制冷机运行维护的管理实践及改造应用

 【摘 要】本文针对制冷机日常运行维护的关键及重点进行了阐述；分析了制冷机各种故障并实施改进。讲述了制冷单效型溴化锂制冷机改为制冷、供热双效型制冷机的改造过程及改造后的使用效果。  

　　【关键词】制冷机；运行维护；真空；燃烧系统；制冷；供热 

　　溴化锂吸收式制冷机需要在高真空条件以及对燃烧系统合理的维护下才能稳定工作。 

　　1 保持高真空度的必要性 

　　（1）溴化锂制冷机是在高真空状态下工作的制冷设备，如果机内存在不凝性气体（如N2、O2等）。制冷机的运行效果和使用寿命都会受到严重影响。机内存在不凝性气体会制约高温发生器、低温发生器内的溴化锂溶液循环发生；妨碍吸收器吸收水蒸汽能力、导致蒸发器内压力升高，影响冷剂水的蒸发，从而使机组制冷效果下降，甚至无法运行。 

　　（2）在不凝性气体中，氧气（O2）对机组的危害最为严重。氧气会使溴化锂溶液将对制冷机内部金属构件产生强烈的腐蚀，导致机组锈蚀，产生大量的锈渣（如铁锈、氢氧化铜等），阻塞过滤器和喷淋装置的喷嘴，降低紫铜传热管表面的热传递系数，使其无法正常运行。同时机组腐蚀产生的化合物污染溴化锂溶液，使溶液成份发生变化，对机组产生更严重的腐蚀，锈穿铜管和钢板。最终使机组报废。所以说保持机组的高真空度是保证机组制冷效果的根本保证。 

　　2 对溴化锂制冷机进行真空管理的措施 

　　2.1 停机和运行期间的真空维护 

　　制冷机停机和运行期间都可以进行真空维护，制冷机开机真空保养主要是抽取主体内部的不凝性气体（高发开机时严禁抽取），可以在内部溴化锂溶液运动的过程中将集中在主体内部的不凝性气体抽出，效果较为直观，可以直接观测到冷水进出口的温差变大，制冷效果提高。但是，由于溴化锂溶液循环较快，主体内部的不凝性气体状态不稳定，有时还未被抽出就被溴化锂溶液带走。所以开机状态抽取真空较慢，需要真空泵长时间运行。在制冷机停机真空维护时，为了能够最大限度将机组内部的不凝性气体抽出，首要条件就是必须等到制冷机高发温度和排气温度降至45℃以下，30℃为最佳温度。这样才能最大限度减少干扰。在抽取时可以在停机的状态下开启制冷机的溶液泵，使溴化锂溶液处于“冷循环”状态，将溶液中间停滞的不凝性气体带到主体进行抽取，效果较为明显。 

　　2.2 预防性真空维护 

　　对制冷机组的预防性真空维护比机组真空度恶化后再进行真空抽取更重要。制冷机不论在停机或者运行当中，内部负压所造成的外部空气渗入还是自身所产生的不凝性气体都有可能导致机组内真空环境的不断恶化，使其制冷效果降低。这是一个长期缓慢的渐变的过程，需要严格的每月定期检查、记录和维护，在微量空气和产生的不凝性气体对机组内部各种构件产生破坏性化学反应导致制冷效果大幅降低之前将其及时抽出。否则虽然事后也能将淤积的气体抽出，但是已经在机组内部产生了破坏效应，将大幅缩短制冷效果和使用寿命 

　　2.3 对处于不同状态的制冷机系统要灵活采取不同的真空维护措施 

　　受制造工艺、运行环境、操作方法等因素的影响，每台制冷机的综合性能、内部真空、制冷效果不一样。在日常的维护保养中，处理严格按照操作规程维护外。对于处在不同状态的制冷机要针对性的采取不同的维护措施。这就需要根据长期观测记录和不断的摸索，找到每台制冷机的工作特点和规律，采取灵活不同的真空维护措施。例如：对于制冷效果一直处于良好状态的制冷机组，在真空维护当中不必苛求一味的降低机组真空度，过于频繁的抽取制冷机的真空有时也会对机组产生不良的影响。适当的真空维护会使制冷机内部形成一种恒定、良好的运行环境。 

　　3 对制冷机运行中燃烧系统进行的维护管理和改进 

　　3.1 燃烧机系统的使用维护 

　　我厂的溴化锂制冷机燃烧机系统结构包括鼓风电机、电磁阀、点火装置等几部分。燃烧机运行是否稳定，直接关系到机组的运行，所以每周应对燃烧机运行情况作一次检查，观察燃烧机点火及火力变化，应平稳，无爆燃。通过后烟箱观火窗观察火焰应稳定，颜色正常，燃气应为浅蓝色中间发红。 

　　3.1.1 燃烧机故障分析及处理方法 

　　燃烧机系统经常出现的故障有： 

　　开机时燃烧机系统点火失败，表现为煤气管路及空气调节风门全部打开，但电子点火系统无法正常启动，炉膛内看不见火焰。造成的原因可能是属于消耗配件探针和点火电极损坏（表现为探针或电极头部绝缘陶瓷断裂）和灵敏度下降（探针或电极金属燃烧头严重结碳）造成，需要定期检查更换。 

