[1]. Εισαγωγή
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους θέρμανσης όπως η απευθείας θέρμανση και η θέρμανση με ατμό, η θέρμανση με λάδι μεταφοράς θερμότητας έχει τα πλεονεκτήματα της εξοικονόμησης ενέργειας, της ομοιόμορφης θέρμανσης, της ακρίβειας ελέγχου υψηλής θερμοκρασίας, της χαμηλής πίεσης λειτουργίας, της ασφάλειας και της ευκολίας. Ως εκ τούτου, από τη δεκαετία του 1980, η έρευνα και η εφαρμογή του πετρελαίου μεταφοράς θερμότητας στη χώρα μου αναπτύχθηκε γρήγορα και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορα συστήματα θέρμανσης στη χημική βιομηχανία, την επεξεργασία πετρελαίου, τη βιομηχανία πετροχημικών, τις χημικές ίνες, την κλωστοϋφαντουργία, την ελαφριά βιομηχανία, τα οικοδομικά υλικά , μεταλλουργία, σιτηρά, επεξεργασία πετρελαίου και τροφίμων και άλλες βιομηχανίες.
Αυτό το άρθρο εξετάζει κυρίως τον σχηματισμό, τους κινδύνους, τους παράγοντες που επηρεάζουν και τις λύσεις της οπτανθρακοποίησης του λαδιού μεταφοράς θερμότητας κατά τη χρήση.

[2]. Σχηματισμός οπτάνθρακα
Υπάρχουν τρεις κύριες χημικές αντιδράσεις στη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας του λαδιού μεταφοράς θερμότητας: αντίδραση θερμικής οξείδωσης, θερμική πυρόλυση και αντίδραση θερμικού πολυμερισμού. Η οπτανθρακοποίηση παράγεται με αντίδραση θερμικής οξείδωσης και αντίδραση θερμικού πολυμερισμού.
Η αντίδραση θερμικού πολυμερισμού συμβαίνει όταν το λάδι μεταφοράς θερμότητας θερμαίνεται κατά τη λειτουργία του συστήματος θέρμανσης. Η αντίδραση θα δημιουργήσει μακρομόρια υψηλού βρασμού, όπως πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες, κολλοειδή και ασφαλτένιο, τα οποία εναποτίθενται σταδιακά στην επιφάνεια του θερμαντήρα και του αγωγού για να σχηματίσουν κοκ.
Η αντίδραση θερμικής οξείδωσης συμβαίνει κυρίως όταν το λάδι μεταφοράς θερμότητας στο δοχείο διαστολής του ανοιχτού συστήματος θέρμανσης έρχεται σε επαφή με τον αέρα ή συμμετέχει στην κυκλοφορία. Η αντίδραση θα δημιουργήσει αλκοόλες, αλδεΰδες, κετόνες, οξέα και άλλα όξινα συστατικά χαμηλού μοριακού ή υψηλού μοριακού βάρους, και περαιτέρω ιξώδεις ουσίες όπως κολλοειδή και ασφαλτόνιο για σχηματισμό κοκ. Η θερμική οξείδωση προκαλείται από μη φυσιολογικές συνθήκες. Μόλις συμβεί, θα επιταχύνει τις αντιδράσεις θερμικής πυρόλυσης και θερμικού πολυμερισμού, προκαλώντας ταχεία αύξηση του ιξώδους, μειώνοντας την απόδοση μεταφοράς θερμότητας, προκαλώντας υπερθέρμανση και οπτανθρακοποίηση του σωλήνα κλιβάνου. Οι όξινες ουσίες που παράγονται θα προκαλέσουν επίσης διάβρωση και διαρροή του εξοπλισμού.

[3]. Κίνδυνοι οπτάνθρακα
Η οπτανθρακοποίηση που παράγεται από το λάδι μεταφοράς θερμότητας κατά τη χρήση θα σχηματίσει ένα μονωτικό στρώμα, προκαλώντας μείωση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων και αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου. από την άλλη πλευρά, δεδομένου ότι η θερμοκρασία που απαιτείται από τη διαδικασία παραγωγής παραμένει αμετάβλητη, η θερμοκρασία του τοιχώματος του σωλήνα του κλιβάνου θέρμανσης θα αυξηθεί απότομα, προκαλώντας διόγκωση και ρήξη του σωλήνα του κλιβάνου και τελικά καύση μέσω του σωλήνα του κλιβάνου, προκαλώντας τον φούρνο θέρμανσης να πιάσουν φωτιά και να εκραγούν, προκαλώντας σοβαρά ατυχήματα, όπως τραυματισμούς σε εξοπλισμό και χειριστές. Τα τελευταία χρόνια, τέτοια ατυχήματα είναι συνηθισμένα.

