[1]. Bevezetés
A hagyományos fűtési módszerekkel, például a közvetlen fűtéssel és a gőzfűtéssel összevetve a hőátadó olajfűtés az energiatakarékosság, az egyenletes fűtés, a magas hőmérséklet-szabályozási pontosság, az alacsony üzemi nyomás, a biztonság és a kényelem előnyeivel rendelkezik. Ezért az 1980-as évek óta a hőátadó olaj kutatása és alkalmazása országomban gyorsan fejlődött, és széles körben alkalmazzák különféle fűtési rendszerekben a vegyiparban, kőolaj-feldolgozásban, petrolkémiai iparban, vegyi rost-, textil-, könnyűiparban, építőanyagokban. , kohászat, gabona-, olaj- és élelmiszer-feldolgozás és egyéb iparágak.
Ez a cikk elsősorban a hőhordozó olaj használat közbeni kokszosodásának kialakulását, veszélyeit, befolyásoló tényezőit és megoldásait tárgyalja.

[2]. Kokszolódás kialakulása
A hőátadó olaj hőátadási folyamatában három fő kémiai reakció van: termikus oxidációs reakció, termikus krakkolás és hőpolimerizációs reakció. A kokszolás termikus oxidációs reakcióval és termikus polimerizációs reakcióval történik.
Termikus polimerizációs reakció akkor következik be, amikor a hőhordozó olajat a fűtési rendszer működése közben felmelegítik. A reakció során magas forráspontú makromolekulák keletkeznek, például policiklusos aromás szénhidrogének, kolloidok és aszfaltén, amelyek fokozatosan lerakódnak a fűtőtest és a csővezeték felületére, és kokszot képeznek.
A termikus oxidációs reakció főként akkor következik be, amikor a nyitott fűtési rendszer tágulási tartályában lévő hőhordozó olaj érintkezik a levegővel, vagy részt vesz a keringésben. A reakció kis vagy nagy molekulatömegű alkoholokat, aldehideket, ketonokat, savakat és más savas komponenseket hoz létre, valamint viszkózus anyagokat, például kolloidokat és aszfaltént termel kokszosodás céljából; a termikus oxidációt abnormális körülmények okozzák. Ha ez megtörténik, felgyorsítja a termikus repedést és a termikus polimerizációs reakciókat, aminek következtében a viszkozitás gyorsan megnő, csökkenti a hőátadás hatékonyságát, túlmelegedést és a kemencecsövek kokszosodását okozza. A keletkező savas anyagok a berendezés korrózióját és szivárgását is okozzák.

[3]. A kokszosodás veszélyei
A hőátadó olaj által a használat során keletkező koksz szigetelőréteget képez, aminek következtében csökken a hőátbocsátási tényező, nő a kipufogógáz hőmérséklete és nő az üzemanyag-fogyasztás; másrészt, mivel a gyártási folyamat által megkívánt hőmérséklet változatlan marad, a fűtő kemence cső falának hőmérséklete meredeken emelkedik, aminek következtében a kemencecső kidudorodik és megreped, végül pedig átég a kemence csövön, ami a fűtőkemencében kigyulladhat és felrobbanhat, ami súlyos baleseteket, például személyi sérülést okozhat a berendezésben és a kezelőben. Az elmúlt években gyakoriak voltak az ilyen jellegű balesetek.

