提高溴化鋰機(jī)組運(yùn)行可靠性的措施探討

提高溴化鋰機(jī)組運(yùn)行可靠性的措施探討

楊小芳

(河南理工大學(xué)基建處，河南 焦作 454000)

摘要：應(yīng)用質(zhì)量管理學(xué)中主次因素法，對(duì)影響中央空調(diào)設(shè)備之一——溴化鋰機(jī)組運(yùn)行可靠性的因素加以分析，歸納出主要因素——水質(zhì)問題、密封性問題和操作人員素質(zhì)問題等，采取切實(shí)可行的辦法予以解決，目的是減緩機(jī)組制冷量的衰減，延長(zhǎng)機(jī)組壽命。結(jié)果表明，實(shí)行精細(xì)化管理措施后，維修保養(yǎng)成本下降15%，制冷量衰減不足5%，機(jī)組壽命可延長(zhǎng)5年之久，管理效益十分明顯。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；溴化鋰機(jī)組；可靠性；問題；方案

收稿日期：2015-07-20

作者簡(jiǎn)介：楊小芳(1967—)，男，河南焦作人，工程師，研究方向：建筑消防及設(shè)備項(xiàng)目管理。

0引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平、居住辦公環(huán)境有了很大的改善，這些因素極大地刺激了暖通空調(diào)設(shè)備市場(chǎng)，其生產(chǎn)與研發(fā)均處于增長(zhǎng)趨勢(shì)。在日常生產(chǎn)和生活中，高能耗設(shè)備所占比重很大。由于初投資大，短時(shí)間不可能頻繁更換大型機(jī)組設(shè)備，因此，如何開展精細(xì)化、模塊化管理，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性，有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1研究背景

溴化鋰(化學(xué)名稱LiBr)吸收式供冷機(jī)組是常用的中央空調(diào)設(shè)備之一。其基本原理是：以水作為制冷劑，溴化鋰作為吸收劑，利用制冷劑的蒸發(fā)進(jìn)行制冷，機(jī)組會(huì)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)循環(huán)——制冷時(shí)的溶液循環(huán)和制冷劑的循環(huán)。中央空調(diào)系統(tǒng)由機(jī)組提供7 ℃的冷凍水，在系統(tǒng)末端(如風(fēng)機(jī)盤管、空調(diào)器等)進(jìn)行冷熱交換后，用泵送回機(jī)房，實(shí)現(xiàn)居住、辦公環(huán)境的改善。在此過(guò)程中，設(shè)備性能優(yōu)劣、水質(zhì)好壞、操作人員素質(zhì)等，對(duì)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性都有很大影響。如何節(jié)省管理成本，向管理要效益，用很少的投入，換取機(jī)組最大的壽命，是很值得研究的課題。

2項(xiàng)目概述

某大學(xué)城一期中央空調(diào)項(xiàng)目由5座建筑組成，分布在不同的組團(tuán)，建筑總面積35 000 m2，最高層25 m，最不利環(huán)路600 m，系統(tǒng)龐大復(fù)雜?？照{(diào)形式有全空氣系統(tǒng)和空氣—水系統(tǒng)，由主機(jī)、冷凍水、冷卻水和末端設(shè)備等組成。主機(jī)每臺(tái)制冷量1 250 kW，由青島LG空調(diào)有限公司制造；水泵為上海凱泉水泵；水處理設(shè)備為山東龍王有限公司產(chǎn)品。由鍋爐生產(chǎn)蒸汽，溴化鋰機(jī)組供冷，用泵送達(dá)末端設(shè)備，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。由于蒸汽供應(yīng)、電力供應(yīng)及管路敷設(shè)缺陷等，加上操作管理人員頻繁更換，機(jī)組運(yùn)行時(shí)常處于不穩(wěn)定狀態(tài)，出現(xiàn)了一系列問題。

3存在的問題

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期跟蹤調(diào)查，筆者運(yùn)用質(zhì)量管理中的主次因素原理，將問題歸納為下列幾點(diǎn)：(1) 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，水質(zhì)控制波動(dòng)大，系統(tǒng)出現(xiàn)了腐蝕污泥，每年都反復(fù)沖洗，效果不佳，極大地增加了銅管結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)。(2) 操作人員更換頻繁，個(gè)別的未經(jīng)培訓(xùn)即上崗，業(yè)務(wù)不熟不精，且不主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能，管理上有很大的盲目性。(3) 機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)操作規(guī)程、管理制度很籠統(tǒng)，缺乏實(shí)施細(xì)則，可操作性不強(qiáng)。尤其是供冷間歇期，對(duì)機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)重視程度不夠，有時(shí)處于失控狀態(tài)。

