[1]. вступ
У порівнянні з традиційними методами опалення, такими як пряме опалення та опалення парою, теплообмінне масляне опалення має такі переваги, як енергозбереження, рівномірне нагрівання, висока точність регулювання температури, низький робочий тиск, безпека та зручність. Тому, починаючи з 1980-х років, дослідження та застосування теплообмінної олії в моїй країні швидко розвиваються та широко використовуються в різних системах опалення в хімічній промисловості, нафтопереробці, нафтохімічній промисловості, хімічному волокні, текстильній, легкій промисловості, будматеріалах , металургія, зернова, нафтопереробна та харчова промисловість та інші галузі.
У цій статті в основному обговорюється утворення, небезпека, фактори впливу та розчини коксування теплоносія під час використання.

[2]. Утворення коксування
Існує три основні хімічні реакції в процесі теплопередачі теплообмінного масла: реакція термічного окислення, термічного крекінгу та реакція термічної полімеризації. Коксування відбувається шляхом реакції термічного окислення та реакції термічної полімеризації.
Реакція термічної полімеризації відбувається при нагріванні масла-теплоносія під час роботи системи опалення. Реакція призведе до утворення висококиплячих макромолекул, таких як поліциклічні ароматичні вуглеводні, колоїди та асфальтен, які поступово осідають на поверхні нагрівача та трубопроводу з утворенням коксу.
Реакція термічного окислення в основному відбувається, коли теплоносне масло в розширювальному баку відкритої системи опалення контактує з повітрям або бере участь в циркуляції. Реакція призведе до утворення низькомолекулярних або високомолекулярних спиртів, альдегідів, кетонів, кислот та інших кислотних компонентів, а також до утворення в’язких речовин, таких як колоїди та асфальтени, з утворенням коксу; термічне окислення спричинене ненормальними умовами. Як тільки це станеться, це прискорить реакції термічного крекінгу та термічної полімеризації, спричиняючи швидке збільшення в’язкості, зниження ефективності теплопередачі, викликаючи перегрів і закоксовування труби печі. Утворені кислотні речовини також спричинять корозію обладнання та витік.

[3]. Шкода коксування
Закоксовування, яке утворюється теплоносним маслом під час використання, утворює ізоляційний шар, спричиняючи зниження коефіцієнта теплопередачі, підвищення температури вихлопу та збільшення споживання палива; з іншого боку, оскільки температура, необхідна для виробничого процесу, залишається незмінною, температура стінки труби нагрівальної печі різко підвищиться, в результаті чого труба печі здувається та розривається, і врешті-решт прогорає трубу печі, спричиняючи нагрівальну піч до загорятися та вибухати, спричиняючи серйозні нещасні випадки, наприклад травмування обладнання та операторів. Останніми роками подібні аварії стали поширеними.

[4]. Фактори, що впливають на коксування
(1) Якість теплоносія
Після аналізу вищезазначеного процесу коксування виявлено, що стійкість до окислення та термічна стабільність теплоносія тісно пов’язані зі швидкістю та кількістю коксування. Багато нещасних випадків, пов’язаних із пожежами та вибухами, викликані низькою термостабільністю та стійкістю до окислення теплоносія, що спричиняє серйозне коксування під час експлуатації.
(2) Проектування та монтаж системи опалення
Різноманітні параметри, передбачені проектом системи опалення, а також те, чи доцільно встановити обладнання, безпосередньо впливають на схильність теплоносія до коксування.
Умови установки кожного обладнання різні, що також вплине на термін служби теплоносія. Встановлення обладнання має бути розумним, а під час введення в експлуатацію необхідне своєчасне виправлення, щоб продовжити термін служби теплоносія.
(3) Щоденна експлуатація та обслуговування системи опалення
Різні оператори мають різні об'єктивні умови, такі як освіта та технічний рівень. Навіть якщо вони використовують те саме опалювальне обладнання та теплоносій, їхній рівень керування температурою системи опалення та витратою не буде однаковим.
Температура є важливим параметром для реакції термічного окислення та реакції термічної полімеризації масла для теплопередачі. З підвищенням температури швидкість реакції цих двох реакцій різко зросте, і відповідно збільшиться тенденція до коксування.
Відповідно до відповідних теорій принципів хімічної інженерії: зі збільшенням числа Рейнольдса швидкість коксування сповільнюється. Число Рейнольдса пропорційне витраті теплоносія. Отже, чим більша швидкість потоку теплоносія, тим повільніше коксування.