[4]. A kokszolást befolyásoló tényezők
(1) A hőátadó olaj minősége
A fenti kokszolási folyamat elemzése után azt találtuk, hogy a hőátadó olaj oxidációs stabilitása és termikus stabilitása szorosan összefügg a kokszolás sebességével és mennyiségével. Sok tűz- és robbanásbaleset oka a hőhordozó olaj rossz termikus stabilitása és oxidációs stabilitása, amely működés közben súlyos kokszosodást okoz.
(2) Fűtési rendszer tervezése és telepítése
A fűtési rendszer tervezése által biztosított különféle paraméterek és az, hogy a berendezés telepítése ésszerű-e, közvetlenül befolyásolja a hőhordozó olaj kokszosodási hajlamát.
Az egyes berendezések beépítési feltételei eltérőek, ami szintén befolyásolja a hőhordozó olaj élettartamát. A berendezések felszerelésének ésszerűnek kell lennie, és az üzembe helyezés során időben történő javításra van szükség a hőhordozó olaj élettartamának meghosszabbítása érdekében.
(3) A fűtési rendszer napi üzemeltetése és karbantartása
A különböző üzemeltetők eltérő objektív feltételekkel rendelkeznek, mint például az iskolai végzettség és a műszaki szint. Még ha ugyanazt a fűtőberendezést és hőhordozó olajat használják is, a fűtési rendszer hőmérsékletének és térfogatáramának szabályozási szintje nem azonos.
A hőmérséklet fontos paraméter a hőátadó olaj termikus oxidációs reakciójában és hőpolimerizációs reakciójában. A hőmérséklet emelkedésével e két reakció reakciósebessége meredeken növekszik, és ennek megfelelően a kokszosodási hajlam is nő.
A vegyészmérnöki elvek vonatkozó elméletei szerint: a Reynolds-szám növekedésével a kokszosodási sebesség lelassul. A Reynolds-szám arányos a hőátadó olaj áramlási sebességével. Ezért minél nagyobb a hőátadó olaj áramlási sebessége, annál lassabb a kokszolás.

