蒸发器铜管上吸热蒸发而使管内的冷水温度降低。 ?吸收器 吸收器与蒸发器共用同一筒体两者的压力接近相等浓溶液由布液装置淋激到铜管上吸收由蒸发器产生的冷剂蒸汽水蒸气被吸收后所释放的热量被铜管内冷却水带走。 ?高温热交换器、低温热交换器和凝水热交换器 三种交换器均为管壳式结构由壳体、铜管、折流板等组成。 来自吸收器的低温稀溶液先流经低温热交换器铜管内被铜管外的浓溶液加热然后再流经凝水热交换器管外被铜管内高温热水加热最后流经高温热交换器铜管内被铜管外的中间溶液再次加热而升温从而收回热量。 ?自动抽排气装置 自动抽排气装置由引射器储气筒、压力传感器、阀门、阻油器与真空泵等组成。 在机组制冷运行时靠溴化锂溶液的引射作用将冷凝器和吸收器中的不凝性气体抽出随同溶液一齐进入储气筒不凝性气体经分离后储存在储气筒上部溶液流回吸收器当储气腔内的不凝性气体压力达到一定值时由压力传感器发出报警信号可启动真空泵进行抽气。 ?自动溶晶管 在低压发生器与吸收器之间有一旁通管一端与低压发生器的液囊相连另一端接在吸收器筒体中部这根管子称为自动溶晶管。当低温热交换器内的浓溶液因结晶堵塞时低发液位上升浓溶液溢流入自动溶晶管直接进入吸收器。未经过低温热交换器降温的浓溶液进入吸收后使吸收器中的稀溶液温度升高高温稀溶液流经低温热交换器加热铜管外的浓溶液由此达到自动溶晶的目的。 ?溶液泵、冷剂泵 溶液泵与冷剂泵均为靠自身液体润滑冷却的屏蔽泵溶液泵把吸收器中的稀溶液送往高压发生器冷剂泵把冷剂水从冷剂液囊送到蒸发器管束上部进行蒸发吸取管内水的热量。 4 机组开、停机的操作 一双良机组 首先将下箱体的总电源开关ON位置再将上箱体里面的控制电源开关单极开关置于ON位置触摸屏工作电源接通在出现“欢迎”画面三秒后改为所示的主菜单用手触摸“开展方式”键即出现工况选择画面机组自动启动。 在控制方式画面上按“自动”键再按“确认”键即自动切换到“机组运转监视”画面按“系统启动”键后画面进入启动确定画面按“确定”键后机组即启动并同时转入机组运转监视画面。 机组手动启动 在控制方式画面上按“手动”和“确认”键后即出现手动的“机组运转监示”画面在手动工况下外部系统连锁功能及机组的安全保护功能仍全部有效按“确认完毕”键才有效。 按“溶液泵启”开始运行。 开启蒸汽电磁阀逐步开启蒸汽调节阀每按一次蒸汽调节阀阀开5每按一次蒸汽调节阀门关阀门关5。根据需要启、停冷剂泵蒸发器液囊内冷剂水满过视镜3分钟后启动。 机组停机操操作 机组停止时按“系统停止键”机组停止制冷并经稀释带符合预定要求后自动停机。 二三洋机组开停机 开机前首先开低温水进出口阀门和冷却水进口阀门然后按机组“启动”键等溶液泵和冷剂泵指示灯亮即可开蒸汽阀门注意蒸汽阀门一次不可开大要慢慢使使高发再生溶液温度提高。 停车时首先关蒸汽阀门然后按机组“停止”键即可机组进行稀释。 机组运行管理 ?机组真空管理 机组制冷运行过程中一般使用自动抽真空当机组内有大量空气或自动抽真空不足以抽出机组内空气时才使用真空泵抽真空。 制冷运行过程中单独自动抽冷凝器时只打开冷凝器、抽气阀其余阀门全关闭单独自动抽吸器只打开吸收器自抽阀其余阀门全关闭不能同时自动抽冷凝器和吸收器否则冷凝器内的空气将流入吸收器。 当储气筒内的压力升高到一定值时应启动真空泵。 ?冷剂水的管理 机组长 期运转后冷剂水难免混入少量溴化锂溶液随着冷剂密度的增加机组制冷量下降当冷剂水的密度大于1.04时应进行再生再生时关闭冷剂水喷淋阀打开旁通阀将混有溴化锂溶液的冷剂水全部旁通至吸收器直至再生的冷剂水的密度小于1.02时关闭旁通阀打开冷剂水喷淋阀进行喷淋。 防止与消除结晶 若低温交换器内浓溶液结晶其征兆一是制冷效果显著下降二是由于浓溶液在低温交换器中流动受阻低压发生器液位升高自动熔晶管发烫三是进入吸收器的浓溶液管道变凉。熔晶如下饱和水蒸汽阀门关一小半运行使低发浓溶液走熔晶管进入吸收器这样使稀溶液温度升高高温的稀溶液流过低温热交换器时加热浓溶液达到熔晶的目的。 结晶严重时可用蒸气或其他热源对可能结晶的部位加热同时用木棰敲击直至结晶消除。 真空泵的管理 定期测试真空泵的抽气极限真空值。 机组运行中运转真空泵应打开气镇阀抽除冷剂蒸汽。 应经常检查真空泵油是否已乳化变白若乳化变白应更换真空泵油。 若带有真空电磁阀还应经常检查真空电磁阀动作的可靠性与密封性。 运转过程中如果油温过高需用冷凝水浇在真空泵泵壳外面冷却发热部位或更换新油。 