溴化锂吸收式制冷机工作原理课件.ppt

溴化锂吸收式制冷机组 溴化锂水溶液的性质 在溴化锂吸收式制冷机组中 溴化锂是吸收剂 水是制冷剂 二者组成 工质对 即溴化锂水溶液 1 一般性质溴化锂是由碱金属元素锂 Li 和卤族元素溴 Br 两种元素组成 其一般性质和食盐大体类似 是一种稳定的物质 在大气中不变质 不挥发 不分解 极易溶解于水 常温下是无色粒状晶体 无毒 无臭 有咸苦味 未添加缓蚀剂铬酸锂 Li2CrO4 的溴化锂溶液是无色透明的流体 添加铬酸锂后呈淡黄色 溅在皮肤上微痒 要避免溴化锂溶液直接接触皮肤 防止溅入眼内 一旦溅入眼内或皮肤上 可用清水洗净 溴化锂水溶液的性质 2 溴化锂溶液的饱和蒸汽压由于溴化锂溶液中溴化锂的沸点远高于水的沸点 因此 在于溶液达到相平衡的气相时 没有溴化锂存在 全部是水蒸汽 溴化锂溶液的蒸汽压也称为溴化锂溶液的水蒸气压 溴化锂溶液的饱和水蒸汽压随着浓度的增大而降低 并远低于同温度下水的饱和蒸汽压 这表明溴化锂溶液的吸湿性很强 即对于水蒸汽来说 溴化锂溶液是一种很好的吸收剂 它具有吸收比其温度低得多的水蒸汽的能力 溴化锂水溶液的性质 3 溶解度溴化锂在水中的溶解度很高 常温下饱和溶液的浓度约为60 在一定的浓度下 随着温度的降低会有晶体析出 这在溴化锂制冷机的运行过程和停机期间必须十分注意 以防止结晶事故的产生 4 表面张力溴化锂溶液的表面张力与质量分数有关 质量分数不变时 随温度的升高而降低 温度不变时 随质量分数的增大而增大 在溴化锂吸收式机组中 吸收器与发生器往往采用喷淋式结构 为了增大传质和传热效果 希望溶液在管壁表面呈薄膜状的扩张 这就要求表面张力越小越好 溴化锂制冷机的主要优点 主要优点 1 节约能耗 溴化锂制冷机利用余热和废热作为动力可以节约大量能耗 非常适合在石油化工企业推广 2 运转安静 噪音低 除了功率较小的屏蔽泵以外 无其他运动部件 3 以溴化锂水溶液为工质 无毒 无害 有利于满足环保的要求 4 制冷量调节范围广 可以在20 至100 进行无级调节 5 机器在真空状态下运行 无爆炸危险 安全可靠 6 对外界的变化适应性强 溴化锂制冷机的主要缺点 主要缺点 1 腐蚀性强 溴化锂水溶液对普通碳钢有较强的腐蚀性 不仅影响到机组的性能与正常运行 而且影响到机组的寿命 因此对所用材料有较高的抗腐蚀性要求 2 对气密性的要求高 实践证明 即使漏入微量的空气也会影响机组的性能 这就对制造有严格的要求 3 只能制取0 以上的低温 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机是指以水为制冷剂 溴化锂溶液为吸收剂 制取0 以上的低温的制冷机组吸收式制冷机的原理和吸收液制冷原理 由于液体蒸发时必须从周围获取热量 制冷装置就是根据蒸发吸收热量的原理设计 在大气压力 760mmHg 下 水要达到100 才沸腾蒸发 而在低于大气压力 即真空 环境下 水可在温度很低时沸腾蒸发 如果在密闭的容器里获得6mmHg的低压条件 水的沸腾蒸发温度只有4 溴化锂溶液是一种吸水性极强的物质 可以连续不断地将周围空间的水蒸汽吸收过来 维持低压条件 蒸汽溴化锂制冷机就是利用这一原理设计的 水在真空环境下蒸发带走系统的热量 溴化锂溶液吸收水蒸汽 将水蒸汽中的热量传递给冷却水 再通过冷却塔释放到大气中去 变稀了的溴化锂溶液通过加热浓缩 分离出水蒸汽冷凝后再次去蒸发 浓溶液再次去吸收 吸收式制冷循环系统 节流阀 冷凝器 发生器 热水 吸收器 冷却水 蒸发器 调压阀 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 溴化锂制冷机现场照片 溶液再生 冷却水 开 热水 开 冷水 单效用吸收冷冻机 冷却水 吸收器 