[1]. Įvadas
Palyginti su tradiciniais šildymo būdais, tokiais kaip tiesioginis šildymas ir kaitinimas garais, šilumos perdavimo alyvos šildymas turi energijos taupymo, vienodo šildymo, aukšto temperatūros valdymo tikslumo, žemo darbinio slėgio, saugumo ir patogumo pranašumus. Todėl nuo devintojo dešimtmečio šilumos perdavimo alyvos tyrimai ir taikymas mano šalyje sparčiai vystėsi ir buvo plačiai naudojamas įvairiose šildymo sistemose chemijos pramonėje, naftos perdirbime, naftos chemijos pramonėje, cheminio pluošto, tekstilės, lengvosios pramonės, statybinių medžiagų pramonėje. , metalurgijos, grūdų, naftos ir maisto perdirbimo bei kitose pramonės šakose.
Šiame straipsnyje daugiausiai aptariamas šilumokaičio alyvos koksavimo susidarymas, pavojai, įtakojantys veiksniai ir sprendimai.

[2]. Koksavimo susidarymas
Šilumos perdavimo alyvos šilumos perdavimo procese yra trys pagrindinės cheminės reakcijos: terminės oksidacijos reakcija, terminio krekingo ir terminės polimerizacijos reakcija. Koksas gaunamas terminės oksidacijos reakcijos ir terminės polimerizacijos reakcijos būdu.
Šiluminės polimerizacijos reakcija įvyksta, kai šildymo sistemos veikimo metu kaitinamas šilumnešis. Reakcijos metu susidarys aukštai verdančios makromolekulės, tokios kaip policikliniai aromatiniai angliavandeniliai, koloidai ir asfaltenas, kurios palaipsniui nusėda ant šildytuvo ir vamzdyno paviršiaus, kad susidarytų koksas.
Šiluminės oksidacijos reakcija dažniausiai įvyksta, kai šilumnešis atviros šildymo sistemos plėtimosi bake kontaktuoja su oru arba dalyvauja cirkuliacijoje. Reakcijos metu susidarys mažos arba didelės molekulinės masės alkoholiai, aldehidai, ketonai, rūgštys ir kiti rūgštiniai komponentai, o toliau susidarys klampios medžiagos, tokios kaip koloidai ir asfaltenas, kad susidarytų koksas; terminę oksidaciją sukelia nenormalios sąlygos. Kai tai įvyks, tai pagreitins terminio krekingo ir terminės polimerizacijos reakcijas, todėl klampumas greitai padidės, sumažins šilumos perdavimo efektyvumą, sukels perkaitimą ir krosnies vamzdžių koksavimą. Susidariusios rūgštinės medžiagos taip pat sukels įrangos koroziją ir nutekėjimą.

[3]. Koksavimo pavojai
Naudojant šilumos perdavimo alyvą susidarantis koksas sudarys izoliacinį sluoksnį, dėl kurio sumažės šilumos perdavimo koeficientas, padidės išmetamųjų dujų temperatūra ir padidės kuro sąnaudos; kita vertus, kadangi gamybos procesui reikalinga temperatūra nesikeičia, kaitinimo krosnies vamzdžio sienelės temperatūra smarkiai pakils, dėl to krosnies vamzdis išsipūs ir plyš, o galiausiai sudegs per krosnies vamzdį, todėl kaitinimo krosnis sudegs. užsiliepsnoti ir sprogti, sukeldami rimtų nelaimingų atsitikimų, pavyzdžiui, sužalodami įrangą ir operatorius. Pastaraisiais metais tokios avarijos buvo dažnos.