[4]. Παράγοντες που επηρεάζουν την οπτανθρακοποίηση
(1) Ποιότητα λαδιού μεταφοράς θερμότητας
Μετά την ανάλυση της παραπάνω διαδικασίας σχηματισμού οπτάνθρακα, βρέθηκε ότι η σταθερότητα στην οξείδωση και η θερμική σταθερότητα του λαδιού μεταφοράς θερμότητας σχετίζονται στενά με την ταχύτητα και την ποσότητα οπτανθρακοποίησης. Πολλά ατυχήματα πυρκαγιάς και έκρηξης προκαλούνται από την κακή θερμική σταθερότητα και σταθερότητα στην οξείδωση του λαδιού μεταφοράς θερμότητας, η οποία προκαλεί σοβαρή οπτανθρακοποίηση κατά τη λειτουργία.
(2) Μελέτη και εγκατάσταση συστήματος θέρμανσης
Οι διάφορες παράμετροι που παρέχονται από το σχεδιασμό του συστήματος θέρμανσης και το κατά πόσον η εγκατάσταση του εξοπλισμού είναι λογική επηρεάζουν άμεσα την τάση οπτανθρακοποίησης του λαδιού μεταφοράς θερμότητας.
Οι συνθήκες εγκατάστασης κάθε εξοπλισμού είναι διαφορετικές, γεγονός που θα επηρεάσει επίσης τη διάρκεια ζωής του λαδιού μεταφοράς θερμότητας. Η εγκατάσταση του εξοπλισμού πρέπει να είναι λογική και απαιτείται έγκαιρη διόρθωση κατά τη θέση σε λειτουργία για να παραταθεί η διάρκεια ζωής του λαδιού μεταφοράς θερμότητας.
(3) Καθημερινή λειτουργία και συντήρηση συστήματος θέρμανσης
Διαφορετικοί φορείς εκμετάλλευσης έχουν διαφορετικούς αντικειμενικούς όρους, όπως εκπαίδευση και τεχνικό επίπεδο. Ακόμα κι αν χρησιμοποιούν τον ίδιο εξοπλισμό θέρμανσης και λάδι μεταφοράς θερμότητας, το επίπεδο ελέγχου της θερμοκρασίας του συστήματος θέρμανσης και του ρυθμού ροής δεν είναι το ίδιο.
Η θερμοκρασία είναι μια σημαντική παράμετρος για την αντίδραση θερμικής οξείδωσης και την αντίδραση θερμικού πολυμερισμού του λαδιού μεταφοράς θερμότητας. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, ο ρυθμός αντίδρασης αυτών των δύο αντιδράσεων θα αυξηθεί απότομα και η τάση οπτάνθρακα θα αυξηθεί επίσης ανάλογα.
Σύμφωνα με τις σχετικές θεωρίες των αρχών της χημικής μηχανικής: καθώς αυξάνεται ο αριθμός Reynolds, ο ρυθμός οπτανθρακοποίησης επιβραδύνεται. Ο αριθμός Reynolds είναι ανάλογος με τον ρυθμό ροής του λαδιού μεταφοράς θερμότητας. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα ροής του λαδιού μεταφοράς θερμότητας, τόσο πιο αργή είναι η οπτανθρακοποίηση.

[5]. Λύσεις για το κοκ
Προκειμένου να επιβραδυνθεί ο σχηματισμός οπτάνθρακα και να παραταθεί η διάρκεια ζωής του λαδιού μεταφοράς θερμότητας, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα από τις ακόλουθες πτυχές:
(1) Επιλέξτε λάδι μεταφοράς θερμότητας κατάλληλης μάρκας και παρακολουθήστε την τάση των φυσικών και χημικών δεικτών του
Το λάδι μεταφοράς θερμότητας χωρίζεται σε μάρκες ανάλογα με τη θερμοκρασία χρήσης. Μεταξύ αυτών, το ορυκτό λάδι μεταφοράς θερμότητας περιλαμβάνει κυρίως τρεις μάρκες: L-QB280, L-QB300 και L-QC320, και οι θερμοκρασίες χρήσης τους είναι 280℃, 300℃ και 320℃ αντίστοιχα.
