[1]. Ievads
Salīdzinājumā ar tradicionālajām sildīšanas metodēm, piemēram, tiešo apkuri un tvaika sildīšanu, siltuma pārneses eļļas sildīšanai ir tādas priekšrocības kā enerģijas taupīšana, vienmērīga sildīšana, augsta temperatūras kontroles precizitāte, zems darba spiediens, drošība un ērtības. Tāpēc kopš 1980. gadiem siltumnesēja eļļas izpēte un pielietošana manā valstī ir strauji attīstījusies, un to plaši izmanto dažādās apkures sistēmās ķīmiskajā rūpniecībā, naftas pārstrādē, naftas ķīmijas rūpniecībā, ķīmiskajā šķiedrā, tekstilrūpniecībā, vieglajā rūpniecībā, būvmateriālos. , metalurģijas, graudu, naftas un pārtikas pārstrādes un citās nozarēs.
Šajā rakstā galvenokārt apskatīta siltumnesēja eļļas koksēšanas veidošanās, apdraudējumi, ietekmējošie faktori un risinājumi lietošanas laikā.

[2]. Koksēšanas veidošanās
Siltumnesēja eļļas siltuma pārneses procesā ir trīs galvenās ķīmiskās reakcijas: termiskās oksidācijas reakcija, termiskā krekinga un termiskās polimerizācijas reakcija. Koksu iegūst termiskās oksidācijas reakcijā un termiskās polimerizācijas reakcijā.
Termiskās polimerizācijas reakcija notiek, kad siltumnesēja eļļa tiek uzkarsēta apkures sistēmas darbības laikā. Reakcija radīs augstas viršanas temperatūras makromolekulas, piemēram, policikliskos aromātiskos ogļūdeņražus, koloīdus un asfaltēnu, kas pakāpeniski nogulsnējas uz sildītāja un cauruļvada virsmas, veidojot koksu.
Termiskās oksidācijas reakcija galvenokārt notiek, kad siltumnesēja eļļa atvērtās apkures sistēmas izplešanās tvertnē saskaras ar gaisu vai piedalās cirkulācijā. Reakcija radīs mazmolekulārus vai lielmolekulārus spirtus, aldehīdus, ketonus, skābes un citus skābos komponentus un tālāk veidos viskozas vielas, piemēram, koloīdus un asfaltēnu, veidojot koksu; termisko oksidāciju izraisa neparasti apstākļi. Kad tas notiks, tas paātrinās termiskās krekinga un termiskās polimerizācijas reakcijas, izraisot viskozitātes strauju pieaugumu, samazinot siltuma pārneses efektivitāti, izraisot pārkaršanu un krāsns caurules koksēšanu. Saražotās skābās vielas arī izraisīs iekārtu koroziju un noplūdes.

[3]. Koksēšanas draudi
Siltuma pārneses eļļas radītais koksējums lietošanas laikā veidos izolācijas slāni, izraisot siltuma pārneses koeficienta samazināšanos, izplūdes gāzu temperatūras paaugstināšanos un degvielas patēriņa palielināšanos; no otras puses, tā kā ražošanas procesam nepieciešamā temperatūra nemainās, sildīšanas krāsns caurules sienas temperatūra strauji paaugstināsies, izraisot krāsns caurules izliekšanos un plīsumus, un galu galā tā izdegs cauri krāsns caurulei, izraisot sildīšanas krāsns pārtraukšanu. aizdegties un eksplodēt, izraisot nopietnus negadījumus, piemēram, ievainojumus aprīkojumam un operatoriem. Pēdējos gados šādi negadījumi ir bijuši bieži.