蒸发器 冷水出水 用冷需求 蒸发器 冷水回水 吸收器 热水 发生器 冷凝器 冷却水 吸收式制冷机工作原理 荏原吸收式制冷机原理图 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 工作原理说明如前图所示 溶液泵将吸收剂中的稀溶液抽出 经热交换器升温后进入发生器 在发生器中被热水加热 产生冷剂蒸汽 溶液浓缩成浓溶液 浓溶液经热交换器传热管间 加热管内流向发生器的稀溶液后 温度降低 回到吸收器 发生器产生的冷剂蒸汽流入冷凝器内 被流经冷凝器传热管内的冷却水冷凝成冷剂水 热量被带入大气中 产生的冷剂水则经U型管节流后进入蒸发器 因蒸发器中压力较低 一部分冷剂水闪发成冷剂蒸汽 而另一部分冷剂水则因热量被闪发的那一部分带走而的冷剂蒸汽和闪发产生的冷剂降温成饱和冷剂水后流入蒸发器的水盘 被冷剂泵抽出喷淋在蒸发器传热管表面 吸收流经传热管内冷水的热量而沸腾蒸发 成为冷剂蒸汽 产生蒸汽一起进入吸收器 被回到吸收器中的浓溶液吸收 冷水则在热量被冷剂水带走后温度降低 流出机组 返回用户系统作为冷冻水 浓溶液在吸收了冷剂蒸汽后 浓度降低 成为稀溶液 被溶液泵在此送往发生器加热浓缩 这个过程不断循环进行 蒸发器就连续不断地制取所需温度的冷水 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 结构原理热水单效型溴化锂吸收式冷水机组 以下简称机组 是一种以热水为热源 水为制冷剂 溴化锂水溶液为吸收剂 在真空状态下制取空气调节用和工艺用冷水的设备 机组由发生器 冷凝器 蒸发器 吸收器和热交换器等主要部分及抽气装置 熔晶管 屏蔽泵 溶液泵和冷剂泵 等辅助部分组成 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 发生器管壳式结构 由管体 传热管 隔热层 挡液板和传热管支撑板等组成 来自锅炉或其它设备的热水流经发生器的传热管内 加热管外的溴化锂稀溶液 使其产生出冷剂蒸汽 溶液浓缩成浓溶液 发生器内压力约为7 6kPa 57mmHg 热水型机组的热水在传热管内放出热量 温度降低后流出机组 重要参数压力 50 60mmHg温度 100 120 左右 冷凝器由传热管及前后端盖组成 来自冷却塔的冷却水 约32 从端盖流进导热管内 使传热管外侧的来自发生器的冷剂蒸汽冷凝 产生的冷剂水由U形管流入蒸发器水盘 冷凝器与发生器处在一个筒体 上筒体 内 中间由隔热层和挡液板隔开 压力相当 冷却水在吸收了冷剂蒸汽冷凝放出的热量后流出冷凝器 进入冷却塔 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 蒸发器由传热管 前后端盖 喷淋管 冷水水盘 液囊 冷剂泵组成 从用户系统来的冷水从端盖进入传热管 使由冷剂泵从冷剂水液囊中抽出 喷淋在传热管外的冷剂水获得热量蒸发 成为冷剂蒸汽 部分未蒸发的冷剂水落到水盘后被冷剂泵再次送入喷淋管喷淋 冷水在热量被冷剂水吸收后温度降低 流出蒸发器 进入客户系统 产生的冷剂蒸汽流入吸收器 蒸发器内压力约为0 8kPa 6 7mmHg 蒸发器材质 低温部分采用低磷脱氧紫铜管 高温部分采用铜镍合金管 铜管臂厚0 6 0 8mm 蒸发器液面正常控制在1 3处 蒸发器内压力正常为6 7mmHg 水4 蒸发 利用水的蒸发潜热制冷 100 的水变成100 水蒸汽需要吸收539千卡的热量 蒸发器铜管冻裂的原因冷水泵停后 联锁失效 溴冷机仍运行 异常停机 应急时 应检查冷水泵 并立刻关闭蒸汽总阀防结晶 里面管道脏堵 尤其是新投入使用的机组 可以从压损中看出管子是否堵 管里面有空气 在总的回水管上 安装膨胀水箱 补水 排气 