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溴化鋰吸收式制冷機(jī)組腔體清洗技術(shù)

　　.前言

　　溴化鋰吸收式制冷(熱)機(jī)組是一種以蒸汽、熱水、燃油、燃?xì)夂透鞣N余熱為熱源,制取冷水或熱水的節(jié)電型制冷設(shè)備。具有耗電少、噪音低、運(yùn)行平穩(wěn)、能量調(diào)節(jié)范圍廣、自動(dòng)化程度高、安裝、維護(hù)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在利用地勢(shì)能源與余熱方面有顯著的節(jié)能效果。另外,它還有對(duì)環(huán)境無(wú)污染,對(duì)大氣臭氧層無(wú)損壞作用的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。因而,廣泛用于紡織、化工、醫(yī)藥、冶金、機(jī)械制造石油等行業(yè)及賓館等各種公共建筑中。

　　溴化鋰吸收式制冷(熱)機(jī)組缺點(diǎn)是:腐蝕性強(qiáng),對(duì)氣密性要求高。溴化鋰水溶液對(duì)金屬材料有較強(qiáng)的腐蝕性。

　　如運(yùn)行管理不當(dāng),將造成機(jī)組腔體內(nèi)部嚴(yán)重腐蝕,腐蝕物可使機(jī)組噴嘴堵塞,機(jī)組性能下降,壽命大大縮短。因此對(duì)機(jī)組腔體進(jìn)行化學(xué)清洗,徹底去除腐蝕產(chǎn)物,使機(jī)組噴嘴疏通,機(jī)組恢復(fù)原由性能,是溴化鋰吸收式制冷(熱)機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容之一。

　　二.垢物狀況

　　鐵和銅在溴化鋰溶液中的腐蝕,進(jìn)行桌下列化學(xué)反應(yīng):

　　Fe+H2O+0.5O2→Fe(OH)2

　　Fe(OH)2+0.5H2O+0.25O2→Fe(OH)3

　　4Fe(OH)2 →Fe3O4+ Fe+4H2O

　　2Cu+0.5O2→Cu2O

　　Cu2O+0.5O2+2H2O →2Cu(OH)2

　　金屬鐵和銅在堿性溴化鋰溶液中,與氧結(jié)合生成鐵和銅的氫氧化物,如Fe3O4或Cu(OH)2等。

　　操作不當(dāng),真空泵油有部分會(huì)倒吸進(jìn)機(jī)組內(nèi)部,在加上機(jī)組溶液中舔加辛醇,為水不溶性的油狀物。

　　因此,垢物的成分主要是以氧化鐵垢為主的油性混合型垢物。顏色為深褐色片狀或顆粒狀。

　　三.清洗方法的選擇:

　　溴化鋰機(jī)組腔體清洗有三種方法:(1)用蒸餾水清洗;(2)用溴化鋰溶液清洗機(jī)組;(3)化學(xué)清洗。

　　對(duì)于腔體嚴(yán)重腐蝕的機(jī)組,只有用化學(xué)清洗的方法,才能徹底去除腐蝕產(chǎn)物。

　　四.藥劑的選擇:

　　根據(jù)垢樣分析及溶垢試驗(yàn)表明,垢物的主體是氧化鐵,尤其是深褐色的Fe3O4為主,無(wú)機(jī)酸如HCl、

　　HF、HNO3及H2SO4等均可使其溶解。但溴化鋰機(jī)組嚴(yán)格控制Cl離子等其它有害離子進(jìn)入機(jī)組。在加機(jī)組腔體已嚴(yán)重腐蝕。選擇無(wú)機(jī)酸為主體的清洗劑,將會(huì)冒更大的風(fēng)險(xiǎn)。而選擇有機(jī)酸清洗劑,不僅能有效地去除金屬氧化物,而且對(duì)設(shè)備安全。

　　可供選擇的有機(jī)酸品種有檸檬酸、醋酸、氨基磺酸、HEDP等。

　　有機(jī)酸清洗劑的清洗機(jī)理和作用是:利用其本身的氧化性酸性和所帶有的活性基團(tuán)優(yōu)異的螯合能力,加上復(fù)配其中的表面活性劑、滲透劑等的作用,以達(dá)到清洗的目的。

　　如當(dāng)HEDP的濃度在1-5%時(shí)其除銹效果可以和鹽酸媲美。

　　例如:淮北電廠6號(hào)鍋爐過(guò)熱器有280g/m2銹垢,采用32%HEDP等有機(jī)清洗劑配方,僅耗2小時(shí)即清洗干凈,且清洗后的金屬表面優(yōu)于用HCl清洗后的表面。

　　檸檬酸清洗機(jī)理較復(fù)雜,主要反應(yīng)為:

　　H3C6H5O7+NH4OH—NH4H2C6H5O7+H2O

　　所生成的檸檬單酸是該酸清洗的有效成分。其含氨有機(jī)酸與氧化鐵反應(yīng)如下:

