導(dǎo)熱油模溫機(jī)因具有低壓、高溫的傳熱效果,被廣泛應(yīng)用于新能源、復(fù)合材料成型、石油、化工制藥等工業(yè)領(lǐng)域。隨著導(dǎo)熱油模溫機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,其劣化危害問(wèn)題也日益突出出來(lái),模溫機(jī)導(dǎo)熱油多久換一次成為許多用戶(hù)關(guān)注的問(wèn)題,那么今天我們就從導(dǎo)熱油的劣化變質(zhì)原因分析及預(yù)防來(lái)聊一聊導(dǎo)熱油模溫機(jī)使用,需要關(guān)注哪些問(wèn)題。
導(dǎo)熱油按生產(chǎn)原料可劃分為礦物型和合成型兩大類(lèi)。礦物型是以石油高溫裂解過(guò)程或催化過(guò)程產(chǎn)生的餾分油產(chǎn)品為基礎(chǔ)油,經(jīng)深度加工,加入抗氧化劑等添加劑而制成的,具有原料易得。價(jià)格便宜、制造工藝簡(jiǎn)單、無(wú)毒無(wú)味,常溫下不易氧化等優(yōu)點(diǎn),液相使用溫度可達(dá)340℃,但其熱穩(wěn)定性差,易產(chǎn)生劣化,使用壽命短,再生利用困難。
合成型導(dǎo)熱油以化工和石油化工產(chǎn)品為原料,由一種以上基體油經(jīng)有機(jī)合成工藝制得,其熱穩(wěn)定性較好,使用溫度最高可達(dá)400℃,但其加工工藝復(fù)雜,成本較高,而且一般都有毒,部分產(chǎn)品氣體有刺激性,在高溫下易氧化劣變。
1、熱劣化及其危害
導(dǎo)熱油長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下。會(huì)發(fā)生分子內(nèi)碳鏈的斷裂,導(dǎo)致化合物發(fā)生分解,產(chǎn)生氣體、低分子化合物及自由基;自由基又能與其它分子發(fā)生聚合反應(yīng)而生成高分子聚合物,使油色變?yōu)椴韬稚⑦M(jìn)一步變成黑色,此為熱劣化。
熱劣化所生成的高分子物質(zhì)主要有烷烴烯烴等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聚合物及高分子量的環(huán)狀化合物。在聚合反應(yīng)初期,聚合物還能溶于導(dǎo)熱油,但隨著聚合反應(yīng)的不斷發(fā)展,聚合物會(huì)從導(dǎo)熱油中游離出來(lái),并集結(jié)在循環(huán)流速低的加熱管壁邊界層區(qū)域。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),沉積物不斷增加,再加上脫氫反應(yīng),形成含碳豐富的層狀積垢,影響傳熱效果,并最終因管壁溫度的升高而使模溫機(jī)加熱管燒損。
若層狀物剝離,則會(huì)造成模溫機(jī)加熱管的分叉部、彎管部淤塞,出現(xiàn)循環(huán)障礙。此外,由于導(dǎo)熱油粘度上升,不僅使循環(huán)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷加大,而且易使模溫機(jī)循環(huán)系統(tǒng)中的介質(zhì)流速降低,一旦模溫機(jī)管路內(nèi)導(dǎo)熱油處于層流狀態(tài),則可能導(dǎo)致邊界層過(guò)熱,加劇導(dǎo)熱油的劣化。
2、氧化劣化及其危害
高溫導(dǎo)熱油和空氣中的氧接觸后,會(huì)氧化生成有機(jī)酸,有機(jī)酸又會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)導(dǎo)熱油的聚合反應(yīng)。隨著溫度的升高,氧化速度加快,其結(jié)果可導(dǎo)致粘度的增加,油色由黃色到茶褐色,進(jìn)而變?yōu)楹谏?,此為氧化劣化。有機(jī)酸在高溫狀態(tài)下對(duì)模溫機(jī)的相關(guān)部件有一定的腐蝕作用,影響接頭、管路及泵的使用壽命。
模溫機(jī)導(dǎo)熱油使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)
1、模溫機(jī)第1次灌注導(dǎo)熱油或改注其它型號(hào)導(dǎo)熱油時(shí),一定要咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)人員。使用導(dǎo)熱油前要進(jìn)行脫水處理,先打開(kāi)高位罐放空管閥門(mén),導(dǎo)熱油緩慢升溫至95℃時(shí)便開(kāi)始脫水,升溫速度控制在不超過(guò)5℃/h,當(dāng)溫度升至110~140℃時(shí)要保持24h,以脫去導(dǎo)熱油中的水分。升至180~200℃時(shí),保持4h,以脫去餾分。
導(dǎo)熱油脫水時(shí),會(huì)出現(xiàn)壓力表指針擺動(dòng)頻繁,且導(dǎo)熱油進(jìn)出口溫度也上下波動(dòng)較大的現(xiàn)象。此時(shí),要注意控制膨脹器油位,及時(shí)補(bǔ)油,以恢復(fù)正常油位。脫水完成后,壓力表。溫度表趨于穩(wěn)定。
2、在模溫機(jī)循環(huán)系統(tǒng)中,必須安裝膨脹油箱。并且科學(xué)合理地確定其容積,以確保安全運(yùn)行,膨脹器運(yùn)行溫度要求低于70℃,以避免因高溫而使導(dǎo)熱油加速氧化。循環(huán)系統(tǒng)中的過(guò)濾器應(yīng)定期清洗以保持清潔。在使用過(guò)程中嚴(yán)禁水、酸、堿等雜質(zhì)混入導(dǎo)熱油。
3、為保證不漏油,閥門(mén)及法蘭連接處要用防泄漏的密封材料,要求用金屬纏繞石墨蟄或膨脹石墨復(fù)合墊片,不準(zhǔn)采用石棉制品。
4、導(dǎo)熱油要定期進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn)。使用單位應(yīng)按要求,每年對(duì)其殘?zhí)?、酸值、粘度、閃點(diǎn)等指標(biāo)進(jìn)行分析,當(dāng)有2項(xiàng)指標(biāo)分析不合格,或?qū)嵊头纸獬煞值暮砍^(guò)10%時(shí),應(yīng)更換或?qū)ζ溥M(jìn)行再生處理。
目前,導(dǎo)熱油模溫機(jī)廠(chǎng)家品牌繁多,且沒(méi)有統(tǒng)一的產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn),有些廠(chǎng)家對(duì)其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和使用沒(méi)有明確說(shuō)明。因此,選擇專(zhuān)業(yè)的模溫機(jī)廠(chǎng)家十分重要。只有掌握正確的設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)、具備豐富的使用經(jīng)驗(yàn),才能防止發(fā)生導(dǎo)熱油劣化造成的資源浪費(fèi)和設(shè)備損壞,使生產(chǎn)安全有序地進(jìn)行。