溴化锂吸收式冷水机组安装调试、运行、维护技术方案

蒸汽两效
溴化锂吸收式冷水机组
调试、运行、维护
技术方案
广州申河水暖设备有限公司
目录
前言
一、概述 (1)
二、工作原理 (1)
三、主要部件及功能 (4)
四、电气系统、隔热、保温及仪表安装 (4)
五、溴化锂溶液的性质 (5)
六、溴化锂制冷站的调试 (6)
七、溴化锂制冷站设备的运行操作 (17)
八、溴化锂制冷站设备的维护保养与故障检修 (19)
九、提高溴化锂冷水机组性能的其他技术措施 (28)
十、设备防腐措施 (29)
十一、溴化锂制冷站的运行管理 (30)
十二、性能下降与相应的对策 (35)
十三、结晶与熔晶 (37)
十四、蒸汽两效溴化锂吸收式冷水机组操作规程 (38)
附录一、运转数据整理与分析 (43)
附录二、饱和水蒸汽表 (46)
前言
本方案主要对蒸汽两效机组的安装、调试、操作、保养作了较为详细的说明，并附有操
作规程，以及安装、操作、保养所需的数据、图标，供应用时参考。

蒸汽单效机组、热水型机组与两效机组相比，少了一个高压发生器和一个高温热交换器。

热水型机组的加热热源为热水，蒸汽单效机组的加热热源为低压蒸汽，两者均为二泵制。

用一台溶液泵代替发生器泵和吸收器泵的工作，外加一只引射器来同时完成稀溶液的输送和吸收器的喷淋，而其他制冷原理和蒸汽两效机都一样。

所以本方案对蒸汽单效机和热水型机组的使用和维护同样适用，不再另加叙述。

为使制冷机常年安全而高效地运行，必须进行预防管理，应制订常年管理计划表，并据此进行有计划的管理。

为进行每天的运行管理，应参照使用方案制订运行日志，记录检查结果，并与规定的极限值加以对比，使之不超过极限值。

如果可能，应把极限值打印在运行日志上，以便在检查时与极限值相比较。

运行日志是制冷机的工作卡片。

除预定的检查项目外，像冷剂水是从哪天开始补充等也应详细加以记录。

一旦发生事故，运行日志便是查明事故原因的有力武器。

此外，根据每天的检查结果，例如通过对冷却水进、出口压差的一系列变化的分析，便可设想清洗传热管的时间。

特别是溴化锂吸收式制冷机，保持气密性是最重要的管理工作。

若空气漏入机内的量较大，则不仅使机组性能大大降低，而且是引起腐蚀的重要原因。

因此，必须定期地把握机器的密封状态，以便在必要时采取适当的措施。

溶液和冷剂的定期取样，对了解机器的内部状态是必要的；此外，冷却水和冷媒水的取样和分析，也应作为定期检查的项目。

为使制冷机在较高的效率下运行，从而达到节能的目的，应经常把机器运行状态与调试情况相比较，以便确定是否有性能下降的征兆。

一旦确定性能下降是由于气密性不良造成的，暂时可用增加抽气次数来补救，并应尽早发现漏气地方，及时加以修复。

制冷机停机期间的管理工作也很重要，不应比运行期间的管理工作差，尤其是保持机器的密封性能。

对于安装在室外的机器，还应考虑防冻和防结晶措施。

低负荷运行，特别是有二台以上机组联合运行时，必须根据冷却水温和复合率等因素，让最佳台数的机组投入运行。

注：
1、机组技术规格、系统接管、基础要求及溴化锂制冷站的设计和安装要点详见产品样本。

2、对使用自控装置的机组及直燃吸收式冷热水机另加叙述。

一、概述
溴化锂吸收式冷水机组目前在国内外都有较大发展，特别是用于空调的溴冷机，已从工厂扩展到宾馆、饭店、医院、影剧院、体育馆和办公大楼等部门。

溴冷机之所以能快速发展，是由于它具有运行平稳、噪声低、能量调节范围广、维护操作简便等一系列优点；更为重要的是，除可利用蒸汽、热水等热能外，还可利用工业余热、废热、太阳能、地热等低品位能源为动力。

