[1]. Sissejuhatus
Võrreldes traditsiooniliste küttemeetoditega, nagu otseküte ja auruküte, on soojusülekandeõli kütte eelised energiasääst, ühtlane kuumutamine, kõrge temperatuuri reguleerimise täpsus, madal töörõhk, ohutus ja mugavus. Seetõttu on alates 1980. aastatest soojusülekandeõli uurimine ja rakendamine minu riigis kiiresti arenenud ning seda on laialdaselt kasutatud erinevates küttesüsteemides keemiatööstuses, nafta töötlemises, naftakeemiatööstuses, keemiatööstuses, tekstiilitööstuses, kergetööstuses ja ehitusmaterjalides. , metallurgia-, teravilja-, nafta- ja toiduainetööstus ning muud tööstused.
Käesolevas artiklis käsitletakse peamiselt soojusülekandeõli koksistamise tekkimist, ohte, mõjutegureid ja lahendusi kasutamise ajal.

[2]. Koksimise teke
Soojusülekandeõli soojusülekande protsessis on kolm peamist keemilist reaktsiooni: termiline oksüdatsioonireaktsioon, termiline krakkimine ja termiline polümerisatsiooni reaktsioon. Koksimist toodetakse termilise oksüdatsioonireaktsiooni ja termilise polümerisatsiooni reaktsiooniga.
Termiline polümerisatsioonireaktsioon tekib siis, kui soojusülekandeõli kuumutatakse küttesüsteemi töötamise ajal. Reaktsiooni käigus tekivad kõrge keemistemperatuuriga makromolekulid, nagu polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud, kolloidid ja asfalteen, mis järk-järgult sadestuvad küttekeha ja torustiku pinnale, moodustades koksi.
Termiline oksüdatsioonireaktsioon toimub peamiselt siis, kui avatud küttesüsteemi paisupaagis olev soojusülekandeõli puutub kokku õhuga või osaleb tsirkulatsioonis. Reaktsioon tekitab madala molekulmassiga või kõrge molekulmassiga alkohole, aldehüüde, ketoone, happeid ja muid happelisi komponente ning lisaks viskoosseid aineid, nagu kolloidid ja asfalteen, mis moodustavad koksi; termiline oksüdatsioon on põhjustatud ebatavalistest tingimustest. Kui see juhtub, kiirendab see termilise krakkimise ja termilise polümerisatsiooni reaktsioone, põhjustades viskoossuse kiiret suurenemist, vähendades soojusülekande efektiivsust, põhjustades ülekuumenemist ja ahju toru koksimist. Toodetud happelised ained põhjustavad ka seadmete korrosiooni ja lekkeid.

[3]. Koksimise ohud
Soojusülekandeõli kasutamise käigus tekkiv koksis moodustab isolatsioonikihi, mille tulemusel soojusülekandetegur väheneb, heitgaasi temperatuur tõuseb ja kütusekulu suureneb; teisest küljest, kuna tootmisprotsessis nõutav temperatuur jääb muutumatuks, tõuseb küttekolde toru seina temperatuur järsult, mis põhjustab ahju toru punni ja rebenemise ning lõpuks põleb läbi ahju toru, põhjustades kütteahju lagunemise. süttida ja plahvatada, põhjustades tõsiseid õnnetusi, näiteks vigastusi seadmetele ja operaatoritele. Viimastel aastatel on sellised õnnetused olnud tavalised.

