[१]. परिचय
डायरेक्ट हीटिंग आणि स्टीम हीटिंग यांसारख्या पारंपारिक हीटिंग पद्धतींच्या तुलनेत, उष्णता हस्तांतरण तेल हीटिंगमध्ये ऊर्जा बचत, एकसमान गरम करणे, उच्च तापमान नियंत्रण अचूकता, कमी ऑपरेटिंग दाब, सुरक्षितता आणि सोयीचे फायदे आहेत. म्हणून, 1980 पासून, माझ्या देशात उष्णता हस्तांतरण तेलाचे संशोधन आणि वापर वेगाने विकसित झाला आहे आणि रासायनिक उद्योग, पेट्रोलियम प्रक्रिया, पेट्रोकेमिकल उद्योग, रासायनिक फायबर, कापड, हलके उद्योग, बांधकाम साहित्य अशा विविध हीटिंग सिस्टममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहे. , धातूशास्त्र, धान्य, तेल आणि अन्न प्रक्रिया आणि इतर उद्योग.
हा लेख प्रामुख्याने वापरादरम्यान उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या कोकिंगची निर्मिती, धोके, प्रभावित करणारे घटक आणि उपाय यावर चर्चा करतो.

[२]. कोकिंगची निर्मिती
उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियेत तीन मुख्य रासायनिक प्रतिक्रिया आहेत: थर्मल ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया, थर्मल क्रॅकिंग आणि थर्मल पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रिया. थर्मल ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया आणि थर्मल पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रिया द्वारे कोकिंग तयार होते.
जेव्हा हीटिंग सिस्टमच्या ऑपरेशन दरम्यान उष्णता हस्तांतरण तेल गरम केले जाते तेव्हा थर्मल पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रिया येते. प्रतिक्रियेमुळे पॉलीसायक्लिक सुगंधी हायड्रोकार्बन्स, कोलोइड्स आणि ॲस्फाल्टीन सारखे उच्च-उकळणारे मॅक्रोमोलेक्यूल्स तयार होतील, जे हळूहळू कोकिंग तयार करण्यासाठी हीटर आणि पाइपलाइनच्या पृष्ठभागावर जमा होतात.
थर्मल ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया प्रामुख्याने होते जेव्हा ओपन हीटिंग सिस्टमच्या विस्तार टाकीमधील उष्णता हस्तांतरण तेल हवेशी संपर्क साधते किंवा रक्ताभिसरणात भाग घेते. प्रतिक्रिया कमी-आण्विक किंवा उच्च-आण्विक अल्कोहोल, ॲल्डिहाइड्स, केटोन्स, ऍसिड आणि इतर अम्लीय घटक तयार करेल आणि पुढे कोकिंग तयार करण्यासाठी कोलॉइड्स आणि ॲस्फाल्टीनसारखे चिकट पदार्थ तयार करेल; थर्मल ऑक्सिडेशन असामान्य परिस्थितीमुळे होते. एकदा ते उद्भवल्यानंतर, ते थर्मल क्रॅकिंग आणि थर्मल पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रियांना गती देईल, ज्यामुळे चिकटपणा वेगाने वाढेल, उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता कमी होईल, ज्यामुळे ओव्हरहाटिंग आणि फर्नेस ट्यूब कोकिंग होईल. उत्पादित अम्लीय पदार्थांमुळे उपकरणे गंजणे आणि गळती देखील होते.

[३]. कोकिंगचे धोके
वापरादरम्यान उष्णता हस्तांतरण तेलाद्वारे तयार होणारे कोकिंग इन्सुलेशन थर तयार करेल, ज्यामुळे उष्णता हस्तांतरण गुणांक कमी होईल, एक्झॉस्ट तापमान वाढेल आणि इंधनाचा वापर वाढेल; दुसरीकडे, उत्पादन प्रक्रियेसाठी आवश्यक तापमान अपरिवर्तित राहिल्यामुळे, हीटिंग फर्नेस ट्यूबच्या भिंतीचे तापमान झपाट्याने वाढेल, ज्यामुळे भट्टीची नळी फुगते आणि फाटते आणि शेवटी भट्टीच्या नळीतून जळते, ज्यामुळे गरम भट्टी खराब होते. आग लागणे आणि स्फोट होणे, ज्यामुळे उपकरणे आणि ऑपरेटरना वैयक्तिक इजा यासारखे गंभीर अपघात होतात. अलीकडच्या काळात असे अपघात सर्रास होत आहेत.