[5]. Розчини коксування
Для уповільнення утворення коксу і продовження терміну служби теплоносія необхідно вжити заходів з таких аспектів:
(1) Виберіть оливу для теплопередачі відповідної марки та спостерігайте за тенденцією її фізико-хімічних показників
Теплообмінна олія поділяється на марки залежно від температури використання. Серед них мінеральне масло для теплопередачі в основному включає три марки: L-QB280, L-QB300 і L-QC320, і їх робочі температури становлять 280 ℃, 300 ℃ і 320 ℃ відповідно.
Мастило-теплопередавач відповідної марки та якості, що відповідає стандарту SH/T 0677-1999 «Рідина-теплоносія», слід вибирати відповідно до температури нагрівання опалювальної системи. Наразі рекомендована температура використання деяких комерційно доступних олив-теплопередавачів значно відрізняється від фактичних результатів вимірювань, що вводить користувачів в оману та час від часу трапляються нещасні випадки. Це має привернути увагу більшості користувачів!
Теплопередаюча олія повинна бути виготовлена ​​з очищеної базової олії з чудовою термічною стабільністю та високотемпературними антиоксидантами та присадками проти накипу. Високотемпературний антиоксидант може ефективно затримувати окислення та згущення теплообмінного масла під час роботи; високотемпературний засіб проти накипу може розчиняти коксування в пічних трубах і трубопроводах, диспергувати його в теплообмінному маслі та фільтрувати через байпасний фільтр системи, щоб підтримувати пічні труби та трубопроводи в чистоті. Через кожні три або шість місяців використання слід відстежувати та аналізувати в’язкість, температуру спалаху, кислотне число та вуглецевий залишок оливи. При перевищенні двох показників встановленої межі (вуглецевий залишок не більше 1,5%, кислотне число не більше 0,5 мгКОН/г, швидкість зміни температури спалаху не більше 20%, швидкість зміни в'язкості не більше 15%), слід розглянути можливість долити нове масло або замінити все масло.
(2) Розумне проектування та встановлення системи опалення
Проектування та встановлення системи теплообміну на масляному опаленні повинні суворо відповідати правилам проектування печей на гарячому маслі, розробленим відповідними відділами для забезпечення безпечної роботи системи опалення.
(3) Стандартизуйте щоденну роботу системи опалення
Щоденна експлуатація системи опалення термальним маслом повинна суворо відповідати правилам безпеки та технічного нагляду для печей з органічними теплоносіями, розробленим відповідними відділами, і слідкувати за тенденціями зміни таких параметрів, як температура та швидкість потоку термального масла в системі опалення. системи в будь-який час.
Під час фактичного використання середня температура на виході з нагрівальної печі має бути принаймні на 20 ℃ нижчою за робочу температуру теплоносія.
Температура теплоносія в розширювальному баку відкритої системи повинна бути нижчою за 60 ℃, а температура не повинна перевищувати 180 ℃.
Швидкість потоку теплоносія в печі з гарячим маслом не повинна бути нижчою за 2,5 м/с, щоб збільшити турбулентність теплоносія, зменшити товщину застійного нижнього шару в граничному шарі теплопередачі та термічний опір конвективної теплопередачі та покращити коефіцієнт конвективної теплопередачі для досягнення мети підвищення теплопередачі рідини.
(4) Очищення системи опалення
Продукти термічного окислення та термічної полімеризації спочатку утворюють полімеризовані в’язкі речовини з високим вмістом вуглецю, які прилипають до стінки труби. Такі речовини можна видалити хімічним очищенням.
В'язкі речовини з високим вмістом вуглецю утворюють далі неповністю графітизовані відкладення. Хімічне очищення ефективне лише для деталей, які ще не навуглені. Утворюється повністю графітизований кокс. Хімічне очищення більше не є рішенням цього типу речовин. За кордоном в основному використовується механічне очищення. Його слід часто перевіряти під час використання. Коли утворені високовуглецеві в’язкі речовини ще не карбонізовані, користувачі можуть придбати хімічні миючі засоби для чищення.

[6]. Висновок
1. Коксування теплоносія під час процесу теплопередачі відбувається з продуктів реакції термічного окислення та реакції термічної полімеризації.
2. Коксування теплоносія призведе до зниження коефіцієнта теплопередачі системи опалення, підвищення температури вихлопу та збільшення витрати палива. У важких випадках це призведе до виникнення нещасних випадків, таких як пожежа, вибух і травмування оператора в опалювальній печі.
3. Щоб уповільнити утворення коксу, слід вибирати теплоносну олію, виготовлену на основі очищеної базової олії з відмінною термічною стабільністю та високотемпературними антиокислювальними присадками та присадками проти обростання. Для користувачів слід вибирати продукти, температура використання яких визначається органом.
4. Система опалення повинна бути розумно спроектована та встановлена, а щоденна робота системи опалення повинна бути стандартизована під час використання. Слід регулярно перевіряти в’язкість, температуру спалаху, кислотне число та залишковий вуглець мастила-теплопередавача, щоб спостерігати за тенденціями їх зміни.
5. Хімічні мийні засоби можна використовувати для очищення коксу, який ще не закоксувався в системі опалення.