在实际使用工况中,每个用户的情况完全相同。同时,使用工况随季节而变化。冷却水进口温度不可能也没有必要保证在32℃,它与天气情况及冷却塔的型号和性能等因素有关。即使是冷媒水出口温度,也不一定是7℃。空调用水一般都高于7℃,就是生产工艺中的用水,像钢铁工业和煤业生产工艺等用冷媒水也不一定是7℃。因此,机组运行后,就必须根据使用情况对机组进行全面调整,否则机组就不能正常且高效地运行。机组的运行调整是机组运行管理中首要的任务。
1.液面的调整
在机组运行初期,首先要对各设备的液位进行调整,特别是对溴化锂溶液的液面调整,否则机组就无法正常运行,更不可能分析机组的运行性能。
(1)对发生器液面的调整
不管是蒸汽型还是直燃型双效溴化锂吸收式机组,发生器液面均有高压发生器液面和低压发生器液面之分。发生器的液面调整又有手动调节和自动调节两种方式。发生器液位过高,溶液就会从折流板的上部直接进入发生器溶液出口管,使机组性能下降。发生器液位过低,则发生器出口处溶液的质量分数过高,易产生结晶。同时,发生器液位过低,随着溶液沸腾,冷剂蒸气夹带着溴化锂液滴一起向上冲击传热管,特别是在高压发生器中,溶液温度高,沸腾又剧烈,形成强烈的冲刷腐蚀,易使发生器传热管发生点蚀,甚至会使传热管发生穿孔事故。
1)高压发生器的液面调整。高压发生器液面调整的手动方式,就是调节溶液泵出口处的溶液调节阀的开度,从而控制送到发生器的稀溶液流量,使发生器的溶液输送至发热管顶排附近。但是高压发生器的液位是随热源变化而波动的,其原因是高压发生器流出的浓溶液流经热交换器而进入吸收器(或低压发生器),借助的是高压发生器中冷剂蒸气压力与吸收器(或低压发生器)的压力差。高压发生器的压力是随着热源升高而增大的,随热源降低而减小的。另外,由吸收器通过溶液泵与溶液热交换器送至高压发生器的稀溶液量,与高压发生器的压力有关。高压发生器压力升高,则送至高压发生器的稀溶液量减少,更促使高压发生器的液位降低。反之,高压发生器液位升高,沸腾的液滴随冷剂蒸气而进入冷凝器,易造成对冷剂水的污染。因而,为了使高压发生器液位维持稳定,需要调节溶液泵出口处溶液的调节阀,或者调节送至高压发生器的稀溶液量。
高压发生器液面的自动调节是在发生器溶液出口壳体上装有液位计。当发生器液位偏高时,就给装在溶液泵出口的溶液调节阀或与溶液泵相连的变频器发出信号。通过执行机构关小调节阀或通过变频器降低溶液泵的转速,使进入发生器的稀溶液量减少。反之,发生器液位偏低时,溶液调节阀开大或溶液泵转速上升,从而使发生器的液位稳定在一定位置。液位计一般有电极式和浮球式两种。也有的在高压发生器浓溶液出口处装有浮球阀,该浮球感测高压发生器中的液位。当高压发生器液位上升时,浮球阀开大,流出的溶液量加大,使高压发生器中的液位恒定。
2)高压发生器的液位高度虽然在机组出厂时已调节好,但现场调试时,高压发生器液位的设定值还要根据实际液位的高低加以调定。
3)对低压发生器的液位调整。低压发生器液面调整基本都是手动进行的。由于低压发生器的压力变化不大,所以一旦低压发生器的液位调定之后,机组运行过程中液面的波动不大。由于冷却水稳定变化不大,因此冷凝压力变化有限,而低压发生器压力又与冷凝压力基本相同。因此,在低压发生器液面调到规定值后,一般不需要再进行调节。
