In리튬 브로마이드 흡수식 냉각기리튬 브로마이드(LiBr) 용액은 주요 흡수제 역할을 하며, 강력한 흡습성을 통해 냉동 사이클을 가능하게 합니다. 수증기를 쉽게 흡수하여 흡수기 내부를 저온, 저압의 환경으로 유지하여 냉수 생산을 용이하게 합니다. 그러나 LiBr 용액은 온도에 따라 용해도가 달라집니다. 작동 변수가 설계 사양을 벗어나 용액 농도가 해당 온도에서 용해도 한계를 초과하면 LiBr은 액상에서 고체 결정으로 석출되는데, 이를 결정화라고 합니다.

이 기저 메커니즘은 과포화 설탕 용액에 비유하여 설명할 수 있습니다. 온도가 높아지면 용질이 더 많이 용해되지만, 온도가 낮아지거나 용질 농도가 과도해지면 침전이 발생합니다. LiBr 시스템에서도 유사한 열역학 원리가 적용되어 과포화 상태에 도달하면 결정화가 일어납니다.

결정화의 운영적 의미

결정화는 흡수식 냉동기에 심각한 운영상의 위험을 초래합니다. 고체 LiBr 침전물이 순환 경로 내에 축적되어 분무 분배기와 용액 라인을 막고, 이로 인해 흡수제 흐름이 제한될 수 있습니다. 또한, 열교환기 표면에 결정이 침전되면 단열층이 형성되어 열전달 성능이 저하되고 냉각 용량이 크게 감소합니다. 또한, 흐름 제한은 흡수기 또는 발전기 내부에 국부적인 열 및 압력 불균형을 초래하여 흡수 사이클의 안정성을 저해할 수 있습니다.

결정화가 제대로 진행되지 않으면 선내 모니터링 및 제어 시스템이 농도, 온도 또는 압력의 편차를 감지하여 자동 보호 정지를 실행합니다. 이러한 보호 "강제 정지"는 기계적 손상을 방지하지만 냉각 용량의 즉각적인 손실을 초래합니다. 복원에는 결정을 용해하기 위한 제어된 가열과 그 후 기계적 검사 및 잔여 막힘 제거가 필요하며, 이는 시간이 많이 소요되고 운영에 지장을 초래하는 과정입니다.

결정화의 주요 원인

• 일반적인 시작 요인은 다음과 같습니다.
• 냉각수 온도가 지나치게 낮아서 흡수기 냉각이 국부적으로 발생합니다.
• 용해도 한계를 넘어 용액 농도가 높아졌습니다.
• 열 입력이나 용액 순환이 중단되어 국부적으로 온도가 급격하게 떨어집니다.
• 부적절한 시동 또는 종료 순서, 특히 갑작스러운 냉각.
• 핵 생성 장소 역할을 하는 입자나 기타 불순물의 침투.