在当前国际禁用氟里昂的条件下，以氟为制冷剂的制冷机的发展将受到限制，而无污染、无公害的溴冷机的发展前途将更为广阔。

与其它类型的制冷机相比，溴冷机具有下述特点：
（一）以热能为动力，电能耗用较小，且对热源要求不高，能利用各种低势热能和废汽、废热，如高于20KPa cm2) 表压饱和蒸汽、高于75℃的热水以及地热、太阳能等，有利于热源的综合利用。

具有很好的节电、节能效果，经济性好。

（二）整个机组除功率很小的屏蔽泵外，没有其他运动部件，振动小、噪声低，运行比较安静。

（三）以溴化锂溶液为工质，机器在真空状态下运转，无臭、无毒、无爆炸危险、安全可靠、无公害；有利于满足环境保护的要求。

（四）冷量调节范围宽。

随着外界负荷变化，机组可在10 ~ 100% 的范围内进行冷量的无级调节。

即使低负荷运行，热效率几乎不下降，性能稳定，能很好适应负荷变化的要求。

（五）对外界条件变化的适应性强。

如标准外界条件为：蒸汽压力× 105Pa (6kgf/cm2)表压，冷却水进口温度32℃，冷媒水出口温度10℃的蒸汽双效机，实际运行表明，能在蒸汽压力（ ~ ）×105Pa（ ~ cm2）表压，冷却水进口温度25 ~ 40℃，冷媒水出口温度5 ~ 15℃的宽阔范围内稳定运转。

（六）安装简便，对安装基础要求低。

机器运转时振动小，无需特殊基础，只考虑负荷即可。

可安装在室内、室外、底层、楼层或屋顶。

安装时只需作一般校平，按要求连接汽、水、电即可。

（七）制造简单，操作、维修保养方便。

机组中除屏蔽泵、真空泵和真空阀等附属设备外，几乎都是换热设备，制造比较容易。

由于机组性能稳定，对外界条件变化适应性强，因而操作比较简单。

机组的维修保养工作，主要在于保持气密性。

二、工作原理
（一）一般原理
在日常生活中，我们都有这样的常识，把酒精涂在皮肤上会有凉爽的感觉，这是因为酒精蒸发时吸取皮肤上热量的缘故。

实际上不仅是酒精，任何一种液体在蒸发成汽体的过程中，都要吸收周围的热量。

另一方面，我们知道液体蒸发 (沸腾) 温度与其相应的压力有关，例如：一个大气压下，水的蒸发温度为100℃，而在大气压时，它的蒸发温度就降低为5℃了。

可见，水的蒸发温度
随压力的降低而降低。

这样，只要给我们创造一个压力很低，或者说真空度很高的空间，并让水在其中蒸发，就能制出与这个低压相应的低温水了。

溴化锂吸收式制冷机就是利用上述原理，让水在压力很低的蒸发器中蒸发、吸热，制出低温冷媒水的。

显然，为使蒸发器中的蒸发、吸热过程不断的进行，必须不断的补充蒸发掉的水，并不断带走蒸发后的水蒸汽，这一功能就是依靠溴化锂溶液的特性来实现的。

（二）制冷循环
蒸汽两效溴化锂吸收式冷水机组工作原理如图2－1所示。

冷暖切换阀F1、F2处于关闭状态。

吸收器出口稀溶液，由溶液泵输送，经过低温热交换器、高温热交换器加热后进入高压发生器。

在高压发生器中，稀溶液被燃烧器输入的热量加热沸腾，产生高压、高温冷剂蒸汽，溶液被浓缩成中间溶液。

中间溶液，经高温热交换器进入低压发生器。

被来自高压发生器内的高压、高温冷剂蒸汽加热，产生冷剂蒸汽，溶液进一步浓缩成浓溶液。

高压发生器中产生的高压、高温冷剂蒸汽，加热低压发生器的中间溶液后，凝结成冷剂水，经节流后，压力降低，与低压发生器中产生的冷剂蒸汽一起，进入冷凝器被冷凝器中的冷却水冷却，成为与冷凝压力相对应的冷剂水。