4解決問題的思路與方案

4.1水質(zhì)問題及其處理方案

針對(duì)水質(zhì)對(duì)主機(jī)的影響，撒衛(wèi)華[1]的研究為我們提供了判斷結(jié)垢的方法，提出了清洗系統(tǒng)的建議；倪雄剛[2]在其論文中也給出了水處理方案。這些文獻(xiàn)都說(shuō)明了水質(zhì)處理的重要性。那么解決問題的思路是什么呢？筆者歸納為機(jī)械沖洗、藥劑處理以及電子除垢等。處理方案如下：(1) 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面沖洗、全面換水。在運(yùn)行初期，為節(jié)省成本，習(xí)慣的做法是將自來(lái)水灌入系統(tǒng)，然后再補(bǔ)充軟化水，甚至連軟化水都沒有，總認(rèn)為系統(tǒng)內(nèi)水溫不高，一般不會(huì)結(jié)垢。然而，凡事都有例外，系統(tǒng)停運(yùn)不用時(shí)，內(nèi)部存的水若意外流失，加上基建新項(xiàng)目施工時(shí)有可能開口或開挖損傷管網(wǎng)等因素存在，以及電子除垢儀因阻塞或電池問題而失靈，從而會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)腐蝕(原有管道為無(wú)縫鋼管)，時(shí)間久了就會(huì)造成系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。為避免此類問題發(fā)生，在試運(yùn)行初期，即應(yīng)將軟化水充滿系統(tǒng)，這樣做雖然運(yùn)行費(fèi)用高，但大有益處，為機(jī)組正常運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。(2) 如果冷溫水機(jī)組水質(zhì)很差，將會(huì)在銅管內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)垢，從而降低機(jī)組的性能和效率，并且會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致機(jī)組的腐蝕和破裂。因此，水質(zhì)控制和檢查、銅管清洗很有必要，例如，可以定期打開水室端蓋，檢查銅管，如有污染立即清洗。研究表明，銅管表面污垢厚度達(dá)到0.6 mm，冷卻塔能力降到76%，同時(shí)冷水水溫降低2 ℃，燃料消耗量增加25%。(3) 將系統(tǒng)原有的高位膨脹水箱取消不用，改為自動(dòng)補(bǔ)水，增設(shè)水處理設(shè)備，定期進(jìn)行水質(zhì)分析，處理措施有補(bǔ)充軟化水、利用化學(xué)試劑防腐、添加滅藻劑控制結(jié)垢、采用新型電子除垢儀等。

4.2加強(qiáng)操作人員崗位技能培訓(xùn)，持證上崗

由于操作人員均為合同制工人，人員素質(zhì)良莠不齊，加上工資待遇低，人員流動(dòng)性大，很難留住高素質(zhì)人才，在崗人員學(xué)習(xí)理論動(dòng)力不強(qiáng)，在此情況下，上崗前系統(tǒng)培訓(xùn)尤為重要。雖然目前的機(jī)組是“傻瓜”型的，各種數(shù)據(jù)在微電腦控制面板上都能看到，比過(guò)去好很多，但也要認(rèn)真負(fù)責(zé)，積累經(jīng)驗(yàn)，不可麻痹大意。

培訓(xùn)的地點(diǎn)、內(nèi)容視情況而定，一般放在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，若條件允許的話，可考慮在設(shè)備制造廠進(jìn)行，一來(lái)能全面了解理論知識(shí)，參觀設(shè)備生產(chǎn)、組裝流程，二來(lái)可請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的師傅指導(dǎo)操作。現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)主要是培養(yǎng)動(dòng)手能力，使操作人員了解系統(tǒng)及附屬設(shè)備，有助于克服恐懼心理，培養(yǎng)興趣；其次，應(yīng)加強(qiáng)勞動(dòng)紀(jì)律、法律法規(guī)、人身安全與維權(quán)等實(shí)務(wù)培訓(xùn)，做到人盡其才、才盡其用；最后，提高待遇，以保持隊(duì)伍的穩(wěn)定性。

