溴化鋰制冷機組的真空保養

作者：趙偉東 濰坊中鋰機電設備有限公司

本文作者一直工作在吸收式制冷機組也就是常說的溴化鋰機組（也叫溴冷機）的售后服務工作一線，對各個廠家、各類用戶的使用情況有較多的了解，多年的工作經歷，也積累了一些實際的工作經驗。本文試圖從實踐角度說明真空維護在溴化鋰機組運行保養中的重要性，不照抄照搬一些理論觀點，具有可操作性，力求簡單直觀。都是一些個人淺見，對于理論工作者，本文過于小兒科，不足之處還請多多指教。

真空保持在溴化鋰機組維護中的重要性大家都知道，想必在培訓課的第一節，都有真空是溴化鋰機組第一生命的段落，我也不再重復了。我想重點敘述的是，如何判斷機組真空好壞，怎么判斷抽真空操作的質量，如何判斷機組有無泄漏。

第一節 真空度的判斷

判斷真空度，可以通過儀表來直觀讀取機組內吸收器的壓力，在九十年代生產的溴化鋰機組上，比如雙良，都掛有一種麥氏真空計，如圖所示：

這種真空計的量程一般為0-650Pa左右，單位是Pa，帕斯卡，基本壓力單位，這個單位非常小，常用的是kPa，千帕。麥式真空計的量程最大也就0.65kPa。

這種真空計操作有點麻煩，平時要平臥，如圖，測試壓力時，打開表的閥門，過兩分鐘，表的內外壓力平衡以后，需要緩慢將表豎起，中間下部帶水銀泡的水銀柱顯示的就是機組內部的壓力。

麥式表容易發生水銀泄漏、吸入液體等情況，使得真空表發生損壞。麥式真空表顯示的是吸收器內壓力的狀況，隨著機組自動抽氣裝置的加入，逐漸就被另一種U型水銀壓力表代替了，直接顯示自動抽氣裝置內的壓力狀態。（下圖）

開利、LS等使用的就是這種壓力表，這種壓力表的單位多為mmHg（毫米汞柱）、kPa。兩端水銀柱的高度差，注意是高度差，就是機組內壓力值。如果說麥式真空計一般顯示5mmHg左右的量程，U型真空計的量程可以達到20mmHg以上。

單位換算 1mmHg=133Pa，如果兩端高度差是10毫米，那么壓力值就是1.33kPa。

雙良機組采用的是壓力傳感器，在液晶屏顯示自抽壓力的數值（關于自抽裝置，后面再說），這個數值不是吸收器的壓力值，但比較接近，可以作為機組內壓力的參考。

這里顯示的是自抽裝置壓力7.5mmHg，換算成千帕的單位就是0.997kPa。

后期的雙良機組也開始采用國際通用的kPa做壓力單位了。

遠大、荏原機組沒有壓力表和壓力顯示，荏原采用的是定時自動抽氣的方法，大概壓力顯示有點畫蛇添足的意思吧。遠大有自動抽氣的功能，但是好多用戶都沒有接入這個功能，原因也是多種多樣。

前面說了關于機組內壓力數值的讀取，有的用儀表，有的直觀讀取數值，有的干脆沒有這項顯示，那么，到底如何判斷真空是好是壞，到底數值多少才算是好？

沒有一個廠家對真空數值提出具體要求，就是說沒有一家廠家的使用說明中說數值低于多少kPa才是好的，原因在哪里？

溴化鋰機組中產生壓力的根源在水蒸氣、不凝性氣體，水蒸氣飽和壓力與溫度有固定的對應關系，所以，可以參照吸收器內的溫度計算出內部的壓力，高出這個壓力值的部分就是不凝性氣體的分壓，將不凝性氣體用真空泵抽取出來，這個過程就是真空泵要做的工作。