[5]. Megoldások a kokszoláshoz
A kokszképződés lassítása és a hőhordozó olaj élettartamának meghosszabbítása érdekében a következő szempontok szerint kell intézkedéseket tenni:
(1) Válassza ki a megfelelő márkájú hőátadó olajat, és kövesse figyelemmel a fizikai és kémiai mutatóinak trendjét
A hőátadó olajat a használati hőmérséklet szerint márkákra osztják. Közülük az ásványi hőátadó olaj főként három márkát tartalmaz: L-QB280, L-QB300 és L-QC320, használati hőmérsékletük 280 ℃, 300 ℃ és 320 ℃.
A megfelelő márkájú és minőségű, az SH/T 0677-1999 "Heat Transfer Fluid" szabványnak megfelelő hőhordozó olajat a fűtési rendszer fűtési hőmérsékletének megfelelően kell kiválasztani. Jelenleg egyes kereskedelemben kapható hőátadó olajok ajánlott használati hőmérséklete jelentősen eltér a tényleges mérési eredményektől, ami félrevezeti a felhasználókat, és időről időre biztonsági balesetek történnek. Fel kell hívnia a felhasználók többségének figyelmét!
A hőátadó olaj finomított alapolajból készüljön, kiváló termikus stabilitással és magas hőmérsékletű antioxidánsokkal és lerakódásgátló adalékokkal. A magas hőmérsékletű antioxidáns hatékonyan késleltetheti a hőátadó olaj oxidációját és sűrűsödését működés közben; a magas hőmérsékletű lerakódásgátló szer fel tudja oldani a kokszot a kemence csöveiben és csővezetékeiben, eloszlatja a hőátadó olajban, és átszűri a rendszer bypass szűrőjén, hogy a kemence csöveit és csővezetékeit tisztán tartsa. Minden háromhavi vagy hathavi használat után nyomon kell követni és elemezni kell a hőhordozó olaj viszkozitását, lobbanáspontját, savértékét és szénmaradékát. Ha az indikátorok közül kettő meghaladja a megadott határértéket (szénmaradék legfeljebb 1,5%, savtartalom legfeljebb 0,5 mgKOH/g, lobbanáspont változási sebesség legfeljebb 20%, viszkozitásváltozás mértéke nem több, mint 15%), fontolóra kell venni egy kis új olaj hozzáadását vagy az összes olaj cseréjét.
(2) A fűtési rendszer ésszerű tervezése és telepítése
A hőátadó olajos fűtési rendszer tervezésénél és telepítésénél szigorúan be kell tartani az illetékes osztályok által megfogalmazott forróolajos kemence tervezési előírásait a fűtési rendszer biztonságos működésének biztosítása érdekében.
(3) Szabványosítsa a fűtési rendszer napi működését
A termálolajos fűtési rendszer napi működése során szigorúan be kell tartani a szerves hőhordozó kemencékre vonatkozó, az illetékes osztályok által megfogalmazott biztonsági és műszaki felügyeleti előírásokat, és figyelemmel kell kísérni az olyan paraméterek változását, mint például a hőolaj hőmérséklete és áramlási sebessége a fűtésben. rendszert bármikor.
A tényleges használat során a fűtőkemence kimeneténél az átlagos hőmérsékletnek legalább 20°C-kal alacsonyabbnak kell lennie, mint a hőátadó olaj üzemi hőmérséklete.
A nyitott rendszer tágulási tartályában a hőátadó olaj hőmérsékletének 60 ℃ alatt kell lennie, és a hőmérséklet nem haladhatja meg a 180 ℃-ot.
A hőátadó olaj áramlási sebessége a forró olajkemencében nem lehet kisebb 2,5 m/s-nál, hogy növelje a hőátadó olaj turbulenciáját, csökkentse a hőátadó határrétegben lévő pangó alsó réteg vastagságát és a konvektív hőátadási hőellenállást, és javítja a konvektív hőátadási együtthatót a folyadék hőátadásának fokozása érdekében.
(4) A fűtési rendszer tisztítása
A termikus oxidációs és termikus polimerizációs termékek először polimerizált, nagy széntartalmú viszkózus anyagokat képeznek, amelyek a cső falához tapadnak. Az ilyen anyagok kémiai tisztítással eltávolíthatók.
A nagy széntartalmú viszkózus anyagok tovább képeznek hiányosan grafitizált lerakódásokat. A vegyszeres tisztítás csak a még nem szenesített részeknél hatásos. Teljesen grafitizált koksz képződik. A vegyszeres tisztítás már nem megoldás az ilyen típusú anyagokra. A gépi tisztítást leginkább külföldön alkalmazzák. Használat közben gyakran ellenőrizni kell. Ha a képződött magas széntartalmú viszkózus anyagok még nem szenesedtek el, a felhasználók vegyi tisztítószereket vásárolhatnak a tisztításhoz.

[6]. Következtetés
1. A hőátadó olaj kokszosítása a hőátadási folyamat során a termikus oxidációs reakció és a hőpolimerizációs reakció reakciótermékeiből származik.
2. A hőhordozó olaj kokszosítása a fűtési rendszer hőátbocsátási tényezőjének csökkenését, a kipufogógáz hőmérsékletének növekedését és az üzemanyag-fogyasztás növekedését okozza. Súlyos esetekben olyan balesetekhez vezethet, mint például tűz, robbanás és a fűtőkemencében lévő kezelő személyi sérülése.
3. A kokszképződés lassítása érdekében finomított alapolajjal készült, kiváló hőstabilitású hőhordozó olajat kell választani, amely magas hőmérsékletű oxidáció- és lerakódásgátló adalékanyagokkal rendelkezik. A felhasználók számára olyan termékeket kell kiválasztani, amelyek használati hőmérsékletét a hatóság határozza meg.
4. A fűtési rendszert ésszerűen kell megtervezni és beépíteni, a fűtési rendszer napi működését a használat során szabványosítani kell. Az üzemben lévő hőhordozó olaj viszkozitását, lobbanáspontját, savértékét és maradék széntartalmát rendszeresen ellenőrizni kell, hogy megfigyeljük azok változási tendenciáit.
5. A fűtési rendszerben még el nem szenesedett kokszolás kémiai tisztítószerekkel tisztítható.