[4]. Koksēšanu ietekmējošie faktori
(1) Siltuma pārneses eļļas kvalitāte
Analizējot iepriekš minēto koksa veidošanās procesu, tiek konstatēts, ka siltumnesēja eļļas oksidācijas stabilitāte un termiskā stabilitāte ir cieši saistītas ar koksēšanas ātrumu un daudzumu. Daudzas ugunsgrēka un eksplozijas negadījumus izraisa siltuma pārneses eļļas slikta termiskā stabilitāte un oksidācijas stabilitāte, kas darbības laikā izraisa nopietnu koksēšanu.
(2) Apkures sistēmas projektēšana un uzstādīšana
Dažādie parametri, ko nodrošina apkures sistēmas konstrukcija un vai iekārtu uzstādīšana ir saprātīga, tieši ietekmē siltumnesēja eļļas koksēšanas tendenci.
Katras iekārtas uzstādīšanas apstākļi ir atšķirīgi, kas ietekmēs arī siltumnesēja eļļas kalpošanas laiku. Iekārtas uzstādīšanai jābūt saprātīgai, un nodošanas ekspluatācijā laikā ir nepieciešama savlaicīga labošana, lai pagarinātu siltumnesēja eļļas kalpošanas laiku.
(3) Apkures sistēmas ikdienas darbība un apkope
Dažādiem operatoriem ir atšķirīgi objektīvi nosacījumi, piemēram, izglītība un tehniskais līmenis. Pat ja viņi izmanto vienu un to pašu apkures iekārtu un siltuma pārneses eļļu, to apkures sistēmas temperatūras un plūsmas ātruma kontroles līmenis nav vienāds.
Temperatūra ir svarīgs parametrs siltuma pārneses eļļas termiskās oksidācijas reakcijai un termiskās polimerizācijas reakcijai. Paaugstinoties temperatūrai, šo divu reakciju reakcijas ātrums strauji palielināsies, un attiecīgi palielināsies arī koksēšanas tendence.
Saskaņā ar attiecīgajām ķīmijas inženierijas principu teorijām: pieaugot Reinoldsa skaitlim, koksēšanas ātrums palēninās. Reinoldsa skaitlis ir proporcionāls siltumnesēja eļļas plūsmas ātrumam. Tāpēc, jo lielāks ir siltumnesēja eļļas plūsmas ātrums, jo lēnāka koksēšana.