[४]. कोकिंगवर परिणाम करणारे घटक
(1) उष्णता हस्तांतरण तेल गुणवत्ता
वरील कोकिंग निर्मिती प्रक्रियेचे विश्लेषण केल्यानंतर, असे आढळून आले की उष्णता हस्तांतरण तेलाची ऑक्सिडेशन स्थिरता आणि थर्मल स्थिरता यांचा कोकिंग गती आणि प्रमाणाशी जवळचा संबंध आहे. उष्णता हस्तांतरण तेलाची खराब थर्मल स्थिरता आणि ऑक्सिडेशन स्थिरता यामुळे अनेक आग आणि स्फोट अपघात होतात, ज्यामुळे ऑपरेशन दरम्यान गंभीर कोकिंग होते.
(2) हीटिंग सिस्टमची रचना आणि स्थापना
हीटिंग सिस्टम डिझाइनद्वारे प्रदान केलेले विविध पॅरामीटर्स आणि उपकरणांची स्थापना वाजवी आहे की नाही याचा थेट उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या कोकिंग प्रवृत्तीवर परिणाम होतो.
प्रत्येक उपकरणाच्या स्थापनेची परिस्थिती भिन्न आहे, ज्यामुळे उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या आयुष्यावर देखील परिणाम होईल. उपकरणांची स्थापना वाजवी असणे आवश्यक आहे आणि उष्णता हस्तांतरण तेलाचे आयुष्य वाढवण्यासाठी चालू करताना वेळेवर दुरुस्ती करणे आवश्यक आहे.
(3) हीटिंग सिस्टमचे दैनिक ऑपरेशन आणि देखभाल
वेगवेगळ्या ऑपरेटर्सच्या वेगवेगळ्या वस्तुनिष्ठ परिस्थिती असतात जसे की शिक्षण आणि तांत्रिक स्तर. जरी ते समान हीटिंग उपकरणे आणि उष्णता हस्तांतरण तेल वापरत असले तरीही, त्यांचे हीटिंग सिस्टम तापमान आणि प्रवाह दर नियंत्रण पातळी समान नसते.
उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या थर्मल ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया आणि थर्मल पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रियासाठी तापमान हे एक महत्त्वाचे पॅरामीटर आहे. जसजसे तापमान वाढत जाईल तसतसे या दोन प्रतिक्रियांचे प्रमाण झपाट्याने वाढेल आणि त्यानुसार कोकिंगची प्रवृत्ती देखील वाढेल.
रासायनिक अभियांत्रिकी तत्त्वांच्या संबंधित सिद्धांतांनुसार: रेनॉल्ड्सची संख्या वाढत असताना, कोकिंगचा दर कमी होतो. रेनॉल्ड्स क्रमांक उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या प्रवाह दराच्या प्रमाणात आहे. म्हणून, उष्णता हस्तांतरण तेलाचा प्रवाह दर जितका जास्त असेल तितका कोकिंग मंद होईल.

[५]. कोकिंगसाठी उपाय
कोकिंगची निर्मिती कमी करण्यासाठी आणि उष्णता हस्तांतरण तेलाचे सेवा आयुष्य वाढविण्यासाठी, खालील पैलूंमधून उपाययोजना केल्या पाहिजेत:
(1) योग्य ब्रँडचे उष्णता हस्तांतरण तेल निवडा आणि त्याच्या भौतिक आणि रासायनिक निर्देशकांच्या ट्रेंडचे निरीक्षण करा
उष्णता हस्तांतरण तेल वापराच्या तपमानानुसार ब्रँडमध्ये विभागले जाते. त्यापैकी, खनिज उष्णता हस्तांतरण तेलामध्ये प्रामुख्याने तीन ब्रँड समाविष्ट आहेत: L-QB280, L-QB300 आणि L-QC320, आणि त्यांचे वापर तापमान अनुक्रमे 280℃, 300℃ आणि 320℃ आहे.