　　NH4H2C6H5O7+FeO—NH4FeC6H5O7+H2O

　　2NH4H2C6H5O7+Fe2O3—2NH4FeC6H5O7OH+H2O

　　3NH4H2C6H5O7+Fe3O4—NH4FeC6H5O7+2NH4FeC6H5O7OH

　　五.清洗實(shí)踐及工藝選擇:

　　我們先后承攬過(guò)多臺(tái)溴化鋰吸收式制冷(熱)機(jī)組腔體的化學(xué)清洗任務(wù)。這些機(jī)組的共同特點(diǎn):腔體內(nèi)部腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重,腐蝕產(chǎn)物較多。這些腐蝕產(chǎn)物已將溴化鋰溶液嚴(yán)重污染,噴淋系統(tǒng)的部分噴嘴堵塞,機(jī)組制冷量減嚴(yán)重。

　　1.工藝選擇:

　　通過(guò)對(duì)機(jī)組垢物的溶垢試驗(yàn),確定最佳清洗工藝,制定清洗方案。包括:脫脂、除垢、漂洗及鈍化防腐。

　　脫脂:選擇堿性清洗劑對(duì)垢物進(jìn)行脫脂處理,通過(guò)加入了分散劑,使垢物分散軟化。

　　除垢:采用以有機(jī)清洗劑為主體的清洗配方,同時(shí)加入滲透劑、催化劑、緩蝕劑等藥劑,使金屬氧化物剝離、分散、螯合至清洗液中。

　　漂洗:去除腔體鐵表面及銅管簇表面的鐵離子和銅離子為鈍化處理創(chuàng)造條件,可以采用一步法去銅(硫脲),也可以分開(kāi)進(jìn)行(氨水)去銅。

　　鈍化防腐處理:使金屬表面從活潑狀態(tài)轉(zhuǎn)為不活潑狀態(tài)。我們采用了磷酸鹽藥劑對(duì)活潑態(tài)的金屬表面進(jìn)行噸化處理。

　　2.清洗過(guò)程對(duì)水質(zhì)的要求:

　　不能用自來(lái)水及地下水對(duì)機(jī)組腔體進(jìn)行清洗。因其中氯離子及雜質(zhì)帶進(jìn)溶液中,會(huì)降低溴化鋰的吸水性,并增加溶液的腐蝕性,影響機(jī)組的運(yùn)行效率及壽命。用作清洗的水質(zhì)要求符合如下規(guī)定:

　　項(xiàng)目

　　容許限度

　　項(xiàng)目

　　容許限度

　　項(xiàng)目

　　容許限度

　　PH值

　　Na+ K+

　　0.005%以下

　　硬度

　　(Ca、Mg)0.002%以下

　　Fe++

　　0.005以下

　　油份

　　NH4+

　　少

　　Cl-

　　0.001%以下

　　Cu++

　　0.005%以下

　　SO4

　　0.005%以下

　　經(jīng)過(guò)以上各步驟的清洗,機(jī)組腔體內(nèi)部腐蝕產(chǎn)物,基本被溶解清除。噴嘴疏通,各部位復(fù)原,機(jī)組進(jìn)行調(diào)

　　試并運(yùn)行,清洗均取得很大成功。機(jī)組制冷量明顯提高。

　　六.特別需要探討的幾個(gè)問(wèn)題:

　　(1)采用有機(jī)清洗劑,費(fèi)用較貴,工藝上要求加溫,操作難度較大;

　　(2)機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,清洗循環(huán)系統(tǒng)不易確定,水沖洗工作量較大;

　　(3)機(jī)組材質(zhì)復(fù)雜,碳鋼、紫銅、銅鎳合金組成,再加上溴化鋰對(duì)機(jī)組腐蝕嚴(yán)重,因此,選擇藥劑一定要慎重,一點(diǎn)疏忽都會(huì)給客戶帶來(lái)負(fù)面影響,造成清洗失敗。

　　(4)脫脂工藝過(guò)程不要加入有機(jī)表面活性劑,否則,會(huì)引起高壓發(fā)生器起泡現(xiàn)象,使冷劑水污染。

　　(5)清洗結(jié)束機(jī)組運(yùn)行正常后,溶液會(huì)出現(xiàn)有機(jī)色素超標(biāo)現(xiàn)象,但不影響機(jī)組的正常制冷。

　　(6)化學(xué)清洗會(huì)造成腔體內(nèi)部溶液部分損失。

　　七.結(jié)束語(yǔ)

　　溴化鋰吸收式制冷機(jī)組腔體化學(xué)清洗尚處于探索階段,要在充分了解機(jī)組的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)垢樣進(jìn)行分析,完善清洗工藝,確定最佳清洗方案,選擇更為廉價(jià)的清洗劑,定會(huì)取得更好的效果。