導(dǎo)熱油在系統(tǒng)中加熱運行如同蒸汽鍋爐水側(cè)結(jié)水垢一樣結(jié)焦,其過程一般分以下4個階段:
誘導(dǎo)階段 烷烴類導(dǎo)熱油在導(dǎo)熱油爐爐管金屬表面受熱作用下,合成型導(dǎo)熱油生產(chǎn)廠家,可能發(fā)生二大類化學(xué)反應(yīng):一類是裂解反應(yīng),另一類是縮合反應(yīng)。裂解反應(yīng),使烷烴類大分子分解為小分子,導(dǎo)熱油理化指標(biāo)表現(xiàn)為粘度變小,閃點變低;縮合反應(yīng),使烴類大分子縮合成芳烴等更大分子,導(dǎo)熱油理化指標(biāo)表現(xiàn)為粘度增大,閃點增高。由于導(dǎo)熱油爐有膨脹槽,膨脹槽又與空氣接觸,使一部分低閃點的油品揮發(fā)掉;誘導(dǎo)階段中,導(dǎo)熱油的主要化學(xué)反應(yīng)是縮合反應(yīng),理化指標(biāo)中導(dǎo)熱油酸值、粘度、殘?zhí)恐稻龃蟆T谶@些化學(xué)反應(yīng)中,其主要反應(yīng)產(chǎn)物路線是:
烷烴 烯烴一芳香烴一稠環(huán)芳烴一膠質(zhì)一瀝青質(zhì)
由此可見,順著這個反應(yīng)過程,分子量是逐步增大的。如膠質(zhì)分子量在600~1 000間,瀝青質(zhì)分子量在700-40 000間。這些大分子物質(zhì)在導(dǎo)熱油中是不溶的,并從導(dǎo)熱油中分離出來。分離出來的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是粘糊狀的,它會起繼續(xù)誘導(dǎo)作用。
吸附階段 導(dǎo)熱油縮合生成瀝青質(zhì),然后瀝青質(zhì)向爐管金屬表面遷移或被金屬表面吸附。吸附可分為物理吸附與化學(xué)吸附。物理吸附多在較低溫度時進行,化學(xué)吸附都在較高溫度時進行。物理吸附是范德華引力作用的結(jié)果,沒有偶電子的形成。它可以是單分子吸附也可以是多分子吸附。但并不一定在第yi層吸滿以后才吸附第二層;也不一定在第二層吸滿以后再吸附第三層,是不規(guī)則吸附。可是化學(xué)吸附卻只是單分子吸附,它在吸附過程中生成化合物。導(dǎo)熱油中瀝青質(zhì)在爐管金屬表面主要是物理吸附,而且吸附厚度是不均勻的,很軟,粘糊狀瀝青質(zhì)。當(dāng)溫度增加后,碳與鋼可能會發(fā)生吸附生成化合物,此時就要影響爐管質(zhì)量,使?fàn)t管發(fā)脆。
硬化階段 瀝青質(zhì)附著在管壁上在高溫下會硬化、結(jié)焦。結(jié)焦相對來說比較硬,傳熱系數(shù)又很小,是非傳熱物質(zhì)。它在金屬表面增加一層結(jié)焦層后,起到隔熱作用。結(jié)焦的主要化學(xué)反應(yīng)是脫氫反應(yīng),隨著脫氫程度不同,生成結(jié)焦的形狀也不同,主要分以下3種:
⑴海棉狀焦,也稱無定形焦,C/H 比小;焦塊疏松,硬度低,結(jié)焦中含油量大,在火中易燃燒,常德導(dǎo)熱油生產(chǎn)廠家,在管路中易清除;
⑵蜂窩狀焦,耐高溫導(dǎo)熱油生產(chǎn)廠家,也稱同性焦,C/H比中等;焦塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈蜂窩狀,硬度中等,結(jié)焦中含油量少,導(dǎo)熱油生產(chǎn)公司,在火中不易燃燒,在管道中清除困難;
⑶針狀焦,也稱異性焦,C/H比高;焦塊內(nèi)的孔隙是均勻定向且呈細長橢圓形,破碎時焦塊裂成針狀的焦片或玻璃狀,硬度高,結(jié)焦中含油量極少,在火中不燃燒,在管路中清焦很困難。
脫落階段 脫落是吸附的可逆過程。在吸附過程中,瀝青質(zhì)被導(dǎo)熱油系統(tǒng)的管壁金屬表面吸附上去,同時也有瀝青質(zhì)在導(dǎo)熱油爐的爐管金屬表面脫落下來,這是方向相反的兩個過程。在這兩個過程進行到速度相等時,就建立起吸附平衡,吸附量達到da值。流體
力學(xué)理論認為,雷諾數(shù)R≤2 230時,流體在管內(nèi)呈層流狀態(tài);當(dāng)雷諾數(shù)R1>4 000時,流體在管內(nèi)呈湍流狀態(tài)。湍流狀態(tài)下,焦在管壁表面的吸附速度較慢,脫落較多。實踐證明,當(dāng)管內(nèi)導(dǎo)熱油的流速達到1.5~3.0 m/s時,就可以得到較薄的邊界層,導(dǎo)熱油在管內(nèi)結(jié)焦較少,達到強化傳熱。





目前我國導(dǎo)熱油標(biāo)準(zhǔn)比西方等國落后很多。20世紀(jì)80年代初,我國發(fā)生了一系列變化,能源行業(yè)中,隨著化工設(shè)備的相繼引進,也出現(xiàn)了一種新能源--導(dǎo)熱油。從那以后,化工行業(yè)和一些需要熱量供應(yīng)的行業(yè)都離不開導(dǎo)熱油了,我國導(dǎo)熱油行業(yè)也迎來了嶄新的一個時代。
1994年,我國制訂了第yi個導(dǎo)熱油國家標(biāo)準(zhǔn):潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品(L類)的分類第12部分:Q組(熱傳導(dǎo)液)GB/T 7631.12—94.標(biāo)準(zhǔn)比較簡單淺顯。
不過隨后在1999年,我國又一次制訂了新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即SH/T0677-1999.
2009年,新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 23971-2009發(fā)布了,于2010年1月1日生效。這可謂是彌補了我國30多年來導(dǎo)熱油行業(yè)國標(biāo)的欠缺。
高溫導(dǎo)熱油的使用過程中的注意事項
熱傳播系統(tǒng)的清洗問題
無論是新的系統(tǒng)還是正在使用的系統(tǒng),在加注新油的時候必須先進行清理,新系統(tǒng)能夠簡介用電來停止顯影,而后用緊縮氣氛吹掃腌臜.正在運用中的系統(tǒng),然后退出導(dǎo)熱油專用的清洗劑來進行化學(xué)蕩滌,把結(jié)焦物等完全清理干凈,能力保障日后畸形運用中新高溫導(dǎo)熱油的運用壽數(shù)。
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