在冷凝器中产生的冷剂水，经U形管节流后进入蒸发器。

由于蒸发器中的压力很低，便有部分冷剂水蒸发，而大部分冷剂水由冷剂泵输送，喷淋在蒸发器管簇上，吸收在管内流动的冷水的热量而蒸发，使管簇内冷水的温度降低，从而达到制冷的目的。

由低压发生器出来的浓溶液流经低温热交换器进入吸收器，喷淋在吸收器管簇上，被在管内流动的冷却水冷却，温度降低后，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液。

这样，浓溶液不断地吸收蒸发器中冷剂水蒸发而产生的冷剂蒸汽，使蒸发器中的蒸发过程不断地进行。

因吸收来自蒸发器中冷剂蒸汽而变稀的溴化锂溶液，再由溶液泵送往高压发生器沸腾、浓缩。

这样便完成了一个制冷循环。

过程如此循环不息，蒸发器就能不断地输出低温冷水，供空调或生产工艺降温之用。

（三）制暖循环
蒸汽两效溴化锂吸收式冷水机组的采暖流程如图2—2所示，冷暖切换阀F1、F2、F14开启，F10、F13关闭，冷却水回路和冷剂水回路停止运行，冷水回路转换为热水回路。

吸收器、冷凝器、低压发生器、高温热交换器、低温热交换器停止工作。

吸收器中的稀溶液由溶液泵输送到高压发生器，被加热浓缩。

所产生的冷剂蒸汽经管道和阀F1进入蒸发器，在蒸发器管簇上冷凝，加热在蒸发器管簇内流动的热水。

凝结下来的冷剂水,由蒸发器水盘溢出，进入吸收器。

高压发生器中的浓溶液经阀F2进入吸收器，并和进入吸收器的冷剂水混合成稀溶液。

稀溶液由溶液泵送入高压发生器加热。

这样往复循环达到采暖目的。

（三）工作特征
以加热蒸汽压力为（表）、冷水出口温度为10℃的两效机组为例，当工作蒸汽压力、冷水出口温度、冷却水进口温度等外界参数变化时，蒸汽两效机的制冷量也随之变化。

1、工作蒸汽压力与制冷量的关系。

当其它条件不变，蒸汽压力偏离设计值时，机组的制冷量约变化9~11%。

2、冷媒水出口温度与制冷量的关系。

其它条件不变，当冷媒水出口温度偏离设计值1℃时，机组的制冷量变化约为6~7%。

3、冷却水进口温度与制冷量的关系。

其它条件不变，当冷却水进口温度偏离设计值1℃时，机组制冷量约变化5~6%。

值得指出的是，外界参数偏离设计值当朝着降低制冷量的方向变化时，偏离值越大。

例如：蒸汽压力设计值为（表）的机组，当工作蒸汽压力低于（表）后，蒸汽压力每降低（表），制冷量降低的幅度将超过11%，达20%左右，而当外界参数朝着增加制冷量的方向变化时，超过某一范围后，制冷量增加的幅度下降，甚至不再增加。

例如：冷水出口温度设计值为10℃
的机组，超过13℃后，继续提高冷水出口温度，制冷量的增加就不太明显了。

三、主要部件及功能
蒸汽型两效机组由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、高温热交换器、低温热交换器及凝水回热器等换热设备、屏蔽泵、阀门、电控箱组成。

整台机组属二筒结构，低压发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器为主筒体，其中低压发生器——冷凝器位于主筒体上部份，蒸发器——吸收器位于主筒体下部份，高压发生器为另一筒体。

1、高压发生器：主要作用是将~（表）工作蒸汽通入传热管内，加热管外的溴化锂溶液，使溶液得到热量而沸腾，产生冷剂蒸汽，随着质量的传递，溶液被浓缩，所产生的冷剂蒸汽则作为低压发生器的热源。