[4]. Koksimist mõjutavad tegurid
(1) Soojusülekandeõli kvaliteet
Pärast ülaltoodud koksistamise protsessi analüüsimist leiti, et soojusülekandeõli oksüdatsioonistabiilsus ja termiline stabiilsus on tihedalt seotud koksistamise kiiruse ja kogusega. Paljud tulekahju- ja plahvatusõnnetused on põhjustatud soojusülekandeõli halvast termilisest stabiilsusest ja oksüdatsioonistabiilsusest, mis põhjustab töö ajal tõsist koksimist.
(2) Küttesüsteemi projekteerimine ja paigaldus
Küttesüsteemi projekteerimisest tulenevad erinevad parameetrid ja see, kas seadmete paigaldus on mõistlik, mõjutavad otseselt soojusülekandeõli koksistumise kalduvust.
Iga seadme paigaldustingimused on erinevad, mis mõjutab ka soojusülekandeõli kasutusiga. Seadmete paigaldamine peab olema mõistlik ja kasutuselevõtu ajal on vajalik õigeaegne parandamine, et pikendada soojusülekandeõli kasutusiga.
(3) Küttesüsteemi igapäevane käitamine ja hooldus
Erinevatel operaatoritel on erinevad objektiivsed tingimused, nagu haridus ja tehniline tase. Isegi kui nad kasutavad samu kütteseadmeid ja soojusülekandeõli, ei ole nende küttesüsteemi temperatuuri ja voolukiiruse reguleerimise tase sama.
Temperatuur on soojusülekandeõli termilise oksüdatsioonireaktsiooni ja termilise polümerisatsiooni reaktsiooni oluline parameeter. Temperatuuri tõustes suureneb nende kahe reaktsiooni reaktsioonikiirus järsult ja vastavalt suureneb ka koksistumise tendents.
Vastavalt asjakohastele keemiatehnoloogia põhimõtete teooriatele: kui Reynoldsi arv suureneb, aeglustub koksistamise kiirus. Reynoldsi arv on võrdeline soojusülekandeõli voolukiirusega. Seega, mida suurem on soojusülekandeõli voolukiirus, seda aeglasem on koksistumine.

