孙绍桐
摘要：简述溴化锂吸收式制冷机的优点和应用范围。溴化锂溶液的腐蚀性会影响制冷机的使用寿命，本文从氧、溶液的浓度与温度、溶液的pH值和缓蚀剂四方面分析了造成腐蚀的因素。制冷量衰退会严重影响该制冷机的使用寿命，本文只讨论使用过程中的主要影响因素。
关键词：溴化锂；吸收式；制冷机；使用寿命；溶液；腐蚀；冷量衰退
中图分类号：TB651文献标识码：B
溴化锂吸收式制冷机具有无公害，冷气调节范围宽，外界条件变化适应性强，可利用低压蒸汽和废热，比蒸汽喷射制冷机和离心式制冷机运转费用低，经济效益明显等优点，在我国纺织、食品、制药及商业等行业应用广泛。
但溴化锂吸收式制冷机使用的溴化锂溶液的腐蚀性强，一方面，腐蚀使器壁减薄量逐年增加；另一方面，该机的制冷量逐年衰退，影响了其使用寿命。以下就这两方面问题进行初步探讨。
一、溴化锂溶液的腐蚀性
溴化锂(LiBr)溶液是一种较强的腐蚀性介质，对普通金属材料，如碳钢、紫铜等有较强的腐蚀性。试验研究表明，影响腐蚀的主要因素如下。
1．氧。与氧接触的地方，腐蚀特别严重。如吸收器上部和蒸发器水盘等部位，因机器运行时溅到溴化锂溶液，形成很稀的液膜，容易受氧侵袭，腐蚀比较严重。而发生器中因为充灌溶液，与氧接触的机会少，腐蚀就轻。因此，氧是加速腐蚀的重要因素。
2．溶液的浓度与温度。常压下随着溴化锂溶液浓度的降低，腐蚀加剧，因为稀溶液中氧的溶解度比浓溶液大；而低压下溶液中氧的含量很低，因此，金属材料的腐蚀率受溶液浓度的影响很小。试验同时表明温度与腐蚀的关系；在不含缓蚀剂的溶液中，A3钢和紫铜的腐蚀率均随着温度的升高而增大；而添加了铬酸锂缓蚀剂的溶液，A3钢的腐蚀率随着温度升高反而略有降低。
3．溶液的pH值。试验表明，当溴化锂溶液pH值在8.0~10.2时，随着pH值的升高，钢的腐蚀率略有降低，紫铜则略有增加。实践表明，pH值在9.5~10.3时较合适。
4．缓蚀剂。大量的试验研究和运行实践表明，在溴化锂溶液中加入Sb2O3、CrO4、PbO、As2O3等化合物，都可有效抑制溴化锂溶液对普通金属材料的腐蚀。试验也表明，铬酸锂是一种很好的缓蚀剂。因其能在金属表面形成保护膜，有效抑制腐蚀的发生。
试验证明，A3钢和紫铜的腐蚀率都随铬酸锂浓度增大而降低，因为铬酸锂浓度越大钝化性能越好。经测试，溶液中铬酸锂的浓度在0.1%~0.3％时缓蚀作用良好。
二、冷量衰退问题
冷量衰退是一个极其复杂的问题，涉及到机组设计工艺参数选取的合理性、结构合理性、使用工况、使用操作与合理调整等因素。这里只讨论使用过程中几个主要影响因素。
溴化锂吸收式制冷机由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液换热器、凝水回热器等热交换器组成，每一单元的换热效果都直接影响机组的热效。具体地说，在机组喷淋式换热器中（如蒸发器、吸收器）与液体的喷淋量、喷淋密度，溶液与管壁浸润状况，管子内、外壁结垢热阻等因素有关；在机组管壳式换热器或浸润式换热器中（如溶液换热器、凝水回热器、高压发生器、低压发生器），随着使用时间延长，管子内、外壁结垢，热阻增加，传热系数逐步下降。由此可知，溶液喷液量、喷淋密度、流体流动速度等主要是受设计参数制约，而器壁结垢和水质污染却随使用日趋严重。据有关资料介绍，当冷却水的污垢系数由0.0001增至0.0002时。制冷量下降11%，增至0.0004时，下降约25%。对于冷媒水，当污垢系数由0.0001增至0.0002时，制冷量下降约8%。可见水质的变化对制冷量影响较大，必须加强水质的监控管理。冷媒水推荐使用软化水，即使运行费用大一些，但从防止冷量衰退方面考虑还是可取的。
1．冷却水间题。由于经过冷却塔时水损耗量较大，使用软化水不够经济。可采用磁化法防止结垢，或采用“软化剂”法降低水硬度。已结垢的机组可采用机械清洗或“安全酸洗剂”清洗。
2．腐蚀问题。由于铬酸锂缓蚀剂在溴化锂溶液中溶解度较小，且容易产生过饱和现象，因此溶液中添加铬酸锂时应根据实际情况决定，不能一次到位，否则将产生沉淀污垢。即使在机器运转初期需要形成保护膜，铬酸锂消耗较大时，也不宜一次添加过多，而应在机器运行一段时间后根据情况逐步添加，并定期抽检铬酸锂含量，低于0.1％时，应及时添加。此外，机组进入低温季节停止使用时，应采取适当措施加强管理，防止腐蚀。
3．能量添加剂间题。辛醇在管束表面会形成一层液膜，而水蒸气与液膜几乎不溶，因而在辛醇液膜上呈珠状凝结热，使放热系数大大增强，强化了传热效果，制冷量可提高10%~20%。然而，高压发生器中溶液的沸腾温度较高，与辛醇的沸点比较接近，因而辛醇容易随同冷剂进入冷凝器，使它在吸收器喷淋溶液中的含量逐渐减少，影响吸收效果。另外，由于辛醇的比重较溴化锂溶液或纯水小，且基本不互溶，随着机组的运行，辛醇会不断地积聚在蒸发器和吸收器液面上，逐渐丧失提高机组制冷量的作用。因此，必须定期将蒸发器水盘中的冷剂水旁通到吸收器中，采用加热或冲击的方法，使辛醇聚层和溶液充分混合，然后循环使用。启动真空泵时，辛醇也会损耗，必须根据运转情况酌情添加。