螺杆冷水机组与吸收式制冷机运行分析.docx

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1、螺杆冷水机组与吸收式制冷机运行分析摘要 本文从制冷原理、能耗、常见故障及日常维护等方面对兖矿鲁南化工公司引进的螺杆冷水机组与溴化锂吸收式制冷机进行了对比分析，对醋酸装置或相似装置的设备选型提供参考。关键词 溴化锂制冷机；煤化工；楼干冷水机组中 图 分 类 号 TN94文 献 标 识 码 A文 章 编 号1673-9671-(2012)072-0188-02我公司所使用螺杆冷水机组为冰ft牌 LSLGF 系列冷水机组，具有体积小、重量轻、制冷剂充灌量少等优点。机组设有手动或自动 能量调节装置及安全保护装置，操作简便，运行安全可靠。20 世纪 90 年代以来，以溴水锂水溶液为工质的吸收式机组，以运

2、行平稳，噪音低，能利用废热，自动化程度，高操作简便， 无环境污染，被广泛应用于纺织、焦化、化纤、医药、烟草、医院、影剧院和办公大楼等。我公司所使用的温水型溴化锂吸收式制冷机是以蒸汽冷凝液为驱动热源、溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂制取低温水的设备。它利用水在汽化过程中的吸热现象、水在低压环境中低温沸腾汽化现象、溴化锂水溶液的吸水现象的原理，汽化吸收潜热来达到制取 10低温水，供醋酸精馏单元使用。我公司所使用的温水型溴化锂吸收式制冷机生产厂家为大连三洋，采用蒸汽冷凝液为驱动热源，利用我公司自身副产蒸汽冷凝液，既节省了能源，又提高了能源综合利用效率。1 制冷原理1.1 螺杆冷水机组单级压缩制冷循环原

3、理图：可以简单地用图来表示。制冷剂在制冷系统内相继经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程，便完成单级压缩制冷循环，即达到制冷的目的。获得液体过冷的方法很多，但可能增加设备或运行成本，所以通过提高过冷度来提高循环经济性应进行综合考虑。有一定的吸气过热度是压缩机安全运行的条件。吸气过热度过大会引起排气温度过高。增加压缩机耗电、增加冷凝器热负荷。一般来说，空气等不凝性气体都存积在冷凝器的上部，占据一定的冷凝空间，减小换热面积，同时，使冷凝压力提高，压缩机功耗增加，冷量减小。对氨系统增加爆炸的可能性。所以，要及时排放系统中的不凝性气体。1.2 温水型溴化锂吸收式制冷机锂稀溶液被溶液泵送至再生器，由工作蒸汽

4、加热后生成溴化锂浓溶液和冷剂蒸汽，冷剂蒸汽在冷凝器中被冷凝成冷剂水，然后被送到蒸发器里，喷淋到铜管上蒸发吸热，冷剂水蒸发后产生的水蒸汽被溴化锂浓溶液吸收，铜管内被冷却的冷水被送至用户系统。浓溶液吸水后变成稀溶液，溶解热则由冷剂水带走。该系统制冷的工作过程就是：冷却水的状态变化（水蒸汽水）和吸收剂的浓度变化（浓溶液一稀溶液浓溶液）的过程。图 1 溴化锂制冷机组工作流程图2 能耗2.1 螺杆冷水机组我公司使用的螺杆冷水机组型号为 LSLG16FZ-B，共三台。制冷剂为 R22， 制冷量为 500*3 kW，主机功率 132 kW，油泵功率 3 kW，冷凝器冷却水流量 124m3/h，油冷却器冷却水

5、流量 5.6 m3/h。实际运行中制冷量约为 1300 kW，每小时消耗电 410 kWH。循环水用量为 400 m3/h。R22 对金属材料腐蚀小，但腐蚀镁及镁含量超过 2% 的铝镁合金；对天然橡胶、树脂、塑料等非金属材料有“膨润” 作用。系统中需要安装干燥过滤器；与水会发生水解反应产生酸性物质，出现“镀铜”现象，因此要求氟利昂中含水量极小（R22 中要求含水量不大于 0.0025%）。自 2008 年各类检修每年约需 5 万元。2.2 温水型溴化锂吸收式制冷机我公司使用的为高温水型溴化锂吸收式制冷机，型号为 HFC-42（特），额定制冷量为 1628 kW，冷水进出口温度为 17-10，冷