[4]. Koksavimą įtakojantys veiksniai
(1) Šilumos perdavimo alyvos kokybė
Išanalizavus aukščiau pateiktą koksavimo procesą, nustatyta, kad šilumos perdavimo alyvos oksidacijos stabilumas ir terminis stabilumas yra glaudžiai susiję su koksavimo greičiu ir kiekiu. Daugelį gaisro ir sprogimo nelaimingų atsitikimų sukelia prastas šilumnešio šiluminis stabilumas ir oksidacijos stabilumas, dėl kurio eksploatacijos metu smarkiai koksuoja.
(2) Šildymo sistemos projektavimas ir montavimas
Įvairūs parametrai, numatyti šildymo sistemos projekte ir ar pagrįstas įrangos įrengimas, tiesiogiai veikia šilumos perdavimo alyvos koksavimo tendenciją.
Kiekvienos įrangos montavimo sąlygos yra skirtingos, o tai taip pat turės įtakos šilumos perdavimo alyvos tarnavimo laikui. Įranga turi būti sumontuota pagrįstai, o paleidimo metu būtina laiku ją ištaisyti, kad būtų pratęstas šilumnešio naudojimo laikas.
(3) Kasdienis šildymo sistemos eksploatavimas ir priežiūra
Skirtingi operatoriai turi skirtingas objektyvias sąlygas, tokias kaip išsilavinimas ir techninis lygis. Net jei jie naudoja tą pačią šildymo įrangą ir šilumos perdavimo alyvą, jų šildymo sistemos temperatūros ir debito valdymo lygis nėra vienodas.
Temperatūra yra svarbus šilumos perdavimo alyvos terminės oksidacijos reakcijos ir šiluminės polimerizacijos reakcijos parametras. Kylant temperatūrai, šių dviejų reakcijų reakcijos greitis smarkiai padidės, atitinkamai padidės ir koksavimo polinkis.
Pagal atitinkamas chemijos inžinerijos principų teorijas: didėjant Reinoldso skaičiui, koksavimo greitis lėtėja. Reinoldso skaičius yra proporcingas šilumos perdavimo alyvos srautui. Todėl kuo didesnis šilumos perdavimo alyvos srautas, tuo lėtesnis koksavimas.