由于双效溴化锂机组的溶液流动方式不同,因此低压发生器液面的调节办法也不相同。对于并联流程,是调节安装于溶液泵出口处进入低压发生器管路上的调节阀;对于串联流程,则是调节从高压发生器出口经热交换器进入低压发生器管路上的调节阀。
对于沉浸式低压发生器,调节进入低压发生器进口管上溶液的调节阀,使发生器液位位于排传热管顶。若低压发生器壳体上有视镜,液面的液位则可一目了然;若低压发生器上无视镜,则可通过测量低压发生器出口处溶液的质量分数来判断。质量分数过高,则说明液位过低,必须加大调节阀的开度;若机组溶晶管发烫,则说明低压发生器液位过高,部分溶液从溶晶管经热交换器流至吸收器,此时要关小溶液的调节阀。
(2)吸收器液面的调整
在发生器液位调到规定值且稳定之后,就要调节吸收器的液面。虽然机组中溴化锂溶液是按照样本或说明书的要求充注的,但是由于实际使用工况与设计工况的差异,溴化锂吸收式机组在实际使用工况下运行。各部位的溴化锂溶液的质量分数和设计工况是不相同的。如果冷却水温度低,或者冷媒水出口温度高,则机组内溴化锂溶液的质量分数低,因此吸收器内的溶液就多,液位就很高;反之,机组内溴化锂溶液的质量分数高,吸收器液位低,原来加入机组的溶液量就会感到不足。
在吸收器传热管束下方设置抽气管,抽除非凝性气体。如果吸收器液位过高,抽气管浸入溶液中,机组就无法将非凝性气体排出机外。反之,如果吸收器液位过低,溶液泵吸空,将产生气蚀和噪声。
吸收器液位过高时,则要通过排液阀放出溴化锂溶液。若液位过低,则机组要加入溴化锂溶液。
吸收器中,溴化锂溶液的取出和加入的主要目的是,机组在低质量分数的情况下运行时,吸收器中的液位不能浸没抽气管,使机组无法抽气;机组在高质量分数的情况下运行时,吸收器中的溶液不会被吸空,影响机组的正常工作。
应当指出的是:对于吸收器的筒体形状和管排布置方式,各个厂家均不相同;吸收器内抽气管的布置位置、吸收器液囊的结构与贮液量也不同。因此,在满足上述主要目的的前提下,吸收器中溶液的充注量以少为好。一般的机组吸收器液囊上均设有视镜,初始调整时,可调至最上部的可视位置。
(3)蒸发器液面的调整
蒸发器水盘(或液囊)中冷剂水的液面过低,冷剂泵会被吸空,产生噪声。冷剂水不足,吸收器吸收冷剂水的量大于冷凝器流入蒸发器的冷剂水量时,冷剂水的液面会逐渐下降,装于蒸发器液囊上的液位控制装置动作,自动停止冷剂泵的运转。随着冷剂水的积聚,液位很快上升,又会自动起动冷剂泵,导致冷剂泵频繁地起动和停止。
在溴化锂吸收式机组中,充注的溴化锂溶液和冷剂水的量是一定值。机组在运行过程中,若溶液的制冷分数高,则冷剂水析出多,蒸发器液面上升;若溶液的质量分数低,则冷剂水就少,蒸发器液面下降。
机组在深秋季节运行时,如果冷却水温度过低,则吸收器溶液的质量分数低,溶液侧水分增多,蒸发器的冷剂水减少,则可能导致冷剂泵吸空,此时要从外界补充冷剂水。
机组在盛夏季节运行时,冷却水温度可能很高,则溶液的质量分数升高,溶液中水分减少,蒸发器水盘中的水分增加,则可能发生冷剂水溢流现象,此时要从系统中抽出冷剂水。(www.daowen.com)
有些机组蒸发器部位有两个视镜,即高液位视镜和低液位视镜。只要蒸发器中冷剂水的液面在两个视镜之间,既不高过高位视镜,又可从低位视镜看到冷剂液面,则说明蒸发器液面是正常的,否则要调整。