再一次加热低压发生器中的溴化锂溶液，产生第二股冷剂蒸汽，这就是两效的涵意。

2、低压发生器：利用高压发生器产生的高温冷剂蒸汽来加热管外溶液，产生第二股冷剂蒸汽。

3、冷凝器：冷凝器为冷凝冷剂蒸汽的设备，管内通以冷却水，冷剂蒸汽在管子外表面凝结，凝结后的冷剂水由水盘进入蒸发器。

4、蒸发器：蒸发器为制取冷量的设备，通过冷剂水的蒸发，吸收冷媒水的热量，降低其温度，达到制冷目的。

通常冷剂水在管外蒸发，管内通以冷媒水，冷媒水放出热量后温度降低。

5、吸收器：吸收器是溴化锂吸收式制冷机中用以吸收冷剂蒸汽的重要设备，蒸发器中的冷剂蒸汽若不能及时被吸收，真空度就不能保持，蒸发过程将无法持续进行。

6、溶液热交换器：高低温溶液热交换器都是以温度高的浓溶液将热量传给温度低的稀溶液，从而减轻发生器和吸收器的热负荷。

7、凝水回热器：作用在于使高压发生器出口高温凝水与稀溶液进行热交换，降低凝水的出口温度，同时提高进入低压发生器稀溶液的温度，进一步提高机组的热效率。

四、电气系统、隔热、保温及仪表安装
1、电气系统：机组中屏蔽泵、真空泵以及有关自控设备的电气线路，一般已在出厂前接好，电控箱也随机出厂，使用时只要把电源接入电控箱即可。

电源接通后，屏蔽泵的转向可根据运转时泵的声音及电源的大小来判断，转向不对时通过改换接线来调整。

2、隔热保温：为了提高机组的热效率，通常应对工作蒸汽、冷媒水管道，以及机组中的高、低压发生器，高、低温热交换器、蒸发器等部位进行隔热保温。

一般管路的保温工作在安装管路时进行，保温材料可用硅藻石棉、玻璃纤维、聚苯乙烯泡沫塑料等。

3、仪表安装：机组运转或性能测试所需的仪表及安装位置，如下表所示。

测试仪表及安装位置
安装流量计时，它的进、出口按规定要有一定距离的直管段。

五、溴化锂溶液的性质
１、一般性质
溴化锂溶液由固体溴化锂溶解于水中而成。

通常，由氢溴酸和氢氧化锂通过中和反应来制取：
HBr + LiOH —→ LiBr + H2O
由于锂和溴分别属于碱金属和卤族元素，因此可以想象它的一般性质与食盐 (NaCl) 相似，在大气中不变质，不分解，不挥发，是一种稳定的物质。

未添加缓蚀剂 ( Li2CrO3 ) 前，溴化锂溶液是无色透明液体，无毒，入口有咸苦味，溅在皮肤上微痒。

添加铬酸锂后呈微黄色。

溴化锂溶液的质量直接影响溴化锂吸收式制冷机的性能，因此，应对它的质量指标进行严格控制，一般应达到下列技术指标：
（1）浓度：50±1%
（2）碱度：PH值在~的范围内
（3）铬酸锂含量：~%
（4）杂质最高含量：
氯化物(Cl-)： %；
硫酸盐 (SO4-)： %；
溴酸盐 (BrO3-)：无反应；
氨 (NH3)： %；
钡 (Ba) ： %；
钙 (Ca) ： %；
镁 (Mg) ： %
2、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；同样，在一定温度下，随着浓度的升高也会有晶体析出。