Το λάδι μεταφοράς θερμότητας κατάλληλης μάρκας και ποιότητας που πληροί το πρότυπο SH/T 0677-1999 "Heat Transfer Fluid" πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τη θερμοκρασία θέρμανσης του συστήματος θέρμανσης. Επί του παρόντος, η συνιστώμενη θερμοκρασία χρήσης ορισμένων εμπορικά διαθέσιμων λιπαντικών μεταφοράς θερμότητας είναι αρκετά διαφορετική από τα πραγματικά αποτελέσματα μετρήσεων, γεγονός που παραπλανά τους χρήστες και συμβαίνουν κατά καιρούς ατυχήματα ασφαλείας. Θα πρέπει να τραβήξει την προσοχή της πλειοψηφίας των χρηστών!
Το λάδι μεταφοράς θερμότητας θα πρέπει να είναι κατασκευασμένο από εξευγενισμένο βασικό λάδι με εξαιρετική θερμική σταθερότητα και αντιοξειδωτικά υψηλής θερμοκρασίας και πρόσθετα κατά της απολέπισης. Το αντιοξειδωτικό υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να καθυστερήσει αποτελεσματικά την οξείδωση και την πάχυνση του λαδιού μεταφοράς θερμότητας κατά τη λειτουργία. ο αντιολισθητικός παράγοντας υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να διαλύσει το οπτάνθρακα στους σωλήνες και τις σωληνώσεις του κλιβάνου, να το διασκορπίσει στο λάδι μεταφοράς θερμότητας και να το φιλτράρει μέσω του φίλτρου παράκαμψης του συστήματος για να διατηρήσει τους σωλήνες και τους αγωγούς του κλιβάνου καθαρούς. Μετά από κάθε τρεις μήνες ή έξι μήνες χρήσης, το ιξώδες, το σημείο ανάφλεξης, η τιμή του οξέος και τα υπολείμματα άνθρακα του λαδιού μεταφοράς θερμότητας θα πρέπει να παρακολουθούνται και να αναλύονται. Όταν δύο από τους δείκτες υπερβαίνουν το καθορισμένο όριο (υπολείμματα άνθρακα όχι περισσότερο από 1,5%, τιμή οξέος όχι μεγαλύτερη από 0,5 mgKOH/g, ρυθμός αλλαγής σημείου ανάφλεξης όχι περισσότερο από 20%, ρυθμός αλλαγής ιξώδους όχι περισσότερο από 15%), Θα πρέπει να σκεφτείτε να προσθέσετε λίγο νέο λάδι ή να αντικαταστήσετε όλο το λάδι.
(2) Λογικός σχεδιασμός και εγκατάσταση συστήματος θέρμανσης
Ο σχεδιασμός και η εγκατάσταση του συστήματος θέρμανσης με πετρέλαιο μεταφοράς θερμότητας θα πρέπει να ακολουθεί αυστηρά τους κανονισμούς σχεδιασμού κλιβάνου θερμού πετρελαίου που έχουν διατυπωθεί από τα αρμόδια τμήματα για να διασφαλίζεται η ασφαλής λειτουργία του συστήματος θέρμανσης.
(3) Τυποποιήστε την καθημερινή λειτουργία του συστήματος θέρμανσης
Η καθημερινή λειτουργία του συστήματος θέρμανσης με θερμικό πετρέλαιο θα πρέπει να ακολουθεί αυστηρά τους κανονισμούς ασφαλείας και τεχνικής επίβλεψης των κλιβάνων οργανικής μεταφοράς θερμότητας που έχουν διαμορφωθεί από τα αρμόδια τμήματα και να παρακολουθεί τις μεταβαλλόμενες τάσεις παραμέτρων όπως η θερμοκρασία και ο ρυθμός ροής του θερμικού λαδιού στη θέρμανση. σύστημα ανά πάσα στιγμή.
Στην πραγματική χρήση, η μέση θερμοκρασία στην έξοδο του κλιβάνου θέρμανσης πρέπει να είναι τουλάχιστον 20℃ χαμηλότερη από τη θερμοκρασία λειτουργίας του λαδιού μεταφοράς θερμότητας.
