溴化锂制冷机组防结晶保护

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[图文]溴化锂制冷机组防结晶保护

热 ★★★

溴化锂制冷机组防结晶保护

作者：未知文章来源：网上搜集点击数：更新时间：2006-12-4 20:39:15

     溴化锂制冷机组运行中发生结晶，轻则影响机组正常出力，重则导致停机。因此，要防止结晶的发生，而不是等结晶发生后再加以溶解。
        1．热力过程分析
        溴化锂水溶液的浓度过高或温度过低时均容易形成结晶，要防止溴化锂机组溶液结晶，就要在溶液流动过程中，控制其温度和浓度，使其远离结晶线。由于低温溶液换热器浓溶液侧的溶液浓度最高，温度较低，且通路较小，因此，结晶一般发生在此部位。正常运行的高压发生器与吸收器内的温度是一定值，特别是吸收器内稀溶液的浓度，由于受正常工作的冷剂水蒸汽压力的影响，不可提高。因此，调整浓溶液浓度使其远离结晶线，就成为防止运行中发生结晶的可行方法。
        2．热力设定及措施
        目前普遍采用的是双效型溴化锂制冷机组，其标准的冷冻进出口温度为12℃/7℃，标准的冷却水进出口温度为32℃／37℃，采用压力为0.4~0.8MPa的蒸汽作为加热用热源，经热力计算可知：
        (1)在吸收器内吸收过程终了的溴化锂溶液温度为40~50℃，对应的饱和浓度为63.8%~65.2%，低温换热器浓溶液的温度为80~90℃，其对应的饱和浓度为66%~67%。这两处分别是温度最低处和温度较低而浓度最高处，是最容易形成结晶的部位。因此，只要使这两处溶液浓度远离结晶线，就可保证整个过程不结晶。由于温度越低，溶液越容易结晶，因此，在溶液温度最低的吸收器内溶液浓度偏离饱和浓度的值，应大于温度较高处的低温热交换器中的这一偏离值。所以把这一偏离值分别定在7%和4%，这一偏离值可较为安全地防止结晶又能以合理的换热面积满足制冷量。因此，吸收器内稀溶液浓度可定在56%~58%，低温换热器中浓溶液浓度可定在62%~64%。
        高压发生器热源温度比低压发生器热源温度高，溶液在高压发生器中浓度的升高值比低压发生器中的大，前者与后者的浓度升高幅度比值定在2:1比较合适，即分别为4%和2%。所以，高压发生器中溶液最高浓度定在62%，这一浓度的溶液，经低压发生器的再次蒸发，浓度提高到64%。
        溴化锂溶液在整个循环过程中，浓度的升高，最终是由高压发生器中热源蒸汽的热作用而产生的，因此，测出运行状态下高压发生器中溶液浓度，以调整蒸汽流量，从而控制高压发生器中溶液浓度低于62%，其他各环节的溶液浓度必然就会控制在远离结晶线以下，这样就防止了溴化锂溶液循环过程中的结晶。
        3．测量与控制
        由于高压发生器中溶液处于沸腾状态，其溶液的浓度难以直接测出，但发生器中发生过程终了的溶液状态，可看作是饱和状态。由二元溶液特性可知，某一压力下溶液的饱和溶液一定落在该压力值的等压线上。该压力线与溶液温度线的交点，就是发生器中溶液的相点。因此，发生器中溶液浓度的测定就转化为发生器中饱和溶液的压力和温度的测定，而压力、温度两个参数的测定是很容易实现的。
        上述温度和压力通过压力、温度变送器测出并输入微机，利用微机存储器存储：
        冷剂水温度T＝－2E／D+[D²－4E(C－logp)]^0.5                (1)
式中 C=0.75，D=－1596.46，E＝－104095.5。
        冷剂水饱和温度t′与溴化锂溶液温度t及其浓度ξ之间的关系为：

式中A₀＝－2.00755，A₁＝0.169，A₂＝－3. 133362×10^-3，A₃＝1.97668×10^-5，Bo＝1. 24937×10²，B₁＝－7. 71649，B₂＝0.152286，B₃＝－7.9509×10^-4。
微机接到溴化锂溶液的压力P及温度t后，将冷剂水饱和温度c，换算成统一温标后，联合求解(1)、(2)两式，可解出相应的溴化锂溶液浓度ξ，然后利用已编好的程序，将这一浓度与设定浓度进行对比，得出关于蒸汽阀门开度变化的结果，该比较过程程序框图如图1所示。

以上关于阀门开度变化的结果，以模拟量信号的形式从微机输出经放大后，驱动蒸汽调节阀伺服电机正转，从而把高压发生器中嗅化锉溶液的浓度控制在62%以下，装置结构框图如图2所示。

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