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提高溴化锂机组运行可靠性的措施探讨

  • 投稿凡夫
  • 更新时间2015-09-17
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杨小芳

(河南理工大学基建处,河南焦作454000)

摘要:应用质量管理学中主次因素法,对影响中央空调设备之一——溴化锂机组运行可靠性的因素加以分析,归纳出主要因素——水质问题、密封性问题和操作人员素质问题等,采取切实可行的办法予以解决,目的是减缓机组制冷量的衰减,延长机组寿命。结果表明,实行精细化管理措施后,维修保养成本下降15%,制冷量衰减不足5%,机组寿命可延长5年之久,管理效益十分明显。

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关键词 :中央空调;溴化锂机组;可靠性;问题;方案

0引言

随着经济的快速发展,人们的生活水平、居住办公环境有了很大的改善,这些因素极大地刺激了暖通空调设备市场,其生产与研发均处于增长趋势。在日常生产和生活中,高能耗设备所占比重很大。由于初投资大,短时间不可能频繁更换大型机组设备,因此,如何开展精细化、模块化管理,提高设备运行可靠性、稳定性,有很强的现实意义。

1研究背景

溴化锂(化学名称LiBr)吸收式供冷机组是常用的中央空调设备之一。其基本原理是:以水作为制冷剂,溴化锂作为吸收剂,利用制冷剂的蒸发进行制冷,机组会实现两个循环——制冷时的溶液循环和制冷剂的循环。中央空调系统由机组提供7℃的冷冻水,在系统末端(如风机盘管、空调器等)进行冷热交换后,用泵送回机房,实现居住、办公环境的改善。在此过程中,设备性能优劣、水质好坏、操作人员素质等,对机组运行稳定性、可靠性都有很大影响。如何节省管理成本,向管理要效益,用很少的投入,换取机组最大的寿命,是很值得研究的课题。

2项目概述

某大学城一期中央空调项目由5座建筑组成,分布在不同的组团,建筑总面积35000m2,最高层25m,最不利环路600m,系统庞大复杂。空调形式有全空气系统和空气—水系统,由主机、冷冻水、冷却水和末端设备等组成。主机每台制冷量1250kW,由青岛LG空调有限公司制造;水泵为上海凯泉水泵;水处理设备为山东龙王有限公司产品。由锅炉生产蒸汽,溴化锂机组供冷,用泵送达末端设备,调节室内温度。由于蒸汽供应、电力供应及管路敷设缺陷等,加上操作管理人员频繁更换,机组运行时常处于不稳定状态,出现了一系列问题。

3存在的问题

经过长期跟踪调查,笔者运用质量管理中的主次因素原理,将问题归纳为下列几点:

(1)经过长时间运行,水质控制波动大,系统出现了腐蚀污泥,每年都反复冲洗,效果不佳,极大地增加了铜管结垢的风险。

(2)操作人员更换频繁,个别的未经培训即上岗,业务不熟不精,且不主动学习新知识、新技能,管理上有很大的盲目性。

(3)机组维护保养操作规程、管理制度很笼统,缺乏实施细则,可操作性不强。尤其是供冷间歇期,对机组维护保养重视程度不够,有时处于失控状态。

4解决问题的思路与方案

4.1水质问题及其处理方案

针对水质对主机的影响,撒卫华[1]的研究为我们提供了判断结垢的方法,提出了清洗系统的建议;倪雄刚[2]在其论文中也给出了水处理方案。这些文献都说明了水质处理的重要性。那么解决问题的思路是什么呢?笔者归纳为机械冲洗、药剂处理以及电子除垢等。处理方案如下:

(1)对系统进行全面冲洗、全面换水。在运行初期,为节省成本,习惯的做法是将自来水灌入系统,然后再补充软化水,甚至连软化水都没有,总认为系统内水温不高,一般不会结垢。然而,凡事都有例外,系统停运不用时,内部存的水若意外流失,加上基建新项目施工时有可能开口或开挖损伤管网等因素存在,以及电子除垢仪因阻塞或电池问题而失灵,从而会导致系统腐蚀(原有管道为无缝钢管),时间久了就会造成系统不能正常运行。为避免此类问题发生,在试运行初期,即应将软化水充满系统,这样做虽然运行费用高,但大有益处,为机组正常运行奠定了基础。

(2)如果冷温水机组水质很差,将会在铜管内部产生结垢,从而降低机组的性能和效率,并且会进一步导致机组的腐蚀和破裂。因此,水质控制和检查、铜管清洗很有必要,例如,可以定期打开水室端盖,检查铜管,如有污染立即清洗。研究表明,铜管表面污垢厚度达到0.6mm,冷却塔能力降到76%,同时冷水水温降低2℃,燃料消耗量增加25%。