[5]. Koksēšanas risinājumi
Lai palēninātu koksa veidošanos un pagarinātu siltumnesēja eļļas kalpošanas laiku, jāveic pasākumi no šādiem aspektiem:
(1) Izvēlieties atbilstošas ​​markas siltuma pārneses eļļu un uzraugiet tās fizikālo un ķīmisko rādītāju tendences
Siltuma pārneses eļļa tiek sadalīta zīmolos atbilstoši lietošanas temperatūrai. Starp tiem minerālu siltumnesēja eļļa galvenokārt ietver trīs zīmolus: L-QB280, L-QB300 un L-QC320, un to lietošanas temperatūra ir attiecīgi 280 ℃, 300 ℃ un 320 ℃.
Atbilstoša zīmola un kvalitātes siltumnesēja eļļa, kas atbilst SH/T 0677-1999 "Siltuma pārneses šķidruma" standartam, jāizvēlas atbilstoši apkures sistēmas apkures temperatūrai. Šobrīd dažu komerciāli pieejamo siltumnesēju eļļu ieteicamā lietošanas temperatūra krasi atšķiras no faktiskajiem mērījumu rezultātiem, kas maldina lietotājus un ik pa laikam notiek drošības negadījumi. Tam vajadzētu piesaistīt lielākās daļas lietotāju uzmanību!
Siltuma pārneses eļļai jābūt izgatavotai no rafinētas bāzes eļļas ar izcilu termisko stabilitāti un augstas temperatūras antioksidantiem un pretkaļķa piedevām. Augstas temperatūras antioksidants var efektīvi aizkavēt siltumnesēja eļļas oksidēšanos un sabiezēšanu darbības laikā; Augstas temperatūras pretkaļķošanās līdzeklis var izšķīdināt koksu krāsns caurulēs un cauruļvados, izkliedēt to siltuma pārneses eļļā un filtrēt caur sistēmas apvada filtru, lai krāsns caurules un cauruļvadi būtu tīri. Ik pēc trim vai sešiem lietošanas mēnešiem ir jāseko līdzi un jāanalizē siltumnesēja eļļas viskozitāte, uzliesmošanas temperatūra, skābes vērtība un oglekļa atlikums. Ja divi no indikatoriem pārsniedz noteikto robežu (oglekļa atlikums ne vairāk kā 1,5%, skābes vērtība ne vairāk kā 0,5 mgKOH/g, uzliesmošanas temperatūras maiņas ātrums ne vairāk kā 20%, viskozitātes maiņas ātrums ne vairāk kā 15%), jāapsver iespēja pievienot jaunu eļļu vai nomainīt visu eļļu.
(2) Saprātīga apkures sistēmas projektēšana un uzstādīšana
Siltuma pārneses eļļas apkures sistēmas projektēšanā un uzstādīšanā stingri jāievēro karstās eļļas krāsns projektēšanas noteikumi, ko izstrādājuši attiecīgie departamenti, lai nodrošinātu apkures sistēmas drošu darbību.
(3) Standartizēt apkures sistēmas ikdienas darbību
Eļļas sildīšanas sistēmas ikdienas darbībā ir stingri jāievēro drošības un tehniskās uzraudzības noteikumi organisko siltumnesēja krāsnīm, ko izstrādājuši attiecīgie departamenti, un jāuzrauga mainīgās tendences parametros, piemēram, termoeļļas temperatūras un plūsmas ātrumā apkurē. sistēmu jebkurā laikā.
Faktiskā lietošanā vidējai temperatūrai sildīšanas krāsns izejā jābūt vismaz par 20 ℃ zemākai par siltumnesēja eļļas darba temperatūru.
Siltuma pārneses eļļas temperatūrai atvērtās sistēmas izplešanās tvertnē jābūt zemākai par 60 ℃, un temperatūrai nevajadzētu pārsniegt 180 ℃.
Siltuma pārneses eļļas plūsmas ātrums karstās eļļas krāsnī nedrīkst būt mazāks par 2,5 m/s, lai palielinātu siltumnesēja turbulenci, samazinātu stagnējošā apakšējā slāņa biezumu siltuma pārneses robežslānī un konvektīvās siltuma pārneses termiskā pretestība un uzlabot konvekcijas siltuma pārneses koeficientu, lai sasniegtu šķidruma siltuma pārneses uzlabošanas mērķi.
(4) Apkures sistēmas tīrīšana
Termiskās oksidācijas un termiskās polimerizācijas produkti vispirms veido polimerizētas viskozas vielas ar augstu oglekļa saturu, kas pielīp pie caurules sienas. Šādas vielas var noņemt ar ķīmisku tīrīšanu.
Viskozās vielas ar augstu oglekļa saturu veido nepilnīgi grafītas nogulsnes. Ķīmiskā tīrīšana ir efektīva tikai detaļām, kas vēl nav karbonizētas. Veidojas pilnībā grafitizēts kokss. Ķīmiskā tīrīšana vairs nav risinājums šāda veida vielām. Ārzemēs pārsvarā tiek izmantota mehāniskā tīrīšana. Lietošanas laikā tas ir bieži jāpārbauda. Kad izveidojušās viskozas vielas ar augstu oglekļa saturu vēl nav karbonizētas, lietotāji var iegādāties ķīmiskos tīrīšanas līdzekļus tīrīšanai.

[6]. Secinājums
1. Siltuma pārneses eļļas koksēšana siltuma pārneses procesā rodas no termiskās oksidācijas reakcijas un termiskās polimerizācijas reakcijas reakcijas produktiem.
2. Siltumnesēja eļļas koksēšana izraisīs apkures sistēmas siltuma pārneses koeficienta samazināšanos, izplūdes gāzu temperatūras paaugstināšanos un degvielas patēriņa pieaugumu. Smagos gadījumos tas var izraisīt negadījumus, piemēram, aizdegšanos, sprādzienu un operatora traumas sildīšanas krāsnī.
3. Lai palēninātu koksa veidošanos, jāizvēlas siltumnesēja eļļa, kas sagatavota ar rafinētu bāzes eļļu ar izcilu termisko stabilitāti un augstas temperatūras antioksidācijas un pretapaugšanas piedevām. Lietotājiem jāizvēlas produkti, kuru lietošanas temperatūru nosaka iestāde.
4. Apkures sistēmai jābūt saprātīgi projektētai un uzstādītai, un apkures sistēmas ikdienas darbībai lietošanas laikā jābūt standartizētai. Darbībā esošās siltumnesēja eļļas viskozitāte, uzliesmošanas temperatūra, skābes vērtība un atlikušais ogleklis regulāri jāpārbauda, ​​lai novērotu to mainīgās tendences.
5. Apkures sistēmā vēl nepārkarbonizēto koksu var attīrīt ar ķīmiskajiem tīrīšanas līdzekļiem.