Абсорбционни охладители – Част 2

16.05.2023   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

В конструкцията на всеки абсорбционен охладител има два основни метала. Това са желязо или съдържащи желязо метали в стоманения корпус на охладителя и мед или съдържащи мед метали, от които са изработени топлообменните тръби. Всеки от тези метали си взаимодейства с кислорода и корозира при различни условия. Защитата от корозия на единия метал обикновено вреди на другия.

Какво е влиянието на киселинността

Известно е, че металите, съдържащи живак, корозират при ниски киселинност и алкални нива на разтвора, докато съдържащите мед компоненти са защитени, и обратното. Въпрос на компромис e защитата на единия или другия метал. Необходимо е да се намери решение, при което и двата метала са защитени от корозия.

Бромоводородната киселина и литиевият хидрооксид променят киселинността и алкалността на разтвора. Киселината понижава тези стойности, докато хидроокисът ги повишава. Другите химикали (нитрат, хромат, арсенат и молибдат) са специфични инхибитори, основно използвани за защита на черни метали.

Металите, съдържащи мед, са естествено защитени при ниско киселинни и слабо алкални разтвори. Черните метали корозират при тези условия. Следователно може да се направи изводът, че ако се поддържат ниска киселинност и слаба алкалност на литиево-бромидния разтвор, е необходимо да се използва само инхибитор за защита на стоманата.

Влияние на нитратите

Нитратът увеличава образуването на железен оксид, който по принцип се среща често във всички абсорбционни апарати. Целта на добавянето на нитрат е образуваният оксид да покрие стоманените повърхности, предотвратявайки допълнителното им корозиране. Това е добра концепция, с изключение на факта, че дебелината на оксидния слой става твърде голяма. Възможни са случаи, при които слоят се отделя от стоманата и попада в разтвора. 

Тези отломки запушват всички вътрешни отвори, създавайки значителни проблеми. Не е известен начин да се контролира количеството на образувания железен оксид при добавяне на литиев нитрат. В резултат на което оксидният слой продължава да нараства.

При консумацията на нитрат се образува амоняк. Корозиращата стомана образува водороден газ. Водородът реагира директно с нитрата, намалявайки съдържанието му, и образува амоняк. Известно е, че амонякът е много вреден за материалите, съдържащи мед. Амонякът повишава скоростта, с която корозират съдържащите мед метали, и може да бъде компонент на по-рядко срещани корозионни повреди.

Тъй като нитратът има способността да си взаимодейства с генерирания при корозията водороден газ, обслужващият персонал, опитвайки се запази охладителя работоспособен за максимално дълъг период от време, в нередки случаи го предозира. Трябва да се има предвид, че добавянето например на 1/2 kg или 1 kg нитрат в охладителя над определеното количество първоначално увеличава вакуума, но в крайна сметка ускорява повредата на охладителя.

Влияние на литиевите арсенат, молибдат и хромат

Подобен на литиевия нитрат е литиевият арсенат. Използван в старите конструкции двустепенни охладители, арсенатът не е разрешавал в действителност проблемите с корозията. Тъй като литиевият арсенат не образува амоняк в системата, медните тръби били защитени от повреди, предизвикани от корозия под напрежение. 

Но арсеновият еквивалент на амоняка е арсеноводороден газ. Образуването на газа причинява повреди вследствие появата на напрежения в тръбопроводи от неръждаема стомана. Също така, тъй като арсеноводородът е токсичен, неговото приложение е било краткосрочно в абсорбционната химия.

Литиевият хромат и литиевият молибдат защитават стоманата, без да образуват амоняк или железен оксид. Те не отстраняват водородния газ, който се образува, когато желязото корозира. Предпазват на първо място желязото от корозия. Те са ефективни корозионни инхибитори в литиево-бромидни системи.

Тъй като хроматите са замърсители, използването им силно намалява в течение на годините. Но все още е приемливо да се използват хромати в затворени системи като абсорбционни охладители, тъй като няма опасност от замърсяване на околната среда. Тенденцията е била насочена към използване на молибдат. 

Но молибдатът не е толкова ефективен корозионен инхибитор, както хромата. Грешно е да не се използват хромати в приложения, които допускат това.

Вследствие на изброените причини, много абсорбционни машини са подложени на силна корозия. Те работят с влошени експлоатационни характеристики в най-добрия случай и много от тях трябва да бъдат бракувани преждевременно. Разбира се, съществуват методи за запазване на абсорбционните охладители.

Подмяна на абсорбционните охладители

Веднъж започнал да корозира, абсорбционният охладител може да дегенерира бързо. Фини частици ръжда, магнитноактивен железен оксид, мед и меден оксид могат лесно да запушат дюзите на пулверизиращия колектор и топлообменника, намалявайки КПД на охладителя. Голямо количество отломки би могло да запуши помпите и намали топлообмена.

Демонтажът и подмяната на охладител не е лесен процес. Тези системи често са много голямогабаритни и изискват частите на сградата, където e разположен охладителят, да бъдат разрушени, за да се демонтира старата и инсталира нова система.

Често новият абсорбционен охладител е с габарити, несъответстващи на теглото на старата система, което налага използването на допълнително оборудване. Също така, може да се пристъпи към модернизация на тръбопровода и отстраняване на отпадъчния литиев бромид.

Рехабилитация на абсорбционните охладители

Сериозните трудности, с които е съпроводена комплексната замяна на съществуващ абсорбционен охладител, в редица случаи правят по-изгодно възстановяването на стария охладител. За да се пристъпи към рехабилитация на съществуващото оборудване, е необходимо да се осигури квалифициран сервизен персонал, познаващ в дълбочина с литиево-бромидни охладителни системи и съответстващите им химични процеси.

При цена в размер на 40% до 60% от стойността на разходите за цялостна подмяна на съществуващо оборудване, охладител с влошени експлоатационни характеристики би могъл да бъде рехабилитиран. На практика това означава, че се избягва необходимостта от разрушаване на някоя част от сградата или ремонт на тръбопровода. С оптимална механична и химическа поддръжка реконструираният охладител би могъл да работи дълго, поддържайки добри работни параметри.

В заключение

Контрол на литиево-бромидната корозия, улавяне на отпадъчните материали и своевременно отстраняване на възникналите механичните неизправности биха могли да осигурят продължителна и безаварийна работа на всяка абсорбционна машина.
 

Ключови думи: Абсорбционни охладители   климатизация   охлаждане  

Област: ОВК