这在溴化锂制冷机的运行过程和停机期间必须十分注意，以防止结晶事故的发生。

溴化锂溶液的溶解度曲线见附图1。

3、比重
溴化锂溶液的比重比水大，其数值与溶液的浓度和温度有关，如附图2所示。

只要测得溶液的比重和温度，便可利用附图2的比重图表，查得溶液的浓度。

4、比热
溴化锂溶液的比热较小。

比热小，发生过程中所需加给溶液的热量较小，吸收过程中所必须从溶液中带走的热量也较小。

因此，有利于提高溴化锂吸收式制冷机的热力系数。

5、水蒸汽分压
溴化锂溶液的水蒸汽分压很低，因此吸水性强。

即对于蒸汽来说，溴化锂溶液是一种很好的吸收剂。

它具有吸收温度比它低得多的水蒸汽的能力。

6、腐蚀性
溴化锂溶液对普通金属材料有较强的腐蚀性，尤其在有氧的条件下，腐蚀相当严重。

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把它的PH值保持在 ~ 的范围内，也是必不可少的措施。

7、使用过程中要避免直接接触皮肤，防止溅入眼内，也不要用口尝。

六、溴化锂制冷系统的调试
调试工作要以制冷机组为主进行。

机组调试分以下几个阶段：气密性检查、水洗和灌注溴化锂溶液、工况调试、整理数据。

1、气密性检查
众所周知，溴冷机是依赖于筒体内的低压状态和溴化锂溶液的热力循环而达到制冷目的的。

因而在蒸发器内部，就需要创造一个压力较低而又相对稳定的空间。

蒸发器内压力越低，冷媒水出口温度越低。

在制冷机热力循环中，有两类气体：一种是可以凝结和蒸发即能被溴化锂溶液所吸收的水蒸汽，即可凝性气体；另一种是不能凝结和蒸发也不能被溶液所吸收的气体 (如氮气、氢气、氧气等)，即不凝性气体。

根据腐蚀机理，在有不凝性气体特别是氧气存在的情况下，溴化锂溶液是一种极为强烈的氧化剂，因此，隔绝氧气是最有效的防腐措施。

此外，机组的漏气还将给正常运行带来一系列的弊病。

首先，吸收器内的喷淋溶液由于
吸收不良而导致发生不足；液位不稳，吸收器内吸空；蒸发器内冷剂水越积越多；从发生器流回到吸收器的浓溶液浓度提高，从而使循环溶液形成结晶的危险。

另一方面，由于腐蚀产生的铁锈难免进入屏蔽泵体内，堵塞泵内的润滑冷却管段，造成屏蔽电机壁面温度上升甚至烧毁电机；同时，一旦过滤装置失效，进行泵内的铁质将加速石墨轴承的磨损速度，使其瘫痪。

综上所述，溴化锂制冷机对气密性的要求是非常严格的，它是关系到制冷机组能否正常运行的大事。

如果说隔氧是保证机组正常运转和延长使用寿命的最有效措施，那么检漏则是做好隔氧工作的前提条件。

气密性检查的工作程序是：正压找漏—→补漏—→正压检漏—→负压检漏……直至机组气密性达到合格为止。

正压检漏
正压检漏就是向机体内充以一定压力的气体，以检查是否存在漏气部位。

根据力平衡原理，如果机组内漏气，压入的气体势必从泄漏处向外排出，向压力平衡的状态转移。

严格说，机组漏气是绝对的，不漏是相对的。

这就要求找漏人员应耐心、细致地做好找漏工作。

准备工作
（1）工具常用的找漏工具有：毛刷、橡皮吸球、小桶、肥皂水、空气压缩机 (或氮气)等。

（2）人员找漏人员以不超过4人为宜，每两人为一组，以免出现漏检。

打压
打压分两种情况：一种是利用空气压缩机直接充入空气至相应压力，这种情况仅限于未灌注溶液的新机组；另一种是氮气打压，即向机体内充入高压的氮气，这不仅适用于调试工作，更适用于机组内有溴化锂溶液情况下的找漏工作。

（1）空气压缩机打压打压时应用无水、无油的压缩空气。

按照空压机—→胶管—→机组的顺序连接好，将两端的胶管接口用铅丝扎牢，以免自动崩落；接好测压仪表（一般为U 形水银压差计），即可启动空压机进行打压。

考虑到机组的某些部件（如胀口等）承压强度较低以及机组运行工作压力不高的缘故，打压终了的表压值不宜超过（750mmHg），一般为 ~ （500 ~ 700mmHg)。

停止空压机并关闭机组的进气阀门，打压即告完成。

（2）氮气打压如果机组存有溶液，应事先将机组内抽气至最高极限，然后对其充气。

充气口宜选在抽气管路上，这是由于机组均设有自动抽气装置，如果从其它部位进气，机体内出液后残余的溴化锂溶液有可能被压入抽气管路中，当再次抽气时难免将溶液吸入真空泵腔，造成真空泵油污染而损坏泵件。