因為不同的溫度下，水蒸氣的飽和壓力時不同的，所以這個值是一個變量！蒸發器內溫度越高，吸收器內的壓力就越高，體現在壓力表上的數值也就越大。

既然這一節說的是真空度的判斷，那么總得有個可行的操作方法。我總結的判斷方式就是：聽和看。聽是指聽真空泵的排氣聲，看是指看自動抽氣裝置壓力值。

先說聽：

溴化鋰機組現今采用的真空泵多是旋片真空泵，如圖：

這種真空泵的優點是耐腐蝕、抗乳化。與一般真空泵強調的絕對真空值不同，溴化鋰用真空泵更看重泵體的抗腐蝕性，因為抽取的氣體中水蒸氣較多，對油品的抗乳化性也有很高的要求。如今多數廠家配備的都是愛發科的這種真空泵?？梢哉f愛發科的真空泵絕對經過了市場的檢驗。

這種真空泵有個特點，排氣聲清脆、節奏清晰。沒有氣體抽出的時候，運轉幾乎沒有聲音；少量氣體抽出，蹦蹦蹦，聲音清脆；大量氣體排出的時候，聲音混濁，并伴有白色霧狀氣體。因此，我們可以通過真空泵排氣聲音的不同，排氣聲音及節奏的變化，判斷機組內不凝性氣體量的多少。

機組內由于溴化鋰溶液和金屬的化學反應，產生不凝性氣體，同時，機組存在一定的泄漏率，不凝性氣體是源源不斷產生的。不同的溴化鋰溶液（鉻酸鋰緩蝕劑和鉬酸鋰緩蝕劑的不同）產生氣體成分和數量也不一樣。因此沒有較統一的抽氣間隔時間規定，除了荏原等自動啟動真空泵的機組之外，如雙良、遠大機組，在機組保養良好的情況下，如果每天啟動兩次真空泵，排氣聲音會在兩分鐘內逐漸減小，最后只剩下空轉的聲音。此時可以認為機組自抽裝置內壓力與真空泵極限真空接近，可以停止真空泵抽氣作業了。

再說如何看壓力：

真空壓力表、觸摸屏顯示自抽壓力等也是作為真空壓力變化的重要指標，自動抽氣裝置內壓力上升，代表裝置內存有的不凝性氣體過多，應該用真空泵抽取不凝性氣體。新機組狀態下，壓力顯示一般在5-6mmHg，0.7kPa左右，有這個數值作為參考，可以判斷目前設備的壓力值離理想狀態的差距。

第二節 抽真空操作的質量

前面講了通過真空泵的排氣聲音來判斷出氣量的多少，應該特別指出真空泵的氣鎮閥必須在關閉的前提下才有效。真空泵在抽入大量水蒸氣時，真空泵的氣鎮閥是通過引入外界的空氣，防止水蒸氣在泵內與真空泵油結合使油乳化的作用。判斷抽氣量的時候，要關閉氣鎮閥。

對于真空泵，有一個極限真空的概念，就是一臺真空泵，它可以達到的最高真空壓力時多少，用真空計測量，一般新的真空泵可以達到10Pa左右的。雙良的真空泵連接管是一段金屬軟管，有兩只真空O型圈，如圖。

我接觸設備卡箍和O型圈支架很多都是鋁制的，后來都給客戶更換了，換成不銹鋼的了。因為抽氣中難免含有溴化鋰的成分，鋁制的容易被腐蝕。

在雙良機組抽氣時，先不要打開抽氣閥門，關閉氣鎮閥，如果此時真空泵排氣聲幾乎沒有，說明真空軟管這部分沒有故障，否則就要進行檢查。

真空泵也可以通過壓力表可以測量其極限真空，極限真空合格以后，就可以進行下一步操作，打開抽氣閥門進行抽氣。一般機組抽氣系統有三四個閥門，此時就要分清幾只閥門各自不同的作用。

下圖是一臺雙良熱水二段抽氣系統的照片，上抽氣閥平時是應該關閉的，因為上抽氣閥的上部通往吸收器，如果打開，儲氣筒就會與吸收器聯通，自動抽氣裝置就失效了。

在下抽氣閥關閉的情況下，真空泵的排氣聲應該是近乎沒有的，此時打開下抽氣閥，真空泵會對儲氣筒進行抽氣，此時可以通過觸摸屏看到自抽壓力逐漸下降。排氣聲音逐漸稀疏，自抽壓力也逐漸趨于穩定。此時可以考慮是否打開上抽氣閥對機組吸收器部分直接抽氣。一般來講，依靠自動抽氣裝置的抽氣可以達到比較好的抽氣效果，就不需要打開上抽氣閥了。

