国外溴化锂制冷机的发展过程.docx
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国外溴化锂制冷机的发展过程
一、国外溴化锂制冷机的发展过程
美国是溴化锂制冷机的创始国，目前日本、前苏联等国的溴冷机也都有较大的发展。
１、美国开利公司于 1945 年试制出第一台制冷量为 523KW（45×104kcal/h）的单效溴冷
机，开创了利用溴化锂水溶液为工质对做为吸收剂的吸收式制冷新领域。
美国不仅创造
了单效溴冷机，而且在世界上又率先研制出了双效溴冷机。
现已研制出了直燃型、热水
型和太阳能型等新型溴冷机。
同时还研制了冷温水机组和吸收式热泵等新机组。
２、日本一家汽车公司于 1959 年研制出制冷量为 689KW（60×104kcal/h）的单效溴冷机，
1962 年茬原制造所又研制出双效溴冷机。
日本溴冷机无论在生产数量、性能指标、应用
范围和新技术、新产品研制等方面，均超过了美国，成为世界上溴冷机研究与生产领先
的国家。
特别是燃气两效温水机组的产量很大，约占世界上溴冷机生产总台数的 2/3；目
前已致力于第三种吸收式热泵和溴化锂热电并供机组的研制工作。
3、前苏联奔萨化工厂于 1965 年研制出 2908KW（250×104kcal/h）溴冷机。
目前溴冷机的
应用范围已从化纤厂扩展到其它纺织厂、橡胶厂酿酒厂、化工厂、冶金厂和核电站。
二、中国溴化锂制冷机的发展过程
我国研制溴冷机起步于 60 年代初期，至今已有四十多年，其发展过程大体分为四个阶
段：
1、研制阶段 60 年代初船舶总公司 704 所（原六机部 704 所）、一机部通用机械研究所与
高等院校以及设备制造厂通力合作，试制了两台样机。
1966 年上海第一冷冻机厂试制出
了制冷量 1160KW（100×104kcal/h）全钢结构的单效溴冷机，安装于上海国棉十二厂。
60
年代末期，许多单位都着手研制单效溴冷机，这一研制工作持续到了 70 年代初期。
2、单效机生产应用阶段 70 年代初先后有上海、青岛、天津、北京和长沙等地的棉纺厂
为了适应生产的需要，各自设计与制造了单效溴冷机。
继而更多地区也都自行设计制造
单效溴冷机，尤以上海、天津两地更为突出。
以天津为例，70 年代初至 80 年代初，制造
出 3480KW（300×104kcal/h）大型溴冷机七台，总制冷能力达到
24360KW（2100×104kcal/h）。
单效溴冷机在这一时期虽然有了较大发展，但仍有许多问
题尚待解决，如严重的腐蚀、冷量的衰减和机器的寿命等，限制了溴冷机的进一步发展。
1
3、双效机生产应用阶段 80 年代初期开始研制双效溴冷机，并于 1982 年由开封通用机
械厂生产出 1744KW（150×104kcal/h）双效溴冷机组。
双效机组的热力系数可提高到 1.1
以上，而单效机组一般为 0.6～0.7，双效机组的蒸汽单耗比单效机减少约 1/2，冷却水量
减少约 1/3，是值得提倡的节能型制冷机组。
86 年我厂研制出省内首台双效溴冷机
1160KW（100×104kcal/h）并首家通过省级鉴定。
4、多种新型机研制应用阶段 80 年代末期国家计委提出，凡有蒸汽等热源的地区要发展
溴冷机；1991 年我国在世界禁用氟里昂（CFC）生产与使用的“蒙特利尔议定书”上签了字，
这对进一步发展溴冷机创造了良好条件。
大专院校、科研院所和制造厂家共同协力，一
方面在加紧改进与提高双效溴冷机的加工技术和性能水平，另一方面也竟相研制新型的