　　3.1.2 电磁阀的使用及维护 

　　电磁阀是燃烧机系统中用来控制燃气开关程度的安全装置，在日常保养中应注意检查阀体内两个阀座保持开关顺畅。在长期的使用过程中，因燃气中杂质（奈、焦油等）在电磁阀内部的淤积可能导致阀座无法开关顺畅，从而损坏电磁线圈，最终使电磁阀报废。因此必须及时清洁电磁阀内部的杂质，每月检查或更换过滤器中的过滤网，清除杂质，保证电磁阀的正常工作。 

　　3.1.3 燃气系统的改造 

　　我厂原有4台BZ250-Ⅷ（d）E型溴化锂燃气式制冷机是以煤气为能源对生产用水进行降温。但是由于煤气中含有焦油、萘等杂质。经常将电磁阀堵塞，损坏和报废。每年仅更换电磁阀费用就10万余元，成本昂贵。 

　　为此，通过技术改造在煤气管线进电磁阀前增加煤气净化装置（如图1），将煤气首先经过过滤装置过滤煤气中的各种焦油、萘等杂质。但是，煤气中所含有的体积更小的萘仍然无法被过滤，在通过制冷机电磁阀的过程中，煤气中的萘仍将逐渐凝结在阀芯表面使阀体关闭不严造成电磁阀失灵。因此，第二道加热装置将煤气中的萘等加热气化后通过电磁阀。避免了凝结而造成的电磁阀堵塞，保证了整个机组的正常运行。 

　　该煤气净化装置安装以后，运行效果良好，没有再发生过电磁阀堵塞现象。维修和更换电磁的费用也大幅降低，以前每隔1-2个月就必须电磁阀进行清理，半年就得更换，在技改后燃烧系统运行将近四年仍工作正常。 　　4 溴化锂制冷机运行参数的保证 

　　（1）冷水及冷却水水温的控制属于制冷机运行过程中最重要的控制指标，进出水温的差距直接反映出制冷量的高低。两种水温的过高或过低都会对制冷机造成影响。因此，在运行过程中应严格控制。我厂在运行过程中冷却水温度范围应控制在24～32℃，如果接近或高于38℃机组将几乎无制冷效果，对机组的整体寿命产生严重影响。冷水入口温度23℃。出口温度16℃，否则制冷机会停车。 

　　（2）在运行过程中冷水和冷却水流量、压力也会对制冷机的运行和制冷效果产生影响。流量压力过大可能导致单位制冷量下降，使制冷机超负荷工作；流量压力小于最低标准可能会使制冷机无法开机或导致温度过低而发生冻管，造成制冷机损坏。而煤气压力过低则会使制冷机无法开机。要求冷水流量为250～350m3/h；冷却水流量为500～700 m3/h；煤气压力≥3.5Kpa。 

　　（3）制冷机高发温度液位也是重要运行参数，高发温度最高为145℃，机组运行时的高发温度控制值在负荷小时可设低，反之可适当提高。在满足使用要求的前提下，将高发目标温度设置120℃，这样机组运行节能、安全。高发温度超过最高上限时，制冷机长时间运行可能导致高发内部溴化锂浓溶液循环过快，高发液位过低，导致炉膛烧穿，溴化锂溶液泄漏，真空丧失的重大事故。必须对高发目标温度；停火温度；启动温度；制冷停机温度进行严格设置和控制。 

　　5 单效型溴化锂制冷机改造为双效型溴化锂制冷机 

　　5.1 改造目的 

　　我厂原有四台制冷机仅为用于夏季5个月给生产用制冷降温的单冷机组，为了给职工生活洗澡和冬季采暖供热，将制冷机改造为冷热双效型机组来解决热源问题。 

　　5.2 改造步骤（如图2） 

　　（1）在主体与高温发生器间增加蒸汽角阀； 在高温热交换器处增加浓溶液角阀和稀溶液角阀 

　　（2）在主体上安装铜管换热器 

　　（3）将原燃烧系统更换为G10燃烧机及阀组系统。 

　　这样在制热时关闭三处角阀便形成“真空锅炉”，使溴化锂溶液仅在高温发生器内加热铜管内冷水，达到制热效果。制冷时打开三处角阀，恢复制冷效果。 

　　5.3 改造效果 

　　在供热改造工程中，原设计采用蒸汽锅炉，设备投资预算达900万元.现进行4台制冷机组技术改造，设备投资及附属管道改造仅200万元。制冷机增加制热功能的同时，仍然保留原有的制冷功能，将制冷机改造为夏天制冷，冬天制热的空调机组，提高了设备的利用率，减少了成本投入，比新建一套供热锅炉至少节约资金700万元。制冷机改造完成后满足了厂区的10万平米建筑的冬季采暖和工厂区5000人的洗澡要求。制冷机运行采用煤气加热，环保、高效，并且整机在真空下运行，与普通锅炉相比大幅提高了设备运行的安全系数。