SH/T 0677-1999 "हीट ट्रान्सफर फ्लुइड" मानक पूर्ण करणारे योग्य ब्रँड आणि गुणवत्तेचे उष्णता हस्तांतरण तेल हीटिंग सिस्टमच्या गरम तापमानानुसार निवडले पाहिजे. सध्या, काही व्यावसायिकरित्या उपलब्ध उष्णता हस्तांतरण तेलांचे शिफारस केलेले तापमान हे प्रत्यक्ष मापन परिणामांपेक्षा बरेच वेगळे आहे, ज्यामुळे वापरकर्त्यांची दिशाभूल होते आणि वेळोवेळी सुरक्षा अपघात होतात. याने बहुसंख्य वापरकर्त्यांचे लक्ष वेधून घेतले पाहिजे!
उष्णता हस्तांतरण तेल उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता आणि उच्च-तापमान अँटीऑक्सिडंट्स आणि अँटी-स्केलिंग ॲडिटीव्हसह रिफाइंड बेस ऑइलचे बनलेले असावे. उच्च-तापमान अँटीऑक्सिडंट ऑपरेशन दरम्यान उष्णता हस्तांतरण तेलाचे ऑक्सिडेशन आणि घट्ट होण्यास विलंब करू शकते; उच्च-तापमान विरोधी स्केलिंग एजंट भट्टीच्या नळ्या आणि पाइपलाइनमध्ये कोकिंग विरघळू शकतो, उष्णता हस्तांतरण तेलामध्ये विखुरतो आणि भट्टीच्या नळ्या आणि पाइपलाइन स्वच्छ ठेवण्यासाठी सिस्टमच्या बायपास फिल्टरद्वारे ते फिल्टर करू शकतो. दर तीन महिन्यांनी किंवा सहा महिन्यांनी वापरल्यानंतर, उष्णता हस्तांतरण तेलाची स्निग्धता, फ्लॅश पॉइंट, आम्ल मूल्य आणि कार्बन अवशेषांचा मागोवा घेतला पाहिजे आणि त्याचे विश्लेषण केले पाहिजे. जेव्हा दोन निर्देशक निर्दिष्ट मर्यादा ओलांडतात (कार्बन अवशेष 1.5% पेक्षा जास्त नाही, आम्ल मूल्य 0.5mgKOH/g पेक्षा जास्त नाही, फ्लॅश पॉइंट बदल दर 20% पेक्षा जास्त नाही, स्निग्धता बदल दर 15% पेक्षा जास्त नाही), काही नवीन तेल घालण्याचा किंवा सर्व तेल बदलण्याचा विचार केला पाहिजे.
(2) हीटिंग सिस्टमची वाजवी रचना आणि स्थापना
हीट ट्रान्सफर ऑइल हीटिंग सिस्टमची रचना आणि स्थापनेने हीटिंग सिस्टमचे सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी संबंधित विभागांनी तयार केलेल्या हॉट ऑइल फर्नेस डिझाइन नियमांचे काटेकोरपणे पालन केले पाहिजे.
(3) हीटिंग सिस्टमच्या दैनंदिन ऑपरेशनचे मानकीकरण करा
थर्मल ऑइल हीटिंग सिस्टमच्या दैनंदिन ऑपरेशनमध्ये संबंधित विभागांनी तयार केलेल्या सेंद्रिय उष्णता वाहक भट्टीसाठी सुरक्षा आणि तांत्रिक पर्यवेक्षण नियमांचे काटेकोरपणे पालन केले पाहिजे आणि हीटिंगमध्ये थर्मल ऑइलचे तापमान आणि प्रवाह दर यासारख्या पॅरामीटर्सच्या बदलत्या ट्रेंडचे निरीक्षण केले पाहिजे. प्रणाली कोणत्याही वेळी.
वास्तविक वापरामध्ये, हीटिंग फर्नेसच्या आउटलेटवरील सरासरी तापमान उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या ऑपरेटिंग तापमानापेक्षा किमान 20 डिग्री सेल्सियस कमी असावे.
ओपन सिस्टमच्या विस्तार टाकीमध्ये उष्णता हस्तांतरण तेलाचे तापमान 60 ℃ पेक्षा कमी असावे आणि तापमान 180 ℃ पेक्षा जास्त नसावे.