多种溴冷机。
现已推出的和正在研制的有热水型、直燃型、低压型、降膜式溴冷机和吸收
式热泵等。
三、溴化锂溶液的特性
在溴化锂吸收式制冷机中，水作为制冷剂用来产生冷效应，溴化锂溶液作为吸收剂，用
来吸收产生冷效应后的冷剂蒸汽。
因此，水和溴化锂溶液组成制冷机中的工质对。
1、溴化锂水溶液是由固体的溴化锂溶质溶解在水溶剂中而成。
常压下，水的沸点是
100℃，而溴化锂的沸点为 1265℃。
供制冷机应用的溴化锂，一般以水溶液的形式供应。
性状为无色透明液体；浓度不低于 50％；水溶液 PH 值 8 以上。
2、20℃时溴化锂溶解至饱和时量为 111.2 克，即溴化锂的溶解度为 111.2 克。
溶解度的
大小与溶质和溶剂的特性的关，还于温度有关，一般随温度升高而增大，当温度降低时，
溶解度减小，溶液中会有溴化锂的晶体析出而形成结晶现象。
这一点在溴冷机中是非常
重要，运行中必须注意结晶现象，否则常会由此影响制冷机的正常运行。
3、溴化锂溶液对普通金属有腐蚀作用。
尤其在有氧气存在的情况下腐蚀更为严重。
四、溴化锂制冷原理
溴化锂吸收式制冷原理和蒸汽压缩制冷原理有相同之处，都是利用液态制冷剂在低温、
低压条件下，蒸发、汽化吸收载冷剂的热负荷，产生制冷效应。
所不同的是，溴化锂吸收
式制冷是在利用“溴化锂-水”组成的二元溶液为工质对，完成制冷循环的。
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在溴化锂吸收式制冷机内循环的二元工质中，水是制冷剂。
水在真空状态下蒸发，具有
较低的蒸发温度（6℃），从而吸收载冷剂热负荷，使之温度降低。
溴化锂水溶液是吸收剂，
在常温和低温下强烈地吸收水蒸气，但在高温下又能将其吸收的水分释放出来。
吸收与
释放周而复始制冷循环不断。
制冷过程中的热能为蒸汽，也可叫动力。
五、双效溴化锂制冷机工作原理
双效溴化锂制冷机,一般形式为三筒式。
主要部件由：
高压发生器、低压发生器、冷
凝器、吸收器、蒸发器、高温换热器、低温换热器、冷凝水回热器、冷剂水冷却器及发生
器泵、吸收器泵、蒸发器泵和电气控制系统等组成。
制冷原理为：
吸收器中的稀溶液，由
发生器泵分两路输送至高温换热器和低温换热器，进入高温换热器的稀溶液被高压发生
器流出的高温浓溶液加热升温后，进入高压发生器。
而进入低温换热器的稀溶液，被从
低压发生器流出的浓溶液加热升温后，再经凝水回热器继续升温，然后进入低压发生器。
进入高压发生器的稀溶液被工作蒸汽加热，溶液沸腾，产生高温冷剂蒸汽，导入低压
发生器，加热低压发生器中的稀溶液后，经节流进入冷凝器，被冷却凝结为冷剂水。
进入低压发生器的稀溶液被高压发生器产生的高温冷剂蒸汽所加热，产生低温冷剂
蒸汽直接进入冷凝器，也被冷却凝结为冷剂水。
高、低压发生器产生的冷剂水汇合于冷
凝器集水盘中，混合后导入蒸发器中。
加热高压发生器中稀溶液的工作蒸汽的凝结不，经凝水回热器进入凝水管路。
而高
压发生器中的稀溶液因被加热蒸发出了冷剂蒸汽，使浓度升高成浓溶液，又经高温热交
换器导入吸收器。
低压发生器中的稀溶液，被加热升温放出冷剂蒸汽也成为浓溶液，再
经低温热交换器进入吸收器。
浓溶液与吸收器中原有溶液混合成中间浓度溶液，由吸收
器泵吸取混合溶液，输送至喷淋系统，喷洒在吸收器管簇外表面，吸收来自蒸发器蒸发
出来的冷剂蒸汽，再次变为稀溶液进入下一个循环。
吸收过程所产生的吸收热被冷却水
带到制冷系统外，完成溴化锂溶液从稀溶液到浓溶液，再回到稀溶液循环过程。
即热压
缩循环过程。