[5]. Koksavimo sprendimai
Siekiant sulėtinti kokso susidarymą ir pailginti šilumos perdavimo alyvos tarnavimo laiką, reikia imtis priemonių šiais aspektais:
(1) Pasirinkite atitinkamos markės šilumos perdavimo alyvą ir stebėkite jos fizikinių ir cheminių rodiklių tendencijas
Šilumos perdavimo alyva skirstoma į markes pagal naudojimo temperatūrą. Tarp jų mineralinė šilumos perdavimo alyva daugiausia apima tris prekės ženklus: L-QB280, L-QB300 ir L-QC320, o jų naudojimo temperatūra yra atitinkamai 280 ℃, 300 ℃ ir 320 ℃.
Atitinkamos markės ir kokybės šilumos perdavimo alyva, atitinkanti SH/T 0677-1999 "Heat Transfer Fluid" standartą, turi būti parenkama pagal šildymo sistemos šildymo temperatūrą. Šiuo metu kai kurių parduodamų šilumnešių rekomenduojama naudojimo temperatūra gerokai skiriasi nuo faktinių matavimo rezultatų, o tai klaidina vartotojus ir retkarčiais įvyksta saugumo nelaimingi atsitikimai. Tai turėtų patraukti daugumos vartotojų dėmesį!
Šilumos perdavimo alyva turėtų būti pagaminta iš rafinuotos bazinės alyvos, pasižyminčios puikiu terminiu stabilumu ir aukštos temperatūros antioksidantais bei nuosėdas stabdančiais priedais. Aukštos temperatūros antioksidantas gali veiksmingai atidėti šilumos perdavimo alyvos oksidaciją ir sutirštėjimą veikimo metu; Aukštos temperatūros agentas nuo nuosėdų gali ištirpinti krosnies vamzdžiuose ir vamzdynuose esantį koksą, išsklaidyti jį šilumos perdavimo alyvoje ir filtruoti per sistemos aplinkkelio filtrą, kad krosnies vamzdžiai ir vamzdynai būtų švarūs. Kas tris ar šešis naudojimo mėnesius reikia sekti ir analizuoti šilumos perdavimo alyvos klampumą, pliūpsnio temperatūrą, rūgšties vertę ir anglies likučius. Kai du iš indikatorių viršija nurodytą ribą (anglies likutis ne daugiau kaip 1,5%, rūgšties kiekis ne didesnis kaip 0,5 mgKOH/g, pliūpsnio temperatūros kitimo greitis ne didesnis kaip 20%, klampos kitimo greitis ne didesnis kaip 15%), reikėtų apsvarstyti galimybę įpilti naujos alyvos arba pakeisti visą alyvą.
(2) Protingas šildymo sistemos projektavimas ir įrengimas
Šilumos perdavimo alyvos šildymo sistemos projektavimas ir montavimas turėtų būti griežtai laikomasi karštos alyvos krosnies projektavimo taisyklių, kurias suformulavo atitinkami departamentai, kad būtų užtikrintas saugus šildymo sistemos veikimas.
(3) Standartizuoti kasdienį šildymo sistemos darbą
Kasdieninis šiluminės alyvos šildymo sistemos veikimas turėtų griežtai laikytis atitinkamų padalinių parengtų organinių šilumnešių krosnių saugos ir techninės priežiūros taisyklių ir stebėti parametrų, tokių kaip temperatūra ir šiluminės alyvos srauto greitis šildyme, kaitos tendencijas. sistema bet kuriuo metu.
Faktiškai naudojant, vidutinė temperatūra prie šildymo krosnies išleidimo angos turi būti bent 20 ℃ žemesnė už šilumokaičio alyvos darbinę temperatūrą.
Šilumos perdavimo alyvos temperatūra atviros sistemos plėtimosi bake turi būti žemesnė nei 60 ℃, o temperatūra neturi viršyti 180 ℃.
Šilumos perdavimo alyvos srautas karštos alyvos krosnyje turi būti ne mažesnis kaip 2,5 m/s, kad padidėtų šilumos perdavimo alyvos turbulencija, sumažėtų sustingusio apatinio sluoksnio storis šilumos perdavimo ribiniame sluoksnyje ir konvekcinė šilumos perdavimo šiluminė varža ir pagerinti konvekcinį šilumos perdavimo koeficientą, kad būtų pasiektas tikslas padidinti skysčio šilumos perdavimą.
(4) Šildymo sistemos valymas
Iš terminės oksidacijos ir terminės polimerizacijos produktų pirmiausia susidaro polimerizuotos daug anglies turinčios klampios medžiagos, kurios prilimpa prie vamzdžio sienelės. Tokias medžiagas galima pašalinti cheminiu būdu.
Didelės anglies klampos medžiagos toliau sudaro nepilnai grafituotas nuosėdas. Cheminis valymas veiksmingas tik toms dalims, kurios dar nebuvo karbonizuotos. Susidaro visiškai grafitizuotas koksas. Cheminis valymas nebėra šios rūšies medžiagų sprendimas. Užsienyje dažniausiai naudojamas mechaninis valymas. Naudojimo metu jį reikia dažnai tikrinti. Kai susidariusios daug anglies klampos medžiagos dar nėra karbonizuotos, vartotojai gali įsigyti cheminių valymo priemonių valymui.

[6]. Išvada
1. Šilumos perdavimo alyvos koksavimas šilumos perdavimo proceso metu gaunamas iš terminės oksidacijos reakcijos ir terminės polimerizacijos reakcijos produktų.
2. Koksuojant šilumos perdavimo alyvą, sumažės šildymo sistemos šilumos perdavimo koeficientas, padidės išmetamųjų dujų temperatūra ir padidės kuro sąnaudos. Sunkiais atvejais tai gali sukelti nelaimingų atsitikimų, tokių kaip gaisras, sprogimas ir operatoriaus sužalojimas kaitinimo krosnyje.
3. Siekiant sulėtinti kokso susidarymą, reikia pasirinkti šilumos perdavimo alyvą, paruoštą su rafinuota bazine alyva, pasižyminčia puikiu terminiu stabilumu ir aukštos temperatūros antioksidaciniais ir anti-puvimo priedais. Vartotojams turėtų būti parinkti produktai, kurių naudojimo temperatūrą nustato institucija.
4. Šildymo sistema turi būti pagrįstai suprojektuota ir įrengta, o kasdienis šildymo sistemos veikimas naudojimo metu turi būti standartizuotas. Naudojamos šilumnešio alyvos klampumas, pliūpsnio temperatūra, rūgšties vertė ir likutinė anglis turi būti reguliariai tikrinami, kad būtų galima stebėti jų kitimo tendencijas.
5. Šildymo sistemoje dar nesusikarbonizavusiam koksui valyti galima naudoti chemines valymo priemones.