溴化锂制冷机组维保 :蒸发器中冷剂水的纯度下降会导致什么问题?
在溴化锂制冷机组的运行体系中,蒸发器内的冷剂水是实现制冷循环的核心介质之一,其纯度直接关系到机组的制冷效率与稳定性。冷剂水的理想状态是高纯度的蒸馏水,一旦纯度下降,混入溴化锂溶液、金属杂质或其他污染物,会引发一系列连锁问题,对机组运行造成多维度影响。
冷剂水纯度下降最直接的危害是制冷效率大幅降低。纯冷剂水在蒸发器中吸收冷冻水的热量后,会迅速蒸发为低温水蒸气,这些水蒸气被吸收器中的溴化锂浓溶液吸收,完成制冷循环。当冷剂水中混入溴化锂溶液时,其蒸发温度会升高,导致蒸发器内的传热温差缩小。例如,纯冷剂水在真空环境下的蒸发温度约为 4℃,而当溴化锂浓度达到 5% 时,蒸发温度可能升至 7℃以上。这意味着蒸发器吸收热量的能力显著下降,冷冻水降温效果减弱,机组制冷量可降低 10%-30%,严重时无法满足负载需求。同时,为维持设定制冷量,机组需消耗更多能源,导致运行成本上升。
纯度下降的冷剂水会加剧蒸发器内部的腐蚀与结垢。若冷剂水中混入溴化锂溶液,会使水的 PH 值偏离中性范围,形成碱性环境,对蒸发器的铜管、壳体等金属部件产生腐蚀作用。腐蚀产生的铜离子、铁离子等杂质进一步污染冷剂水,形成恶性循环。此外,冷剂水中的杂质(如钙、镁离子)在蒸发过程中会因水分汽化而浓缩,逐渐在传热管表面沉积形成水垢。水垢的导热系数极低,仅为金属的 1/50-1/100,会显著增加热阻,进一步削弱换热效率。长期运行后,腐蚀与结垢共同作用,可能导致传热管穿孔泄漏,引发冷剂水与冷冻水混合的严重故障。
冷剂水纯度下降还会干扰机组的自动控制与运行稳定性。现代溴化锂机组多通过监测冷剂水液位、温度等参数实现自动调节,当冷剂水纯度降低时,其物理性质(如密度、比热容)发生改变,可能导致液位传感器误判、温度检测失真。例如,含溴化锂的冷剂水密度增大,液位计显示值偏高,机组可能误判为冷剂水过多而减少补充量,导致蒸发器供液不足;温度检测偏差则会使控制系统误调加热量或溶液循环量,造成机组运行参数紊乱。此外,杂质可能堵塞冷剂水泵的入口滤网或喷淋孔,导致冷剂水分布不均,蒸发器局部出现 “干烧” 现象,加剧部件老化。
若冷剂水纯度长期处于较低水平,还会加速溴化锂溶液的劣化。当冷剂水中的溴化锂浓度过高时,在机组停机或低负荷运行时,可能因温度降低而结晶,堵塞冷剂水管路或喷嘴。结晶现象一旦发生,需停机加热融晶,不仅影响正常运行,还可能因温度骤变导致管路开裂。同时,冷剂水中的杂质随蒸汽进入吸收器后,会污染溴化锂溶液,降低其吸收能力,使溶液再生能耗增加,进一步恶化机组性能。
针对冷剂水纯度下降的问题,维保过程中需采取系统性措施:定期取样检测冷剂水的密度、PH 值及杂质含量,当发现纯度超标时,应及时排放部分污染冷剂水,补充新的蒸馏水;检查蒸发器的隔离装置(如挡液板、水封)是否完好,防止溴化锂溶液串入冷剂水系统;对冷剂水系统进行定期清洗,清除内部沉积的杂质与水垢;若怀疑传热管泄漏,需通过压力测试或涡流检测定位漏点并修复。此外,日常运行中应加强对冷剂水液位、温度等参数的监控,发现异常波动时及时排查原因,避免纯度问题扩大化。
蒸发器中冷剂水的纯度是溴化锂机组运行状态的 “晴雨表”,其下降引发的问题会从局部蔓延至整个系统。通过科学的维保手段保持冷剂水纯度,是保障机组高效、稳定、长寿运行的关键环节。
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