(3)将系统原有的高位膨胀水箱取消不用,改为自动补水,增设水处理设备,定期进行水质分析,处理措施有补充软化水、利用化学试剂防腐、添加灭藻剂控制结垢、采用新型电子除垢仪等。

4.2加强操作人员岗位技能培训,持证上岗

由于操作人员均为合同制工人,人员素质良莠不齐,加上工资待遇低,人员流动性大,很难留住高素质人才,在岗人员学习理论动力不强,在此情况下,上岗前系统培训尤为重要。虽然目前的机组是“傻瓜”型的,各种数据在微电脑控制面板上都能看到,比过去好很多,但也要认真负责,积累经验,不可麻痹大意。

培训的地点、内容视情况而定,一般放在现场进行,若条件允许的话,可考虑在设备制造厂进行,一来能全面了解理论知识,参观设备生产、组装流程,二来可请有经验的师傅指导操作。现场培训主要是培养动手能力,使操作人员了解系统及附属设备,有助于克服恐惧心理,培养兴趣;其次,应加强劳动纪律、法律法规、人身安全与维权等实务培训,做到人尽其才、才尽其用;最后,提高待遇,以保持队伍的稳定性。

4.3提高机组可靠性,降低维修成本

溴化锂制冷机组以操作简单、运行费用低、耗电少以及可利用废热等优点,受到广大空调用户的欢迎。但任何事情都要一分为二地看,该型机组对冷却水质要求高,LiBr溶液对碳钢腐蚀性大,会影响机组寿命与性能。经过长时间的管理实践,笔者对保持机组真空度、密封性和防垢防冻有很深的体会。

4.3.1严格保持机组的密封性

LiBr溶液在氧气环境中是一种对金属腐蚀性非常强的物质,所以对于机组来说,保持机组内循环系统的“无氧”环境至关重要。机组只有在6mmHg柱的真空度时才有很好的制冷效果,平时运行时只要精心管理,一般很容易做到。但最容易忽视的是停止运行的间歇期,有的用户认为,设备停运了,不需要人值班,为节省工人工资,不重视后续的维护保养,很草率地将人撤走了事。但事实上一旦机组进入空气或吸收器等表面污垢不清除彻底,内部就会加速腐蚀,寿命严重缩短,正常能达到20年使用寿命的主机,保养不好,几年内制冷量就会衰减一半以上,甚至有报废的可能。为此,须由班长和水电工组成维保小组,和厂家售后一起,责任到人,包干到人,全天候保持机组的性能,做到不大修、少大修,发现问题及时处理,以极大地提高机组运行的稳定性和可靠性。

4.3.2机组防冻问题

当冷水温度太低或溶液浓度太高时,机组会发生结晶。冷水机的微电脑控制面板有一个避免结晶的程序,但它不能自检是否结晶,因此需要操作人员观察运行情况、作出正确判断。蒸发器、吸收器等处的铜管也会结冰爆裂,原因是水结成冰时体积会变大。铜管内有杂质,阻碍水的流动,冬季闲置时间长而铜管里有积水,都会引起这种事故,后果是轻则大修,维修费用高,缩短机组寿命;重则机组报废,需重新采购设备。冬夏两季均应考虑防冻问题:

(1)冬季防冻做到排空冷却水、冷冻水,保持机组0℃以上的温度环境,保险起见,可提高至10℃以上。

(2)夏季使用期防冻主要是针对突发状况,例如电力负荷过大造成突然停电、设备间本身的电路故障使得冷冻水不循环,需根据应急预案,采取果断措施处置。另外,要严密监控蒸发器等处铜管,防止杂物堵塞,养成经常冲洗、重点冲洗、跟踪检查的好习惯。

5结语

溴化锂吸收式供冷机组有很多优点,适用于有废热、蒸汽的场合,通过精细化管理等手段,可以避免因水质、密封性等问题影响机组寿命,减缓冷量衰减,提高运行可靠性,使得维修成本降低15%,经济效益可观。目前是机组的“壮年期”,今后如何进一步采取措施,控制冷量衰减,延长机组寿命,还有很多工作要做。

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参考文献]

[1]撒卫华.循环冷却水水质对溴化锂吸收式制冷机性能影响的研究[J].洁净与空调技术,2010(1):38?41.

[2]倪雄刚.中央空调用水的处理技术[J].洗净技术,2003(7):70?73.

收稿日期:2015?07?20

作者简介:杨小芳(1967—),男,河南焦作人,工程师,研究方向:建筑消防及设备项目管理。