溶液的管理 5 机组运行一段时间后缓蚀剂铬酸锂由于生成保护膜耗量较大若溶度低于0.1 应及时补充到0.3 左右溶液酸碱度pH值保持在9.510.5之间高于10.5时可加入氢溴酸调整低于9.5时可加入氢氧化锂调整。 机组停机管理 短期停机12周保养主要是保持机内的真空度若发现有空气渗入机组内应及时启动真空泵排除。 长期停机 在停机稀释运行时将冷剂水全部旁通入吸收器使整个机组内的溶液充分混合稀释以防结晶。 将冷凝器、吸收器、蒸发器水室的积水排净。 检查和清洗傅热管若传热管内有泥沙、棉织物等杂物应排除干净。若管内结水垢可采用酸洗法。 查看溴化锂溶液的颜色并与初期的样品对比若颜色变为黑红色含杂质可能沉淀或过滤法处理。 务必保持机组的高真空每周由专人定期检查并做好记录。 机组运行时记录管理 机组运行时要每小时认真做好每项记录同时观察机组运行情况记录要清楚、详细、准确以便维修时的参考。 机组故障及排除方法 故障现象 原 因 排 除 方 法 制冷量低于值 ?溶液循环量不当 ?调节稀释溶液调节阀 ?机组有不凝性气体 ?运转真空泵并排除泄漏处 ?冷剂水被污染 ?进行冷剂水再生 ?冷却水温度过高 ?适当加大冷却水量 ?冷剂水过多 ?放出冷剂水 高压发生器高压高温 ?机组密度性不良有空气进入 ?启动真空泵抽出不凝性气体排除泄露点 ?饱和水蒸汽耗量超出额定值 ?调整到额定值 ?冷却水温度过高或流量过小 ?检查凉水塔是否停机并调整冷却水量 ?冷却水系统传热管结垢严重 ?除垢 ?溶液循环量偏小 ?增加溶液循环量 机组运行不通蒸汽 电磁调节阀不运动不过蒸汽 关闭蒸汽或开蒸汽旁通阀门通知维修人员检修阀门 机组无故障停机 线路接触或机内局部温度变化太大时显示停机故障 认真检查各温度参数微机屏故障内容如无异常重新启动机组。如多次出现情况通知有关人员处理 高发液位不正常机组无法启动 液位电极污染高发液位无液面而长时间显示高液位机组无法启动 通知有关维修人员清洗液位电极 6 冷水或冷却水断水 机组运行中报警停机并显示该故障 及时关闭蒸汽阀门通知泵房查找停水原因 低温水低温造成停机 机组运行中故障停机显示低温水水温过低 首先检查是否水温低温水路低低温水出口温度不低于12?如低可减蒸汽或通知有关人员停机。如出口水温正常检查传感器或通知有关人员除必要时可短接处理 冷凝温度过高 冷凝温度过高超45?停机 检查冷却水是否断水冷却水水温过高冷却水阀门是否开展或蒸汽量过大或负荷过大造成机组局部换热不及时 蒸汽控制不良 电脑操作无法控制蒸汽入口压 力 管路有大量凝水放水仪表线路及时汇报处理蒸汽自调阀过热暂时启用蒸汽旁通阀门 运行中突然停机 电源断电泵停止运转溶液泵与冷剂泵过载热继电器动作 检查供电系统排除故障恢复供电检查泵的过载原因并予排除使之正常 停车后溶液结晶 停车时稀释循环时间太短环境温度过低 延长稀释循环时间使溶液充分混合加热蒸馏水稀释溶液使之在该环境温度下不结晶 三洋机组在运行中停电 如果出现瞬时停电大约100 ms以上数字表示部分的表示是闪烁不停的此时制冷机立即完全停机。 在瞬时停电时由于出现完全停机不能进行稀释运行因此在恢复供电时必须立即开始进行稀释运转。 传感器异常表示 制冷机各部分计测用的温度传感器如出现短路或断路数字表示部分的发光二极管闪烁不停如果高温再生器、温度传感器、冷水温度传感器出现异常制冷机会安全停机除此之外的传感器即使出现异常制冷机也不会停机。但控制有可能出现不良有必要尽快和有关维修人员进行联系。 异常时的处理 如果发生了异常根据异常原因最适当的稀释运转并安全停机与此同时机组报警异常总表示发光二极管和停止键发光二极管灯灭表示异常场所的发光二极管灯亮能够很容易的确认异常场所必须查清异常原因处理之后才能再次起动机组。 机组气密性检查 压力找漏往机组内充入0.10.12 MPa压力的氮气对已注入过溴化锂溶液的机组或无油压缩空气对焊缝、阀门、法兰密封面、视镜等可能泄露的部位涂以肥皂水有泡沫产生并扩大的部位就有泄露。 真空监测用真空泵把机组内压力抽到30 Pa以下停真空泵24小时后机组内的绝对压力上升值不应超过5 Pa。 机组运行时的安全系数 冷 ? 蒸发温度不低于3? 冷水出口温度凝温度不超过45? 高发溶液温度不超过150 不低于12? 冷却水进口温度不低于18? 真空度不低于30 mmHg 冷水流量不低于50 稀溶液浓度50?5 冷剂水的密度不高于1.04 熔晶管温度不超过65? 饱和水蒸汽压力不超过4 kg/cm2 高发溶液在视镜2/3处 冷剂泵不得空转