机组的四重保护冷水泵与溴冷机联锁冷水出口流量低于50 开关 冷水出口温度低保护冷水温度低 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 溶液交换器由传热管 折液板及前后液室组成 稀溶液走传热管内 浓溶液走传热管外 其作用是给稀溶液升温 让浓溶液降温 抽气装置由装在机组内 吸收器 冷凝器 的抽气管及自动抽气装置 由溶液冷却器 引射器 储气筒 溶液回流管 视镜等组成 真空隔膜阀 真空泵组成 其作用是抽除机组内的不凝性气体 保证机组的正常运行 机组运行时 抽气装置能将机组内的不凝性气体慢慢地聚集在储气筒内 当其压力达到一定值时即可开启真空泵将其抽出 不凝性气体也可直接通过真空泵从机组内抽出 熔晶管安装在发生器与吸收器之间 是溶液交换器结晶后浓溶液流回吸收器的通道 当溶液交换器内的浓溶液因结晶堵塞时 发生器液位上升 浓溶液溢流入熔晶管 直接进入吸收器 未经过溶液热交换器降温的浓溶液进入吸收器后 使吸收器中的稀溶液温度升高 高温稀溶液流经溶液热交换器 加热传热管外的浓溶液 由此达到熔晶的目的 溴化锂吸收式制冷机原理及特点 溶剂泵和冷剂泵是机组内工作介质流动的动力设备 溶液泵将吸收器中的溴化锂稀溶液抽出 经溶液热交换器送往发生器 在发生器中被加热浓缩后重新回流入吸收器 冷剂泵将蒸发器冷剂水液囊中的冷剂水抽出 喷淋在蒸发器传热管上 吸收传热管内冷水热量而蒸发 抽气装置作用 抽出机器内的不凝性气体并排出室外 不凝性气体的种类 氧气 氮气 氢气等 不凝性气体的来源 外界空气通过密封不良的连接处漏入 溴化锂溶液腐蚀钢板 铜管产生 不凝性气体对溴冷机的影响不凝性气体是指在溴冷机中既不能被吸收也不能被冷凝的气体 机内一旦混入空气或其它不凝性气体 则制冷能力下降 蒸汽耗量增加 并且再生器内的腐蚀加剧 溶液混浊 影响到机器的寿命 还容易造成结晶 吸收式制冷机运转状况的好坏 可以说取决于机器的真空度 抽出机内的不凝性气体是运转及保养的重要环节 不凝性气体存在的部位 冷凝器 吸收器 抽气装置原理 利用液流喷射器的引射作用 使压力不同的上筒 下筒同时进行抽气作业 贮气室可使不凝性气体分离出来 贮藏在贮气室内 使机内持续保持高真空状态 溴化锂机组开车步骤 热水 冷水及冷却水管路系统检查检查管路系统是否清洗干净 冷却塔 水池与外界相通的装置是否有杂物 检查是否已在管路最低处设排水阀及在各联管的最高处设排气阀 检查水管路系统中是否已装过滤网 按照现场接管图检查管路 检查水管的位置和方向是否正确 管路是否吊挂 支撑 以防止压力施加在水盖上等 检查水管路系统有无泄漏 水泵及管道是否有振动 水流量是否达到规定值 水质是否符合要求 若水质不合格 需加装水处理设备 检查管路上所有的温度计 恒温器 流量开关 电动调节阀 温度传感器及压力表是否安装 安装位置是否合理 检查水泵 包括 各连接螺栓是否松动 润滑油 润滑脂是否充足 填料是否漏水 漏水大小以流不成线为界线 检查电气 运转电流是否正常 泵的压力 声音及电机温度是否正常 检查冷却塔的型号是否正确 流量是否达到要求 温差是否合理 检查风机的运转情况 运转电流是否正常 溴化锂机组开车步骤 真空泵检查检查真空泵油牌号是否正确 检查真空泵油外观 真空泵油如含有水份 油就会发生乳化 按真空泵使用说明书检查真空泵安装及其性能 3 2 1 4机组气密性检查在机组调试前应进行气密性检查 首先应进行真空检验 若不合格则需进行压力找漏 找到泄漏点并修补后在进行真空检验 反复进行 直至真空检验合格 3 2 1 5机组加溶液溴化锂溶液中一般已加入0 1 0 3 的铬酸锂作为缓蚀剂 溶液的pH值已调至9 10 5 浓度为50 在注入机组前应再次确认 辛醇加入法与溶液加入法相同 辛醇加入量为溶液重量的0 3 