[1]. introduzione
Rispetto ai metodi di riscaldamento tradizionali come il riscaldamento diretto e il riscaldamento a vapore, il riscaldamento dell'olio per il trasferimento di calore presenta i vantaggi di risparmio energetico, riscaldamento uniforme, precisione del controllo della temperatura elevata, bassa pressione operativa, sicurezza e praticità. Pertanto, dagli anni '80, la ricerca e l'applicazione dell'olio diatermico nel mio paese si è sviluppata rapidamente ed è stata ampiamente utilizzata in vari sistemi di riscaldamento nell'industria chimica, nella lavorazione del petrolio, nell'industria petrolchimica, nelle fibre chimiche, nel tessile, nell'industria leggera, nei materiali da costruzione , metallurgia, grano, lavorazione del petrolio e degli alimenti e altre industrie.
Questo articolo discute principalmente la formazione, i pericoli, i fattori che influenzano e le soluzioni di coking dell'olio diatermico durante l'uso.

[2]. Formazione di coking
Esistono tre reazioni chimiche principali nel processo di trasferimento del calore dell'olio diatermico: reazione di ossidazione termica, cracking termico e reazione di polimerizzazione termica. La cokefazione è prodotta dalla reazione di ossidazione termica e dalla reazione di polimerizzazione termica.
La reazione di polimerizzazione termica si verifica quando l'olio diatermico viene riscaldato durante il funzionamento del sistema di riscaldamento. La reazione genererà macromolecole altobollenti come idrocarburi policiclici aromatici, colloidi e asfaltene, che si depositeranno gradualmente sulla superficie del riscaldatore e della tubazione per formare coking.
La reazione di ossidazione termica si verifica principalmente quando l'olio diatermico nel vaso di espansione dell'impianto di riscaldamento aperto entra in contatto con l'aria o partecipa alla circolazione. La reazione genererà alcoli, aldeidi, chetoni, acidi e altri componenti acidi a basso o alto peso molecolare e genererà inoltre sostanze viscose come colloidi e asfalteni per formare coking; l'ossidazione termica è causata da condizioni anomale. Una volta che si verifica, accelera le reazioni di cracking termico e polimerizzazione termica, provocando un rapido aumento della viscosità, riducendo l'efficienza del trasferimento di calore, causando surriscaldamento e coking del tubo del forno. Le sostanze acide prodotte causeranno inoltre corrosione e perdite dell'apparecchiatura.

[3]. Pericoli della coke
La cokefazione generata dall'olio diatermico durante l'uso formerà uno strato isolante, provocando una diminuzione del coefficiente di trasferimento del calore, un aumento della temperatura di scarico e un aumento del consumo di carburante; D'altro canto, poiché la temperatura richiesta dal processo di produzione rimane invariata, la temperatura della parete del tubo del forno di riscaldamento aumenterà bruscamente, provocando il rigonfiamento e la rottura del tubo del forno, ed eventualmente bruciando attraverso il tubo del forno, provocando la rottura del forno di riscaldamento. prendere fuoco ed esplodere, provocando gravi incidenti quali lesioni personali alle apparecchiature e agli operatori. Negli ultimi anni tali incidenti sono stati comuni.

[4]. Fattori che influenzano la coking
(1) Qualità dell'olio diatermico
Dopo aver analizzato il processo di formazione della cokefazione di cui sopra, si è riscontrato che la stabilità all'ossidazione e la stabilità termica dell'olio diatermico sono strettamente correlate alla velocità e alla quantità di cokefazione. Molti incendi ed esplosioni sono causati dalla scarsa stabilità termica e stabilità all'ossidazione dell'olio diatermico, che provoca gravi cokefazioni durante il funzionamento.
(2) Progettazione e installazione dell'impianto di riscaldamento
I vari parametri forniti dalla progettazione del sistema di riscaldamento e la ragionevolezza dell'installazione dell'apparecchiatura influiscono direttamente sulla tendenza alla cokefazione dell'olio diatermico.
Le condizioni di installazione di ciascuna apparecchiatura sono diverse e ciò influisce anche sulla durata dell'olio diatermico. L'installazione dell'apparecchiatura deve essere ragionevole ed è necessaria una rettifica tempestiva durante la messa in servizio per prolungare la durata dell'olio diatermico.
(3) Funzionamento quotidiano e manutenzione dell'impianto di riscaldamento
Operatori diversi hanno condizioni oggettive diverse come l'istruzione e il livello tecnico. Anche se utilizzano le stesse apparecchiature di riscaldamento e lo stesso olio diatermico, il loro livello di controllo della temperatura e della portata del sistema di riscaldamento non è lo stesso.
La temperatura è un parametro importante per la reazione di ossidazione termica e la reazione di polimerizzazione termica dell'olio diatermico. All'aumentare della temperatura, la velocità di reazione di queste due reazioni aumenterà notevolmente e di conseguenza aumenterà anche la tendenza alla coking.
Secondo le teorie pertinenti dei principi dell'ingegneria chimica: all'aumentare del numero di Reynolds, la velocità di cokefazione rallenta. Il numero di Reynolds è proporzionale alla portata dell'olio termovettore. Pertanto, maggiore è la portata dell'olio termovettore, più lenta è la cokefazione.