充气至超过平压时可出液，待出净后再继续升压。

无溶液的机组可省略以上步骤。

使用氮气打压前按使用氧气的同样方法装好气压表和输气管，机组的一端暂时不接，迅速打开氮气瓶开口处的旋母，使气压表工作，慢慢打开气压表出口处的针阀，将管内的空气顶出，然后将输气管口与机组相应的管口相接，打开机组阀门，逐渐加大输气量，至气压达到要求为止。

检漏
为了做到不检漏，可把机组分成几个单元进行，譬如：
A组——高、低压发生器及冷凝器壳体；
B组——吸收器、蒸发器壳体；
C组——溶液热交换器、凝水回热器、抽气装置壳体；
D组——管道；
E组——法兰、阀门、泵体；
F组——传热管。

对A、B、C、D四个单元可直接用肥皂水涂涮在壁面上（尤其是焊缝），看有无连续的气泡生成；E组部件可用塑料布兜水，沉浸或涂涮肥皂水相结合的方法进行；查找传热管可分两步完成：一是传热管与管板胀口，直接涂涮肥皂水即可，二是铜管本身的检查，可选用合适的橡胶塞堵住管子的一端，另一端涂涮肥皂水观察。

对于高、低压发生器至少有一端封死故不做铜管检查。

凡漏气部位必须采取补漏措施直至复查时不漏为止。

补漏
补漏工作在泄压后完成，对金属焊接的砂眼、裂缝等处应采取补焊方式：传热管胀口松胀可用胀管器补胀；管壁破裂可换管或两端用铜销堵塞；真空隔膜阀的胶垫或阀体泄露应予以更换。

视镜法兰衬垫及特殊部位金属出现裂痕，可采用如下补救措施。

视镜法兰衬垫
为了观察液位的喷淋情况，溴化锂制冷机各筒体的相应位置上均设有玻璃视镜检查孔。

视镜法兰比通用法兰薄，法兰与玻璃视镜接触平面分有水线和无水线两种，中间加衬垫。

一般随机的衬垫有耐温橡胶、高温石棉纸板和聚四氟乙烯几种。

在静态下打压找漏时法兰衬垫不漏气，但在机组运行中，由于受热膨胀，特别是经过多次的关、开车，高、低压发生器会出现从衬垫和视镜间隙向内漏气的现象，这是由于衬垫材料在运行中受热膨胀而停机又冷缩的缘故。

一般成系列定型生产的制冷机组毋需另行设计更换法兰。

如需改制，可参考《真空管道附件》一书。

若机组内侧法兰平面不平或有纵向刻痕，应用专用铣刀修整其平面并更换衬垫。

内法兰平面无水线，可选用2mm厚的聚四氟乙烯垫（不宜过宽，可买板材自行加工），加垫时在机组一侧法兰平面的衬垫上涂一层薄薄的真空脂，紧固螺钉装上视镜即可；对于有水线的法兰平面，可采用耐温性能较好的氟胶板，当温度高达200℃时仍能保持较好的弹性。

衬垫的尺寸与通用胶垫相同。

紧固玻璃视镜法兰螺栓或螺钉时务必注意：对角紧固使玻璃平面受力均匀，不然不仅会压裂玻璃，也容易造成漏气。

特殊部位的处理
机组有的部位发现裂痕或砂眼不好补焊（如屏蔽泵的铸铁壳体），则可用一些铁末与某种树脂（如102粘合剂），按一定比例混合后涂抹在裂痕处即可生效。

补漏后可再行打压，待压力稳定一定时间（尽可能长）后再检查，如仍有泄漏还需再行找漏，直到无明显泄漏为止。

负压检漏
找漏和补漏合格，并不意味着机组绝对不漏。

实践证明：有的漏气机组在表压低于2 ×104Pa (150mmHg) 时仍有泄漏，只不过泄露速度非常缓慢而已。

由于制冷机组的大部分热质交换过程均在真空下进行，因此，高真空的负压检漏结果，才是判定机组气密性程度的唯一标准。

真空检漏仪表。