4.3提高機(jī)組可靠性，降低維修成本

溴化鋰制冷機(jī)組以操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、耗電少以及可利用廢熱等優(yōu)點(diǎn)，受到廣大空調(diào)用戶的歡迎。但任何事情都要一分為二地看，該型機(jī)組對(duì)冷卻水質(zhì)要求高，LiBr溶液對(duì)碳鋼腐蝕性大，會(huì)影響機(jī)組壽命與性能。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的管理實(shí)踐，筆者對(duì)保持機(jī)組真空度、密封性和防垢防凍有很深的體會(huì)。

4.3.1嚴(yán)格保持機(jī)組的密封性

LiBr溶液在氧氣環(huán)境中是一種對(duì)金屬腐蝕性非常強(qiáng)的物質(zhì)，所以對(duì)于機(jī)組來(lái)說(shuō)，保持機(jī)組內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的“無(wú)氧”環(huán)境至關(guān)重要。機(jī)組只有在6 mmHg柱的真空度時(shí)才有很好的制冷效果，平時(shí)運(yùn)行時(shí)只要精心管理，一般很容易做到。但最容易忽視的是停止運(yùn)行的間歇期，有的用戶認(rèn)為，設(shè)備停運(yùn)了，不需要人值班，為節(jié)省工人工資，不重視后續(xù)的維護(hù)保養(yǎng)，很草率地將人撤走了事。但事實(shí)上一旦機(jī)組進(jìn)入空氣或吸收器等表面污垢不清除徹底，內(nèi)部就會(huì)加速腐蝕，壽命嚴(yán)重縮短，正常能達(dá)到20年使用壽命的主機(jī)，保養(yǎng)不好，幾年內(nèi)制冷量就會(huì)衰減一半以上，甚至有報(bào)廢的可能。為此，須由班長(zhǎng)和水電工組成維保小組，和廠家售后一起，責(zé)任到人，包干到人，全天候保持機(jī)組的性能，做到不大修、少大修，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，以極大地提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

4.3.2機(jī)組防凍問題

當(dāng)冷水溫度太低或溶液濃度太高時(shí)，機(jī)組會(huì)發(fā)生結(jié)晶。冷水機(jī)的微電腦控制面板有一個(gè)避免結(jié)晶的程序，但它不能自檢是否結(jié)晶，因此需要操作人員觀察運(yùn)行情況、作出正確判斷。蒸發(fā)器、吸收器等處的銅管也會(huì)結(jié)冰爆裂，原因是水結(jié)成冰時(shí)體積會(huì)變大。銅管內(nèi)有雜質(zhì)，阻礙水的流動(dòng)，冬季閑置時(shí)間長(zhǎng)而銅管里有積水，都會(huì)引起這種事故，后果是輕則大修，維修費(fèi)用高，縮短機(jī)組壽命；重則機(jī)組報(bào)廢，需重新采購(gòu)設(shè)備。冬夏兩季均應(yīng)考慮防凍問題：(1) 冬季防凍做到排空冷卻水、冷凍水，

保持機(jī)組0 ℃以上的溫度環(huán)境，保險(xiǎn)起見，可提高至10 ℃以上。(2) 夏季使用期防凍主要是針對(duì)突發(fā)狀況，例如電力負(fù)荷過(guò)大造成突然停電、設(shè)備間本身的電路故障使得冷凍水不循環(huán)，需根據(jù)應(yīng)急預(yù)案，采取果斷措施處置。另外，要嚴(yán)密監(jiān)控蒸發(fā)器等處銅管，防止雜物堵塞，養(yǎng)成經(jīng)常沖洗、重點(diǎn)沖洗、跟蹤檢查的好習(xí)慣。

5結(jié)語(yǔ)

溴化鋰吸收式供冷機(jī)組有很多優(yōu)點(diǎn)，適用于有廢熱、蒸汽的場(chǎng)合，通過(guò)精細(xì)化管理等手段，可以避免因水質(zhì)、密封性等問題影響機(jī)組壽命，減緩冷量衰減，提高運(yùn)行可靠性，使得維修成本降低15%，經(jīng)濟(jì)效益可觀。目前是機(jī)組的“壯年期”，今后如何進(jìn)一步采取措施，控制冷量衰減，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，還有很多工作要做。

[參考文獻(xiàn)]

[1]撒衛(wèi)華.循環(huán)冷卻水水質(zhì)對(duì)溴化鋰吸收式制冷機(jī)性能影響的研究[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2010(1):38-41.

[2]倪雄剛.中央空調(diào)用水的處理技術(shù)[J].洗凈技術(shù)，2003(7):70-73.