6、水流量为 200 m3/h，高温水进出口温度150-120.5，高温水流量为70 t/h，冷却水进出口温度32-40，冷却水流量 433 m3/h。吸收液泵 1 额定功率 1.8 kW，吸收液泵 2 额定功率 1.8 kW，冷剂泵额定功率 0.4 kW。抽气泵额定功率 0.4 kW。实际运行中制冷量控制在 1300 kW 左右。每小时耗电 4 kWH，因为用的为副产冷凝液，其他消耗为增加。2010 年至今检修费用每年为 3 万元左右。3 常见故障及处理措施3.1 螺杆冷水机组3.1.1 压缩机运转后自动停机1）自动保护设定值不合适；2）控制电路存在故障；3）电机过载。措施：检查并适当调整设定值

7、。检查电路，消除故障。检查原因并消除。3.1.2 排气温度过高1）压缩比较大；2）油温过高；3）吸气严重过热，或旁通阀泄漏；4）喷油量不足。措施：降低排压，减小负荷。清洗油冷，降低水温或加大水量。 增加供液量，加强吸气保温，检查旁通管路。检查油泵及供油管路。拆检机器。3.1.3 吸气压力过低1）蒸发温度过低，换热温差大；2）系统制冷剂不足；3）供液阀开度小； 回气管路阻力过大；4）吸气截止阀开度小或故障；5）吸气过滤器脏堵或冰堵。措施：检修蒸发器，增大载冷剂流量，减少压缩机负荷。检漏、充注制冷剂。增加供液、检查管路。开大吸气阀门或检查阀头。清洗过滤网、清除水分。3.2 温水型溴化锂吸收式制冷机

8、3.2.1 问题1）溴化锂溶液性能恶化。溶液颜色为咖啡色，pH 值大于 10，取样静置后底部有大量腐蚀物沉淀，溶液呈白色；腐蚀产物堵塞屏蔽泵冷却系统导致屏蔽电泵损坏。2）不凝性气体排出困难，且始终排不净，真空泵必须频繁启动抽气， 真空泵油易乳化，使溶液偏流严重，影响了吸收效果。3）冷剂净化，吸收式制冷剂在冷房运转时，可能会有微量的吸收液进入冷剂中。在这种情况下，如果长时间运转，微量的吸收液就会沉淀下来，造成制冷能力降低。3.2.2 改进措施1）真空管理目的就是确保溴冷机始终处于最佳真空状态，将机内的不凝性气体含量控制在允许范围内。造成机组真空度不合格的途径主要：一是从外部漏人空气，二是由于溶液

9、加热产生不凝性气体，三是冷水温度高造成饱和水汽分压过大，真空泵无法抽出机内气体，真空度无法合格，是造成机组内部腐蚀的主要原因，所以要严格控制机组的真空度。2）内部条件点检要求每月对溴化锂溶液进行分析，确保溶液中铬酸锂、辛醇的含量，同时分析机组腐蚀情况，做出相应的调整，确保溴化锂制冷机内部条件的合格。制冷机运行小组每天对水系统化验数据进行分析，根据国家水质标准进行调整确保循环水的质量，避免管壁结垢保证溴化锂制冷机的换热效果。3）对采取手动抽气的溴冷机，在机组正常运行时， 不管有无空气渗人，每周都应运转真空泵 12 次，抽除不凝性气体。在机组较长时间停机后再次启动时，或对机组内部进行了检修维护后，

10、均应启动真空泵抽除不凝性气体。另外，操作管理人员还应通过分析机组的运行参数，如制冷量、燃料消耗、冷却水温差等数据，判断机组的真空状态，决定是否需要抽除不凝性气体。若真空持续上升，并接真空抽不出，需将机组交出进行气密性检查，找出泄漏点。4 结束语虽然以前制冷运行存在很多问题，通过这几年的运行经验，笔者认为温水型溴化锂吸收式制冷机相对螺杆冷水机组有一定的优势，特别是对于副产高温水工厂，能充分利用余热，提高综合效益。参考文献1 戴永庆.澳化锂吸收武制冷技术及应用M.北京:机械工业出版社,1998.2 郑玉清,吴进发,耿惠彬.两效溴化锂制冷机及应用M.北京:机械工业出版社,1990.研究方向：从事醋酸生产技术管理工作。