左右 溴化锂机组开车步骤 合上机组控制箱电源 切换到 机组监视 画面 确认机组 故障监视 画面上无故障灯亮 除冷水断水故障外 确认冷水泵出口阀处于关闭位置后启动冷水泵 缓慢打开冷水泵出口阀门 调整冷水流量 或压差 到机组额定流量 或压差 确认冷却水泵出口阀门处于关闭位置后启动冷却水泵 缓慢打开冷却水泵出口阀门 打开热水进口阀门 自动运行工况下 在 机组监视 画面上按 系统启动 键 然后按 确认 键 确认完毕 键 机组进入运行状态 启动冷却塔风机 调整冷却水流量 控制冷却水出水温度在36 38 之间 观察机组自动抽气装置的视镜 若视镜内有明显连续气泡且液面明显下降或贮气室压力升至40mmHg以上时 则启动真空泵抽气 巡回检查机组运行情况 每隔两小时记录数据一次 溴化锂机组停车步骤 关闭热水进口阀门 按 系统停止 键 机组进入稀释运行状态 3 5分钟后 关闭冷却塔风机 关闭冷却水泵出口阀门后停冷却水泵 机组稀释运行停止后 关闭冷水泵出口阀门后停冷水泵 切断机组控制箱电源 几点注意事项 应确认机组的气密性 必须靠运行真空泵才能保持机组制冷量时 可认为是机组泄漏 发现机组泄漏时 应尽快充氮检漏 发现机组上任何部位 尤其是焊缝 生锈 应立即除锈并刷防锈漆 以免引起泄漏 严禁超越安全 设定值 调节安全装置 不允许在安全保护装置有疑问时启动机组 机组发生任何故障 应立即排除 冷水流量开关的流量设定值在出厂前已调节到允许的最小设定值 严禁再度调小流量设定值 严禁在冷水流量开关有异常时启动机组 严禁机组在明显受到管路系统振动时开机及运行 严禁先停冷水泵 后停冷却水泵 必须在机组完全停止后再停冷水泵与空调器 必须在机组停止后才能切断机组电源 严禁在打开控制箱的情况下运转机组 以免发生危险 机组运行时发生器 热交换器及与其相连的管道温度较高 应避免在机组运行时接触这些部位 防止发生烫伤等人员伤害 机组使用及停机保养期间 应严格按照维护保养内容认真检查 保养 溴化锂是无毒的 但与溶液混合的辛醇可能有刺激性 如不小心接触溶液 应立即用水冲洗受染处 影响制冷剂性能因素 冷水出口温度的影响在一定范围内 机组冷水出口温度越高 制冷能力越大 需注意 机组冷水出口温度是一定范围内变化 冷水温度过度降低 有产生结晶及冷剂水冻结的危险 冷水出口温度过度升高 会使蒸发器冷剂水淤下降 造成冷剂泵吸空 同时制冷量上升也趋于平缓 三洋机组冷水标准出口出口温度为7 变化范围为5 20 冷却水进口温度的影响在一定范围内 机组冷却水进口温度越低 制冷能力越大 需注意 机组的冷却水进口温度需在一定范围内 冷却水进口温度太低 容易造成结晶及冷剂水污染 反之 如冷剂水进口温度过高 制冷量下降 严重时将引起结晶的危险 三洋机组冷却水标准进口温度为32 变化范围19 34 冷水量的影响在一定范围内 机组冷水流量小 制冷能力大 应当注意 冷水量过分降低 会因管内流速太小 使制冷量下降 严重时甚至引起传热管冻裂 因此 三洋机组的冷水流量下限为50 低于下限时 机组自动停机报警 冷却水量的影响在一定范围内 机组冷却水量大 制冷能力大 我国标准规定机组冷却量不超过名义值的120 否则过分提高管内流速 将引起水侧的冲刷腐蚀 影响机组使用寿命 溴化锂溶液的腐蚀 溴化锂溶液是一种较强的腐蚀介质 对制造溴化锂吸收式机组中常用的碳钢 紫铜等金属材料 具有较强的腐蚀性 溴化锂溶液对金属的腐蚀反应主要是以电化学途径进行 在氧的作用下 金属铁和铜在通常呈碱性的溴化锂溶液中被氧化 失去2个或3个电子 生成铁和铜的氢氧化物 最后形成腐蚀产物 如四氧化三铁 Fe3O4 等 铁和铜被氧化失去的电子与溶液中的氢离子结合 生成不凝性气体氢气 由此可见 氧是促进铁和铜失去电子的主要原因 没有氧 上述反应便无法进行 因此 在溴化锂