高、低压发生器所产生的冷剂蒸汽，凝结在冷凝器管簇外表面上，被流经管簇里面的
冷却水吸收凝结过程产生的凝结热，带到制冷系统外。
凝结后的冷剂水汇集起来经节流
装置，淋洒在蒸发器管簇外表面上，因蒸发器内压力低，部分冷剂水闪发吸收冷媒水的
热量，产生部分制冷效应。
尚未蒸发的大部分冷剂水，由蒸发器泵喷淋在蒸发器管簇外
表面，吸收通过管簇内流经的冷媒水热量，蒸发成冷剂蒸汽，进入吸收器。
3
冷媒水的热量被吸收使水温降低，从而达到制冷目的，完成制冷循环。
吸收器中喷淋
中间浓度混合溶液吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器处于低压状态，溶液吸收冷剂蒸汽后，靠
絷压缩系统再产生制冷剂蒸汽。
保证了制冷过程的周而复始的循环。
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六、溴化锂制冷机的分类
溴化锂吸收式制冷机的分类方法很多：
根据使用能源，可分
为蒸汽型、热水型、直燃型（燃油、燃汽）和太阳能型；根据能源
被利用的程度，可分为单效型和双效型；根据各换热器布置的情况，可分为单筒型、双筒
型、三筒型；根据应用范围，可分为冷水机型和冷温水机型。
目前更多的是将上述的分类
加以综合，如蒸汽单效型、蒸汽双效型、直燃型冷温水机组等。
直燃型机组左中右排列机组蒸汽型机组
七、溴化锂制冷机的操作规程
1、开机程序
1）、打开系统的冷媒水和冷却水阀门，并启动冷媒水和冷却水泵并检查其流量是否达到
机组运行要求。
2）、启动发生器、吸收器泵，并调整高、低发液位。
3）、打开疏水器凝水旁通阀，并缓缓加入蒸汽，使机组逐渐升温，同时注意高发液位。
4）、蒸发器冷剂水位上升后启动蒸发器泵，并关闭疏水器旁通阀。
2、关机程序
1）、关闭蒸汽。
2）、机组继续运行 20 分钟后关闭溶液泵（使稀浓溶液充分混合，以防机组结晶）。
3）、停止冷却水、冷媒水泵。
3、紧急停机
制冷机在运转过程中，当出现下列任何一种情形时，应立即关闭蒸汽阀门、旁通冷剂水
至吸收器，打开凝结水疏水器旁通阀，并尽量按正常步骤停机。
1）、冷却水、冷媒水断水。
2）、发生器、蒸发器、吸收器泵中任何一台不正常运转。
3）、断电。
4、维护保养
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1）、在正常运行情况下，一星期抽真空一次，如发现空气泄入机组应及时抽除。
2）、冬季保养时最好充以 20—30KPa 的氮气，以防空气泄入。
3）、及时清洗传热管表面污垢。
4）、更换老化的零部件，如隔膜片、视镜垫片等。
以上方法并不是唯一的方法，在实际操作中还应根据具体情况灵活处理。
八、溴化锂制冷机日常维护保养
溴化锂吸收式制冷机是以流体基本状态参数的变化和物质的传热过程理论为基础，利用
溴化锂二元溶液的特性及其热力状态变化规律进行制冷循环的。
它对机组真空度要求很
高。
平时必须对机组采取日常维护保养，其主要内容为：
1、短期停机保养 停机时间在 1-2 周内时，保养工作主要是保持机组的真空度。
应每日
早晚两次监测其真空度。
为了准确起见，在观察测压仪表之前把发生器泵和吸收器泵起
动运转 10min，而后再观察仪表读数并和前一次做出比较。
2、长期停机保养 长期停机，应将蒸发器内的冷剂水全部旁通至吸收器，并使溶液均匀
稀释，以防在环境温度下结晶。
停机期间的保养方法，尚无统一规定，一般采用真空和充
氮两种保养方法。