[5]. Lahendused koksimiseks
Koksi moodustumise aeglustamiseks ja soojusülekandeõli kasutusea pikendamiseks tuleks võtta meetmeid järgmistest aspektidest:
(1) Valige sobiva kaubamärgiga soojusülekandeõli ja jälgige selle füüsikaliste ja keemiliste näitajate trendi
Soojusülekandeõli jaotatakse kasutustemperatuuri järgi kaubamärkideks. Nende hulgas sisaldab mineraalsoojusülekandeõli peamiselt kolme kaubamärki: L-QB280, L-QB300 ja L-QC320 ning nende kasutustemperatuurid on vastavalt 280 ℃, 300 ℃ ja 320 ℃.
Vastava kaubamärgi ja kvaliteediga soojusülekandeõli, mis vastab standardile SH/T 0677-1999 "Heat Transfer Fluid" tuleks valida vastavalt küttesüsteemi küttetemperatuurile. Praegu on mõne müügiloleva soojusülekandeõli soovitatav kasutustemperatuur tegelikest mõõtmistulemustest üsna erinev, mis eksitab kasutajaid ja aeg-ajalt juhtub ohutusõnnetusi. See peaks köitma enamiku kasutajate tähelepanu!
Soojusülekandeõli peaks olema valmistatud rafineeritud baasõlist, millel on suurepärane termiline stabiilsus ning kõrge temperatuuriga antioksüdandid ja katlakivi eemaldamise lisandid. Kõrge temperatuuriga antioksüdant võib töötamise ajal tõhusalt edasi lükata soojusülekandeõli oksüdeerumist ja paksenemist; Kõrge temperatuuriga katlakivivastane aine võib lahustada koksi ahju torudes ja torustikes, hajutada selle soojusülekandeõlis ja filtreerida selle läbi süsteemi möödavoolufiltri, et hoida ahju torud ja torustikud puhtad. Iga kolme- või kuuekuulise kasutamise järel tuleb jälgida ja analüüsida soojusülekandeõli viskoossust, leekpunkti, happesisaldust ja süsinikujääke. Kui kaks indikaatorit ületavad määratud piiri (süsiniku jääk mitte üle 1,5%, happesisaldus mitte üle 0,5 mgKOH/g, leekpunkti muutuse kiirus mitte üle 20%, viskoossuse muutumise määr mitte üle 15%), tuleks kaaluda uue õli lisamist või kogu õli väljavahetamist.
(2) Küttesüsteemi mõistlik projekteerimine ja paigaldus
Soojusülekandeõli küttesüsteemi projekteerimisel ja paigaldamisel tuleks küttesüsteemi ohutu töö tagamiseks rangelt järgida vastavate osakondade poolt koostatud kuuma õli ahju projekteerimise eeskirju.
(3) Standardiseerida küttesüsteemi igapäevane töö
Termoõliküttesüsteemi igapäevane töö peaks rangelt järgima asjaomaste osakondade koostatud orgaaniliste soojuskandjaga ahjude ohutus- ja tehnilise järelevalve eeskirju ning jälgima selliste parameetrite muutuvaid suundumusi nagu küttes oleva termoõli temperatuur ja voolukiirus. süsteem igal ajal.
Tegelikul kasutamisel peaks keskmine temperatuur küttekolde väljalaskeava juures olema vähemalt 20 ℃ madalam kui soojusülekandeõli töötemperatuur.
Soojusülekandeõli temperatuur avatud süsteemi paisupaagis peaks olema madalam kui 60 ℃ ja temperatuur ei tohiks ületada 180 ℃.
Soojusülekandeõli voolukiirus kuumas õliahjus ei tohiks olla väiksem kui 2,5 m/s, et suurendada soojusülekandeõli turbulentsi, vähendada soojusülekande piirkihis seisva põhjakihi paksust ja konvektiivse soojusülekande soojustakistus ja parandada konvektiivse soojusülekande koefitsienti, et saavutada vedeliku soojusülekande suurendamise eesmärk.
(4) Küttesüsteemi puhastamine
Termilise oksüdatsiooni ja termilise polümerisatsiooni saadused moodustavad esmalt polümeriseeritud kõrge süsinikusisaldusega viskoosseid aineid, mis kleepuvad toru seina külge. Selliseid aineid saab eemaldada keemilise puhastusega.
Suure süsinikusisaldusega viskoossed ained moodustavad lisaks mittetäielikult grafitiseeritud ladestusi. Keemiline puhastus on efektiivne ainult nende osade puhul, mis pole veel karboniseerunud. Tekib täielikult grafitiseeritud koks. Keemiline puhastus ei ole seda tüüpi ainete puhul enam lahendus. Välismaal kasutatakse enamasti mehaanilist puhastust. Seda tuleks kasutamise ajal sageli kontrollida. Kui moodustunud kõrge süsinikusisaldusega viskoossed ained pole veel karboniseerunud, saavad kasutajad osta puhastamiseks keemilisi puhastusvahendeid.

[6]. Järeldus
1. Soojusülekandeõli koksistamine soojusülekande protsessi käigus tuleneb termilise oksüdatsioonireaktsiooni ja termilise polümerisatsiooni reaktsiooni produktidest.
2. Soojusülekandeõli koksistamine põhjustab küttesüsteemi soojusülekandeteguri vähenemise, heitgaaside temperatuuri tõusu ja kütusekulu suurenemise. Rasketel juhtudel põhjustab see õnnetusi, nagu tulekahju, plahvatus ja küttekoldes oleva operaatori vigastused.
3. Koksi moodustumise pidurdamiseks tuleks valida rafineeritud baasõliga valmistatud soojusülekandeõli, millel on suurepärane termiline stabiilsus ja kõrge temperatuuriga oksüdatsiooni- ja saastumisvastased lisandid. Kasutajate jaoks tuleks valida tooted, mille kasutustemperatuuri määrab ametiasutus.
4. Küttesüsteem peaks olema mõistlikult projekteeritud ja paigaldatud ning küttesüsteemi igapäevane töö peaks olema kasutamise ajal standarditud. Töötava soojusülekandeõli viskoossust, leekpunkti, happeväärtust ja jääksüsikut tuleks regulaarselt testida, et jälgida nende muutuvaid trende.
5. Küttesüsteemis veel söestunud koksi puhastamiseks võib kasutada keemilisi puhastusvahendeid.