[5]. Soluzioni per la cottura
Al fine di rallentare la formazione di cokefazione e prolungare la durata dell'olio diatermico, è necessario adottare misure sui seguenti aspetti:
(1) Selezionare l'olio per il trasferimento di calore della marca appropriata e monitorare l'andamento dei suoi indicatori fisici e chimici
L'olio diatermico è suddiviso in marche in base alla temperatura di utilizzo. Tra questi, l'olio minerale per il trasferimento di calore comprende principalmente tre marchi: L-QB280, L-QB300 e L-QC320, e le loro temperature di utilizzo sono rispettivamente 280℃, 300℃ e 320℃.
L'olio per il trasferimento di calore di marca e qualità adeguate che soddisfa lo standard SH/T 0677-1999 "Heat Transfer Fluid" deve essere selezionato in base alla temperatura di riscaldamento del sistema di riscaldamento. Al momento, la temperatura d'uso consigliata di alcuni oli diatermici disponibili in commercio è molto diversa dai risultati effettivi della misurazione, il che induce in errore gli utenti e di tanto in tanto si verificano incidenti sulla sicurezza. Dovrebbe attirare l'attenzione della maggior parte degli utenti!
L'olio per il trasferimento di calore deve essere costituito da olio base raffinato con eccellente stabilità termica e antiossidanti ad alta temperatura e additivi anticalcare. L'antiossidante ad alta temperatura può ritardare efficacemente l'ossidazione e l'ispessimento dell'olio diatermico durante il funzionamento; l'agente anticalcare ad alta temperatura può sciogliere il coke nei tubi e nelle tubazioni del forno, disperderlo nell'olio diatermico e filtrarlo attraverso il filtro di bypass del sistema per mantenere puliti i tubi e le tubazioni del forno. Dopo ogni tre mesi o sei mesi di utilizzo, è necessario monitorare e analizzare la viscosità, il punto di infiammabilità, il numero di acidità e il residuo carbonioso dell'olio diatermico. Quando due indicatori superano il limite specificato (residuo di carbonio non superiore all'1,5%, indice di acidità non superiore a 0,5 mgKOH/g, tasso di variazione del punto di infiammabilità non superiore al 20%, tasso di variazione della viscosità non superiore al 15%), si dovrebbe prendere in considerazione l'aggiunta di nuovo olio o la sostituzione totale dell'olio.
(2) Progettazione e installazione ragionevoli del sistema di riscaldamento
La progettazione e l'installazione del sistema di riscaldamento dell'olio diatermico devono seguire rigorosamente le norme di progettazione del forno ad olio caldo formulate dai dipartimenti competenti per garantire il funzionamento sicuro del sistema di riscaldamento.
(3) Standardizzare il funzionamento quotidiano dell'impianto di riscaldamento
Il funzionamento quotidiano del sistema di riscaldamento dell'olio diatermico dovrebbe seguire rigorosamente le norme di sicurezza e di supervisione tecnica per i forni a vettore di calore organico formulate dai dipartimenti competenti e monitorare le tendenze mutevoli di parametri quali la temperatura e la portata dell'olio diatermico nel riscaldamento sistema in qualsiasi momento.
Nell'uso effettivo, la temperatura media all'uscita del forno di riscaldamento dovrebbe essere inferiore di almeno 20 ℃ rispetto alla temperatura operativa dell'olio diatermico.
La temperatura dell'olio diatermico nel serbatoio di espansione del sistema aperto deve essere inferiore a 60℃ e non deve superare i 180℃.
La portata dell'olio diatermico nel forno ad olio caldo non deve essere inferiore a 2,5 m/s per aumentare la turbolenza dell'olio diatermico, ridurre lo spessore dello strato inferiore stagnante nello strato limite di trasferimento di calore e il resistenza termica al trasferimento di calore convettivo e migliorare il coefficiente di trasferimento di calore convettivo per raggiungere lo scopo di migliorare il trasferimento di calore del fluido.
(4) Pulizia dell'impianto di riscaldamento
I prodotti dell'ossidazione termica e della polimerizzazione termica formano dapprima sostanze viscose polimerizzate ad alto contenuto di carbonio che aderiscono alla parete del tubo. Tali sostanze possono essere rimosse mediante pulizia chimica.
Le sostanze viscose ad alto contenuto di carbonio formano inoltre depositi non completamente grafitizzati. La pulizia chimica è efficace solo per le parti non ancora carbonizzate. Si forma coke completamente grafitizzato. La pulizia chimica non è più una soluzione a questo tipo di sostanze. La pulizia meccanica è utilizzata soprattutto all'estero. Dovrebbe essere controllato frequentemente durante l'uso. Quando le sostanze viscose ad alto contenuto di carbonio formate non sono ancora state carbonizzate, gli utenti possono acquistare detergenti chimici per la pulizia.

[6]. Conclusione
1. La cokefazione dell'olio diatermico durante il processo di trasferimento del calore proviene dai prodotti della reazione di ossidazione termica e della reazione di polimerizzazione termica.
2. La coking dell'olio diatermico farà diminuire il coefficiente di trasferimento del calore del sistema di riscaldamento, aumenterà la temperatura di scarico e aumenterà il consumo di carburante. Nei casi più gravi, ciò porterà al verificarsi di incidenti come incendi, esplosioni e lesioni personali dell'operatore nel forno di riscaldamento.
3. Per rallentare la formazione di coke, è necessario selezionare un olio diatermico preparato con olio base raffinato con eccellente stabilità termica e additivi antiossidanti e antivegetativi ad alta temperatura. Per gli utenti, dovrebbero essere selezionati prodotti la cui temperatura di utilizzo è determinata dall'autorità.
4. Il sistema di riscaldamento dovrebbe essere progettato e installato in modo ragionevole e il funzionamento quotidiano del sistema di riscaldamento dovrebbe essere standardizzato durante l'uso. La viscosità, il punto di infiammabilità, l'indice di acidità e il carbonio residuo dell'olio diatermico in funzione dovrebbero essere testati regolarmente per osservare le loro tendenze mutevoli.
5. Per pulire la cokefazione non ancora carbonizzata nell'impianto di riscaldamento è possibile utilizzare detergenti chimici.