充氮保养是在保证机组确定无漏时，向机内充入 49kPa（表压）左右的氮气，使之始终处
于正压状态，使机组出现泄漏也不会漏入空气，而且有泄漏也可随时检漏，十分方便。
它
的缺点是：
由于机组结构流程比较复杂，氮气难以一次性抽除。
开机时制冷效率达不到
要求，需要继续启动真空泵抽真空。
此外还需要耗用购买氮气的资金。
真空保养是在机组停机后须使机内保持较高的真空度。
这种方法比较简单，不但节省开
支，而且也省去了充氮工艺操作。
机组试运行前如果真空度依然合格，可直接开机投入
运行。
真空保养也有缺点：
一旦监测不严或分析失误码率，会漏入空气而造成腐蚀另外
如制冷机因密封质量不高而出现泄漏，还得充氮升压检漏。
因此停机后与其等出现泄漏
再充氮处理，还不如停机后立即充氮更主动。
当然，对密封质量优良的制冷机，那就另当
别论了。
真空保养必须要设专人每天监测两次机组真空度，发现泄漏立即处理，不允许
延误时间。
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九、溴化锂制冷机气密性检查、试验
溴化锂吸收式制冷机是一种以热源为动力，通过发生、冷凝、蒸发、吸收等过程来制取
0℃以上冷媒水的制冷设备，它利用溴化锂二元溶液的特性及其热力状态变化规律进行
循环。
水是制冷剂，在真空状态下蒸发的温度较低。
因此对机组的真空度要求很高。
而机
组在运行过程中，系统内的绝对压力很低，与系统外的大气压力存在有较大的压差，外
界空气仍有可能渗入系统内。
因此必须定期对机组进行气密性检查和试验。
关于对机组气密性的孝核标准，我国在 ZBJ006-89《吸收式冷水机组技术条件》标准中规
定：
“机组应进行真空检漏，其绝对压力小于 65Pa（约 0.5mmHg）,持续 24h 绝对压力上升
在 25Pa（约 0.2mmHg）以内为合格”。
如果达不到上述标准应重新检漏。
检漏和试验是一项细致和技术要求高的工作。
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。
正压检漏就是向机组内充
以一定的压力气体，以检查是否存在漏气的部位。
严格说，机组漏气是绝对的，不漏气是
相对的。
为了做到不漏检，可把机组分为几个检漏单元进行。
凡漏气部位必须采取补漏
措施直至不漏为止。
正压检漏和补漏合格后，并不意味着机组绝对不漏。
同时要进行负压检漏。
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。
十、溴化锂制冷机内部的清洗
中央空调溴化锂制冷机的清洗包括内部清洗和系统清洗
1、溴化锂制冷机内部的清洗
对溴化锂溶液循环系统的化学清洗，是在机组内部腐蚀严重，机组已不能正常工作时，
所采取的一种清洗，是使机组内腔清洁的唯一手段，一般 4-5 年清洗一次。
通过清洗，可
将机组内腔因腐蚀产生的锈蚀物彻底清除干净，可改善内腔的传热效果，提高喷淋效果，
保证屏蔽泵的正常运转，且新灌注的溶液不受杂质的影响，在最佳状态发挥最佳的制冷
力，通过对机组内腔壁的预膜，使预膜剂在材质表层发生化学反应，生成惰性的保护膜
从而使机组腐蚀减少，使用寿命延长。
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2、溴化锂制冷机冷却水冷媒水系统的清洗
在长期的循环过程中会在铜管、管道等内壁形成一层坚硬的污垢及锈质，有时甚至使管
道产生堵塞现象，严重影响热质间的热量交换，导致机组制冷量大幅度下降。
因此必须
定时对水循环系统进行清洗。
