In리튬 브롬화물 흡수식 냉각기리튬 브롬화물(LiBr) 용액은 주요 흡수제로 사용되어 강력한 흡습성을 통해 냉동 사이클을 가능하게 합니다. LiBr 용액은 수증기를 쉽게 흡수하여 흡수기 내부의 저온·저압 환경을 유지함으로써 냉수 생산을 촉진합니다. 그러나 LiBr 용액은 온도에 따라 용해도가 변하는 특성을 보입니다. 작동 매개변수가 설계 사양에서 벗어나 용액 농도가 해당 온도에서의 용해도 한계를 초과하면 LiBr이 액상에서 고체 결정으로 침전되는데, 이를 결정화라고 합니다.

이 현상의 기본 메커니즘은 과포화 설탕 용액에 비유하여 설명할 수 있습니다. 온도가 높을수록 더 많은 용질이 용해되지만, 온도가 낮아지거나 용질 농도가 과도해지면 침전이 발생합니다. LiBr 시스템에서도 유사한 열역학적 원리가 적용되어 과포화 상태에 도달하면 결정화가 일어납니다.

결정화의 운영적 의미

결정화는 흡수식 냉각기의 작동에 상당한 위험을 초래합니다. 고체 LiBr 침전물은 순환 경로 내에 축적되어 분무 분배기 및 용액 라인을 막아 흡수제 흐름을 제한할 수 있습니다. 또한, 열교환기 표면에 결정이 침착되면 절연층이 형성되어 열 전달 성능이 저하되고 냉각 용량이 크게 감소합니다. 흐름 제한은 흡수기 또는 발생기 내부에 국부적인 열 및 압력 불균형을 초래하여 흡수 사이클의 안정성을 저해할 수도 있습니다.

결정화가 제어되지 않고 진행될 경우, 내장된 모니터링 및 제어 시스템이 농도, 온도 또는 압력의 변화를 감지하여 자동 보호 정지를 시작합니다. 이러한 보호 "강제 정지"는 기계적 손상을 방지하지만 냉각 용량의 즉각적인 손실을 초래합니다. 복구에는 결정을 용해하기 위한 제어된 가열과 기계적 검사 및 잔류 막힘 제거가 필요하며, 이 과정은 시간이 많이 소요되고 운영에 지장을 초래합니다.

결정화의 주요 원인

• 일반적인 발병 요인은 다음과 같습니다.
• 냉각수 온도가 지나치게 낮아져 흡수기 일부가 냉각되는 현상이 발생합니다.
• 용해도 임계값을 초과하는 용액 농도 상승.
• 열 공급 또는 용액 순환의 중단으로 인해 국부적인 온도가 급격히 떨어지는 현상.
• 부적절한 시동 또는 종료 절차, 특히 급격한 냉각.
• 핵 생성 부위 역할을 하는 미립자 또는 기타 불순물의 침투.