因為吸收器兩個閥門一直是打開的狀態，自動抽氣裝置在稀溶液的引射作用下，一直是對吸收器進行抽取不凝性氣體的。由于吸收器、發生器的壓力遠遠高于吸收器，平時上面的發生器、冷凝器閥門也是關閉的，只有在冷凝溫度升高，冷凝器發生器有不凝性氣體的情況下，才打開，而同時也應該將吸收器閥門關閉。

當然這些操作都是在機組運行的前提下，機組內部各部分壓力有不同才需要的，在機組停機的情況下，各部分壓力相同，就沒必要如此操作了。

荏原在抽氣系統上花的功夫我認為是最好的，通過真空電磁閥定時對機組進行抽氣操作，操作人員無需對抽真空進行干預。

需要特別提出的，就是前面提到的愛發科真空泵，廠家要求的真空泵油溫度應該在75℃以上，這樣可以有效防止水蒸氣的凝結。應該在啟動真空泵20分鐘后，再打開閥門進行抽氣，一般用戶都忽視了這一點，因此，真空泵油的更換及消耗就大大增加了，不僅增加了費用，對真空泵的壽命也會有影響。

荏原的自動抽真空操作，比人工操作的抽真空次數要多得多，反而真空泵油消耗得更少，原因就是自動系統在每次抽真空前先空轉并檢查極限真空是否合格，這段時間就對真空泵進行了預熱。

機組泄漏率合格的情況下，正確操作真空泵抽氣，不僅可以降低勞動強度，還可以有效延長各個部件的壽命，所以，規范抽真空操作是各個用戶必須好好掌握的。

第三節 如何判斷機組有無泄漏

理論上講，沒有絕對不漏的機組。日本的工業標準JISB8622-1994對溴化鋰機組的要求是泄漏率低于2.03Pa.ml/s，各個廠家實際的出廠要求要比這個標準還高些。

達到這個數值的機組我們在使用中是感覺不到的，那么為什么還是有那么多的氣體呢？這就是溴化鋰溶液與金屬的化學反應造成的。

好的溴化鋰溶液氣體的產生量從開始就逐漸減少，即便高溫運行也是。隨著后期的維修保養活動，更換不合格溶液、添加緩蝕劑不當、閥門漏氣等外部原因造成內部產生新的不凝性氣體。這其中，外部泄漏進機組的空氣對機組的危害最為嚴重！不僅破壞真空，而且溶液與金屬在氧氣的作用下腐蝕活動更為劇烈，筆者見過的最嚴重的一個情況，一臺大的機組一個小的焊縫有沙眼，從調試到運行的四年間，不僅制冷出力不好，浪費蒸汽，而且造成大量的維修成本，最后廠家不得已對這臺價值三四百萬的機組報廢處理。

那么如何分辨是正常產生的不凝性氣體還是泄漏進入的空氣呢？

我們知道，在機組停止運行期間，機組內部溫度較低，化學反應減弱，產生的氣體量微乎其微?？梢岳眠@一段時間很方便地判定機組泄漏量是否正常。

第一，可以采用壓力判斷法。

就是停機狀態下，一月之內，通過壓力表或者壓力顯示看不到明顯的壓力變化，這個變化是排除溫度的干擾的前提下的。這樣的機組可以認為真空泄漏率合格。

第二，就是真空泵排氣聲音判斷法

機組停機以后兩三天，真空泵抽氣時（此時抽氣閥門全打開），排氣聲音細微，接近極限真空壓力，關閉抽氣閥，其他閥門可以保持全開。此后每兩周抽一次真空，排氣聲音分鐘內就接近上次的細微狀態，這樣的機組應該可以認為是真空合格的。