该清洗包括机组冬季保养时的铜管清洗和水系统清洗。
十一、溴化锂溶液的再生处理
溴化锂溶液是机组的“血液”，经过长期的运行都会发生不同程度的变化。
如：
颜色由原来
的淡黄色变为暗黄、红、白、黑等不正常颜色。
溶液的浓度因腐蚀产物而降低，溶液的
PH 值变成强碱性或者偏酸性，溶液中的缓蚀剂失效，以及各种杂质离子的增加，这都将
导致机组的正常制冷能力不能充分发挥，以及机组本身的腐蚀加剧。
这时须对该溴化锂
溶液进行再生处理。
溴化锂溶液再生时，针对各项指标的变化情况，在密封反应器中添
加各种试剂，在高温及有压力的情况下将杂质除去，使溶液指标达到符合化工部行业标
准 HG/T2822—1996 中所规定的范围。
溶液再生后，将会具有与新溶液同样的制冷效果
和缓蚀效果。
这种再生办法只能在溶液厂家里进行。
同时我公司提供现场再生处理的办法，使用户节省费用。
但效果没有厂家再生的好，使
用三到四年的溶液最好由溶液厂再生处理。
以便能使机组发挥最佳的制冷效果。
这实际
上是为用户节省平时的运行费用，达到最佳的经济效益。
溴化锂溶液使用年限不长的机组，平时可采用添加铬酸锂等防护剂。
十二、溴化锂制冷机的调试
溴化锂制冷机新出厂或经过检修、溶液再生处理等工作以后，必须由专业技术人员对机
组进行调试和重新调试，使至能达到最佳制冷效果。
溴化锂制冷机的调试可分为：
1、手
动开机程序调试；2、溶液浓度的调整和工况的测试；3、调试和运转中出现的一般问题的
分析及其处理；4、验收等几个内容进行。
1、手动开机程序调试 （见溴化锂制冷机操作规程的开机程序）
2、溶液浓度的调整和工况的测试 应利用浓缩（或稀释）和调整溶液循环量的方法来控制
进入发生器的稀溶液的浓度和回到吸收器浓溶液的浓度。
这可通过从蒸发器向外抽取冷
剂水或向内注入冷剂水，以调整灌注进机组的原始溶液的浓度。
冷剂水抽取量应以低负
8
荷工况能维持冷剂泵运行，高工况时接近设计指标为准。
工况的测试主要内容为：
吸收
器和冷凝器进出水温度和流量；冷媒水进出水温度和流量；蒸汽进口压力、流量和温度；
冷剂水密度；冷剂系统各点温度；发生器进出口稀溶液、浓溶液以及吸收器的浓度。
3、调试和运转中出现的一般问题的分析及其处理 （见溴化锂制冷机故障处理）（电脑自
动控制原理介绍）（电脑自动控制柜故障处理）。
4、电气调试 主要测试各泵的起动停止是否正常，电流电压是否正常（见手动电气原理
接线图）（自动控制电气原理）。
5、验收 在工况测试时开始，工况测试应不少于三次；在工况测试过程中，不应开真空泵
抽气，以检验气密性；同时要测定真空泵的抽气性能和电磁阀的灵敏度；屏蔽泵运行电流
正常，电机表面不烫手（温度不得超过 70℃），叶轮声音正常；自控仪器使用正常，仪表
准确，开关灵敏。
如上述项目均符合要求，应以测试的最高工况的制冷量为准，衡量其是
否接近设计标准。
一般允许误差为标准的±5%视为合格。
可以签发验收合格证书。
十三、溴化锂制冷机故障处理
序号故 障现 象原 因排 除 方 法
启动初运转不稳定：
吸
1、溶液阀 1 或 2 开放过大。
2、机 1、溶液阀 1 或 2 开度关小。
同时将蒸发器
收器液囊液位越来越低， 组内存在不凝性气体，真空度未达 中的冷剂水适当旁通到吸收器中。
2、启动
1
高压发生器或低压发生
器液位越来越高，吸收
到要求。
3、冷却水温过低或冷却
水量过大。
真空泵，抽出不凝性气体。
3、适当减少冷
却水量。
器溶液浓度偏高，高压
发生器甚至出现汽击现
象。
1、稀溶液循环量不当。