Η θερμοκρασία του λαδιού μεταφοράς θερμότητας στη δεξαμενή διαστολής του ανοιχτού συστήματος πρέπει να είναι χαμηλότερη από 60℃ και η θερμοκρασία δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 180℃.
Ο ρυθμός ροής του λαδιού μεταφοράς θερμότητας στον κλίβανο ζεστού λαδιού δεν πρέπει να είναι μικρότερος από 2,5 m/s για να αυξηθεί ο στροβιλισμός του λαδιού μεταφοράς θερμότητας, να μειωθεί το πάχος του στάσιμου κάτω στρώματος στο οριακό στρώμα μεταφοράς θερμότητας και θερμική αντίσταση μεταφοράς θερμότητας με μεταφορά θερμότητας και βελτίωση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας για την επίτευξη του στόχου της ενίσχυσης της μεταφοράς θερμότητας υγρού.
(4) Καθαρισμός του συστήματος θέρμανσης
Τα προϊόντα θερμικής οξείδωσης και θερμικού πολυμερισμού σχηματίζουν αρχικά πολυμερισμένες ιξώδεις ουσίες υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που προσκολλώνται στο τοίχωμα του σωλήνα. Τέτοιες ουσίες μπορούν να αφαιρεθούν με χημικό καθαρισμό.
Οι ιξώδεις ουσίες με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα σχηματίζουν περαιτέρω εναποθέσεις ατελώς γραφιτισμένες. Ο χημικός καθαρισμός είναι αποτελεσματικός μόνο για εξαρτήματα που δεν έχουν ακόμη ανθρακοποιηθεί. Σχηματίζεται πλήρως γραφιτοποιημένος κοκ. Ο χημικός καθαρισμός δεν είναι πλέον λύση σε αυτό το είδος ουσίας. Ο μηχανικός καθαρισμός χρησιμοποιείται κυρίως στο εξωτερικό. Πρέπει να ελέγχεται συχνά κατά τη χρήση. Όταν οι σχηματιζόμενες ιξώδεις ουσίες με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα δεν έχουν ακόμη ενανθρακωθεί, οι χρήστες μπορούν να αγοράσουν χημικά καθαριστικά για καθαρισμό.

[6]. συμπέρασμα
1. Η οπτανθρακοποίηση του λαδιού μεταφοράς θερμότητας κατά τη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας προέρχεται από τα προϊόντα αντίδρασης της αντίδρασης θερμικής οξείδωσης και της αντίδρασης θερμικού πολυμερισμού.
2. Η οπτανθρακοποίηση του λαδιού μεταφοράς θερμότητας θα προκαλέσει μείωση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας του συστήματος θέρμανσης, αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων και αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου. Σε σοβαρές περιπτώσεις, θα οδηγήσει σε ατυχήματα όπως πυρκαγιά, έκρηξη και τραυματισμό του χειριστή στον κλίβανο θέρμανσης.
3. Προκειμένου να επιβραδυνθεί ο σχηματισμός οπτάνθρακα, θα πρέπει να επιλεγεί λάδι μεταφοράς θερμότητας που παρασκευάζεται με εξευγενισμένο βασικό λάδι με εξαιρετική θερμική σταθερότητα και αντιοξειδωτικά και αντιρρυπαντικά πρόσθετα υψηλής θερμοκρασίας. Για τους χρήστες, θα πρέπει να επιλέγονται προϊόντα των οποίων η θερμοκρασία χρήσης καθορίζεται από την αρχή.
4. Το σύστημα θέρμανσης θα πρέπει να είναι λογικά σχεδιασμένο και εγκατεστημένο και η καθημερινή λειτουργία του συστήματος θέρμανσης να είναι τυποποιημένη κατά τη χρήση. Το ιξώδες, το σημείο ανάφλεξης, η τιμή οξέος και ο υπολειπόμενος άνθρακας του λαδιού μεταφοράς θερμότητας σε λειτουργία θα πρέπει να ελέγχονται τακτικά για να παρατηρούνται οι μεταβαλλόμενες τάσεις τους.
5. Χημικά καθαριστικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον καθαρισμό του οπτάνθρακα που δεν έχει ακόμη ενανθρακωθεί στο σύστημα θέρμανσης.