गरम तेलाच्या भट्टीमध्ये उष्णता हस्तांतरण तेलाचा प्रवाह दर 2.5 m/s पेक्षा कमी नसावा जेणेकरून उष्णता हस्तांतरण तेलाचा गोंधळ वाढेल, उष्णता हस्तांतरण सीमा स्तरामध्ये स्थिर तळाच्या थराची जाडी कमी होईल आणि संवहनी उष्णता हस्तांतरण थर्मल प्रतिकार, आणि द्रव उष्णता हस्तांतरण वाढवण्याचा उद्देश साध्य करण्यासाठी संवहनी उष्णता हस्तांतरण गुणांक सुधारित करा.
(4) हीटिंग सिस्टमची साफसफाई
थर्मल ऑक्सिडेशन आणि थर्मल पॉलिमरायझेशन उत्पादने प्रथम पॉलिमराइज्ड उच्च-कार्बन चिकट पदार्थ तयार करतात जे पाईपच्या भिंतीला चिकटतात. रासायनिक साफसफाई करून असे पदार्थ काढले जाऊ शकतात.
उच्च-कार्बन स्निग्ध पदार्थ पुढे अपूर्णपणे ग्राफिटाइज्ड ठेवी तयार करतात. रासायनिक साफसफाई केवळ त्या भागांसाठी प्रभावी आहे जे अद्याप कार्बनीकृत झाले नाहीत. पूर्णपणे ग्राफिटाइज्ड कोक तयार होतो. रासायनिक साफसफाई हा आता या प्रकारच्या पदार्थावर उपाय नाही. यांत्रिक साफसफाईचा वापर परदेशात केला जातो. ते वापरताना वारंवार तपासले पाहिजे. जेव्हा तयार झालेले उच्च-कार्बन चिकट पदार्थ अद्याप कार्बनीकृत केलेले नाहीत, तेव्हा वापरकर्ते साफसफाईसाठी रासायनिक स्वच्छता एजंट खरेदी करू शकतात.

[६]. निष्कर्ष
1. उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियेदरम्यान उष्णता हस्तांतरण तेलाचे कोकिंग थर्मल ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया आणि थर्मल पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रिया यांच्या प्रतिक्रिया उत्पादनांमधून येते.
2. उष्णता हस्तांतरण तेलाच्या कोकिंगमुळे हीटिंग सिस्टमचे उष्णता हस्तांतरण गुणांक कमी होईल, एक्झॉस्ट तापमान वाढेल आणि इंधनाचा वापर वाढेल. गंभीर प्रकरणांमध्ये, यामुळे हीटिंग फर्नेसमध्ये आग, स्फोट आणि ऑपरेटरची वैयक्तिक इजा यासारख्या दुर्घटना घडतात.
3. कोकिंगची निर्मिती कमी करण्यासाठी, उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता आणि उच्च-तापमान अँटी-ऑक्सिडेशन आणि अँटी-फाउलिंग ॲडिटीव्हसह रिफाइंड बेस ऑइलसह तयार केलेले उष्णता हस्तांतरण तेल निवडले पाहिजे. वापरकर्त्यांसाठी, ज्या उत्पादनांचे तापमान प्राधिकरणाद्वारे निर्धारित केले जाते ते निवडले जावे.
4. हीटिंग सिस्टम वाजवीपणे डिझाइन आणि स्थापित केली पाहिजे आणि वापरादरम्यान हीटिंग सिस्टमचे दैनिक ऑपरेशन प्रमाणित केले पाहिजे. कार्यरत उष्णता हस्तांतरण तेलाची चिकटपणा, फ्लॅश पॉइंट, आम्ल मूल्य आणि अवशिष्ट कार्बन त्यांच्या बदलत्या ट्रेंडचे निरीक्षण करण्यासाठी नियमितपणे तपासले पाहिजे.
5. कोकिंग स्वच्छ करण्यासाठी केमिकल क्लिनिंग एजंट्सचा वापर केला जाऊ शकतो जो अद्याप हीटिंग सिस्टममध्ये कार्बनाइज्ड झाला नाही.