2、机器封 1、调节阀 1 阀 2 开度，使稀溶液循环量达
闭性不良，有泄 漏。
3、喷淋装
置有阻塞，喷淋效果不好。
4、传
到合适值。
2、运转真空泵，阻塞泄漏。
3、冲洗喷淋管。
4、清洗传热管污垢。
5、
2制冷量低于设计值
热管结垢。
5、冷剂水被污染。
6、 对冷剂水进行再生处理。
6、调整蒸汽加热
蒸汽压力过低。
7、冷剂水、溶液
压力。
7、添补适量的冷剂水与溶液量。
量不足。
8、冷却水温过高。
9、冷 8、检查冷却水系统，降低其冷却温度。
却水量过小。
9、适当加大冷却水量。
3冷媒水出口温度变高1、冷媒水量过大。
2、外界负荷大 1、适当减少冷媒水量。
2、适当降低外界
于机组制冷能力。
负荷。
9
1、冷却水温过低。
2、低压发生器 1、适当减少冷却水量。
2、降低热蒸汽的
4低温热交换器结晶
的浓溶液温度过高。
3、送往低压
发生器的稀溶液过少。
压力。
3、适当加大低压发生器的溶液循环
量。
1、送往高压发生器的循环量过大， 1、适当关小阀 1 使液位降低。
2、适当关
5冷剂水被污染
6停机后溶液结晶
液位过高。
2、送往低压发生器的
循环量过大，液位过高。
3、冷却
水温度低，冷却水量过大。
4、送
往高压发生器的蒸汽压力过大。
1、停机前稀、浓溶液混合时间太
短。
2、机器外环境温度过低。
小阀 2 使液位降低。
3、适当减少冷却水量。
4、适当降低加热蒸汽压力。
1、延长混合时间，使稀浓溶液混合均匀。
2、加入冷剂水稀释溶液，使之在环境下不
7运转中的机器突然停车
产生结晶。
1、电源断电，泵停止运转。
2、溶 1、检查供电系统，排除故障，恢复供电。
液泵与蒸发器泵过载，热继电器动 2、检查泵过载原因，进行排除。
作断开电路，使泵停止运转。
溴化锂制冷机电脑控制
目前，国内中央空调溴化锂制冷机控制一般选用手动和自动控制两种方式。
以下介绍
电脑控制的基本知识：
概况使用环境要求信号控制注意
自动控制系统目前我们采用的主
要为山东省计量研究所和上海杜
比公司生产的溴化锂制冷机组电
脑控制中心,现以杜比公司为样机
介绍技术要点。
1、 使用的环境温度 5℃
~+50℃；
2 使用的环境湿度
30%~90%（无凝露）
3 使用的空气环境 非腐
蚀空气环境
1、高发液位及冷剂水液位的显示或控制精
度取决于传感器（电极棒或浮球）的安装
位置，这在机组生产时已注意，电极棒应
垂直安装，横向安装容易产生假液位信号。
2、电控箱内报警输出端子为 AC220V，负
载能力为 1A，仅可用于外接警铃或警灯。
有冷却塔风机控制端子的其输出为无源开
关触点，负荷能力为 AC220V，1A，不得
用于 AC380V 的负载中。
注意事项按机组的制冷量，控制箱可分为下列三个类
型
1、为了操作人员的人身安全及避免可能产生的干扰，机组必 制 冷 量 配套控制箱型号
须设置可靠的专用接地线，对于使用变频器的机组，专用接地 30 万-95 万大卡/h pc-sxz-Ⅲ/A
线是绝不可少的，并严禁用电网的零线来代替专用接地线。
100 万-195 万大卡/h pc-sxz-Ⅲ/B
2、走线一定要强、弱电分开，变频器与泵之间的 U.V.W 线要 200 万-295 万大卡/h pc-sxz-Ⅲ/C
单独空穿在一根铁管中，与控制信号线的平行距离应大于
100mm。
信号线如是使用了屏蔽线的，一定要在控制箱一端将
金属屏蔽网接地。
普通塑料导线的安全使用温度在 85℃以下。
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