还有些机组,在蒸发器水盘上留有溢流口或装有溢流管,且在蒸发器水盘下方的机组壳体上装有视镜,可以从视镜上看出蒸发器溢流口(或溢流管)是否有溢流情况发生。若发生溢流现象,则说明冷剂水过多,需放出冷剂水。如果冷剂水的液位高于蒸发器液囊上的视镜,只要溢流口(或溢流管)不发生溢流,说明冷剂水还不必放出。
目前,很多型号的机组均装有冷剂存储器。其目的是适应机组在各种负荷工况下可以稳定运转,无需在低质量分数运行时补充冷剂水,在高质量分数运行时取出冷剂水。当蒸发器液囊中的冷剂水不足时,可通过冷剂存储器补给;过剩时,可通过冷剂存储器存储,蒸发器液囊中也不必装设液位控制装置。在这种情况下,冷剂水的添加量应按使用说明书进行。
2.溶液的加入和取出
机组运行前,已加入一定量的溴化锂溶液,但在机组运行中,加入的溴化锂液量不一定合适,要进行调节,不足的部分应补充,多余的部分应放出。一般是从浓溶液的取样阀加入溶液,因此此处压力最低,呈负压状态,溶液容易进入机组。其方法与溴化锂溶液的注入方法相同,也可以从吸收器喷淋管前的取样阀加入。该取样阀的压力一般为负压,但若阀内为正压,则要停泵吸入。不管从何处加入溴化锂溶液,都应严格防止空气泄漏进入机组。但总难免有微量的空气漏入机组,因此在加入溶液以后,应起动真空泵进行抽真空,以排除加入溶液时带入的非凝性气体。
溶液的取出相对比较简单。通常是从溶液泵出口的放液阀直接将溶液取出,因为放液阀后的压力高于大气压力。但应注意的是,阀门不应开得太大,以影响送入发生器的溶液量。
对于单效机组而言,溶液泵出口处放液阀后的压力不一定是正压。如果是正压,则可直接放出溶液;若为负压,则不能直接放出溶液。简易判断正负压的方法是,用大拇指挡住取样阀的出口,然后缓缓打开取样阀。若拇指感觉到的是压力,则为正压;若是吸力,则是负压。如果从浓溶液取样阀放液,由于此处为负压,溶液放不出来。其放液方法和下述冷剂水的取出方法相同。
3.冷剂水的加入和取出
冷剂水从冷剂泵出口处的取样阀排出。由于机组中冷剂泵的扬程较低,仅为几米的液柱,取样阀出口处为负压,所以冷剂水的排出必须借助于真空泵才能完成。其操作程序如图5-6所示。
1)准备好一个容器,其容积一般为0.01m3以上且可耐0.1MPa以上的压力,一般为大口真空玻璃瓶。
2)在玻璃瓶口旋紧橡胶塞,塞上穿两个孔并分别插入直径为8mm的铜管(图5-6中的真空玻璃瓶有成直角方向进出的两个接头)。
3)取一根真空胶管,一端与真空玻璃瓶接头相连,另一端和机组冷剂泵出口处的取样阀相连。
4)再取一根真空胶管,一端与真空玻璃瓶接口相连,另一端和真空泵抽气管路上的辅助阀相连。
图5-6 负压冷剂水排出示意图
5)关闭机组所有的抽气阀(例如阀G和阀N),打开辅助阀M,并关闭冷剂泵出口阀。
6)起动真空泵,将阻油器、抽气管路及真空玻璃瓶抽至真空状态(大约需要1~3min)。
7)打开取样阀,冷剂水就不断地流入真空玻璃瓶中。当瓶内冷剂水快要充满时,关闭取样阀,打开冷剂泵出口阀,再关闭辅助阀M。
8)将真空玻璃瓶中的冷剂水倒入冷剂水桶内。如果机组还要排出冷剂水的话,可重复上述步骤,直到蒸发器水盘(或液囊)冷剂液面达到规定值为止。
冷剂水的加入和溶液的加入方法一样。注意严格防止空气进入机组。冷剂水加入完成之后,起动真空泵,将机组内的非凝性气体抽尽。
[1]1mmHg=133.322Pa。
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