Formation, inflytande och lösning av värmeöverföring oljekokning i asfaltblandningsanläggningen
[1]. Introduktion
Jämfört med traditionella uppvärmningsmetoder som direkt uppvärmning och ångvärme har värmeuppvärmning av värmeöverföring fördelarna med energibesparing, enhetlig uppvärmning, noggrannhet med hög temperatur, låg driftstryck, säkerhet och bekvämlighet. Därför, sedan 1980 -talet, har forskning och tillämpning av värmeöverföring olja i mitt land utvecklats snabbt och har använts allmänt i olika värmesystem inom kemisk industri, petroleumbearbetning, petrokemisk industri, kemisk fiber, textil, lätt industri, byggnadsmaterial, metallurgi, spannmål, olje- och livsmedelsbearbetning och andra industrier.
Den här artikeln diskuterar huvudsakligen formationen, faror, påverkande faktorer och lösningar för koksöverföring olja under användning.
[2]. Kokning
Det finns tre huvudsakliga kemiska reaktioner i värmeöverföringsprocessen för värmeöverföring olja: termisk oxidationsreaktion, termisk sprickbildning och termisk polymerisationsreaktion. Kokning produceras genom termisk oxidationsreaktion och termisk polymerisationsreaktion.
Termisk polymerisationsreaktion inträffar när värmeöverföring olja värms under driften av värmesystemet. Reaktionen kommer att generera högkokande makromolekyler såsom polycykliska aromatiska kolväten, kolloider och asfalten, som gradvis sätter på ytan av värmaren och rörledningen för att bilda koks.
Termisk oxidationsreaktion uppstår huvudsakligen när värmeöverföringsoljan i expansionstanken för det öppna värmesystemet kontaktar luften eller deltar i cirkulationen. Reaktionen kommer att generera lågmolekylära eller högmolekylära alkoholer, aldehyder, ketoner, syror och andra sura komponenter, och ytterligare generera viskösa ämnen såsom kolloider och asfalten för att bilda kokning; Termisk oxidation orsakas av onormala förhållanden. När den inträffar kommer den att påskynda termisk sprickbildning och termiska polymerisationsreaktioner, vilket gör att viskositeten ökar snabbt, vilket minskar värmeöverföringseffektiviteten, vilket orsakar överhettning och ugnsrörskokning. De sura ämnena som produceras kommer också att orsaka utrustningskorrosion och läckage.
[3]. Faror
Kokningen som genereras av värmeöverföringsoljan under användning kommer att bilda ett isoleringsskikt, vilket gör att värmeöverföringskoefficienten minskar, avgasstemperaturen ökar och bränsleförbrukningen för att öka; Å andra sidan, eftersom temperaturen som krävs av produktionsprocessen förblir oförändrad, kommer temperaturen på värmningsugnrörsväggen att stiga kraftigt, vilket får ugnsröret att buka och brista och så småningom bränna genom ugnsröret, vilket får värmningsugnen att fånga eld och explodera, vilket får allvarliga olyckor som personskador och operatörer. Under de senaste åren har sådana olyckor varit vanliga.


[4]. Faktorer som påverkar koks
(1) Värmeöverföring oljekvalitet
Efter analys av ovanstående koksbildningsprocess har det visat sig att oxidationsstabiliteten och termisk stabilitet för värmeöverföring olja är nära besläktade med kokhastigheten och kvantiteten. Många brand- och explosionolyckor orsakas av den dåliga termiska stabiliteten och oxidationsstabiliteten för värmeöverföring olja, vilket orsakar allvarlig koks under drift.
(2) Design och installation av värmesystemet
De olika parametrarna som tillhandahålls av värmesystemets konstruktion och om utrustningens installation är rimlig påverkar direkt koksöverföringsoljan.
Installationsförhållandena för varje utrustning är olika, vilket också kommer att påverka livslängden för värmeöverföring olja. Utrustningsinstallation måste vara rimlig och snabb korrigering krävs under idrifttagning för att förlänga livslängden för värmeöverföring olja.
(3) Daglig drift och underhåll av värmesystem
Olika operatörer har olika objektiva förhållanden som utbildning och teknisk nivå. Även om de använder samma värmeutrustning och värmeöverföringsolja är deras kontrollnivå för värmesystemets temperatur och flödeshastighet inte densamma.
Temperatur är en viktig parameter för termisk oxidationsreaktion och termisk polymerisationsreaktion av värmeöverföringsolja. När temperaturen stiger kommer reaktionshastigheten för dessa två reaktioner att öka kraftigt och den kokande tendensen kommer också att öka i enlighet därmed.
Enligt de relevanta teorierna om kemitekniska principer: När Reynolds -antalet ökar bromsar koksgraden. Reynolds -antalet är proportionellt mot flödeshastigheten för värmeöverföring olja. Därför, desto större flödeshastigheten för värmeöverföringsoljan, desto långsammare koks.
[5]. Lösningar på koks
För att bromsa bildandet av koks och förlänga livslängden för värmeöverföring olja, bör åtgärder vidtas från följande aspekter:
(1) Välj värmeöverföringsolja med lämpligt varumärke och övervaka trenden för dess fysiska och kemiska indikatorer
Värmeöverföring olja är uppdelad i märken enligt användningstemperaturen. Bland dem inkluderar mineralvärmeöverföring olja främst tre märken: L-QB280, L-QB300 och L-QC320, och deras användningstemperaturer är 280 ℃, 300 ℃ respektive 320 ℃.
Värmeöverföringsoljan för lämpligt varumärke och kvalitet som uppfyller SH / t 0677-1999 "Värmeöverföringsvätskan" bör väljas enligt värmningstemperaturen för värmesystemet. För närvarande skiljer sig den rekommenderade användningstemperaturen för vissa kommersiellt tillgängliga värmeöverföringsoljor helt från de faktiska mätresultaten, vilket vilseleder användare och säkerhetsolyckor inträffar då och då. Det borde locka till majoriteten av användarna!
Värmeöverföringsoljan ska vara gjord av raffinerad basolja med utmärkt termisk stabilitet och högtemperaturantioxidanter och anti-skalningsadditiv. Högtemperaturantioxidanten kan effektivt försena oxidationen och förtjockningen av värmeöverföringsoljan under drift; Det höga temperaturen anti-skalningsmedel kan lösa upp kokningen i ugnsrören och rörledarna, sprida det i värmeöverföringsoljan och filtrera det genom bypassfiltret i systemet för att hålla ugnsrören och rörledarna rena. Efter var tredje månad eller sex månaders användning bör viskositeten, blixtpunkten, syravärdet och kolrester av värmeöverföringsoljan spåras och analyseras. När två av indikatorerna överskrider den angivna gränsen (kolrester inte mer än 1,5%, syravärde inte mer än 0,5 mgkoh / g, flashpunktförändringsfrekvens inte mer än 20%, viskositetsförändringsgraden inte mer än 15%), bör det anses lägga till en ny olja eller ersätta all olja.
(2) Rimlig design och installation av värmesystem
Utformningen och installationen av värmeöverföringssystemet bör strikt följa de heta oljeugnsdesignreglerna som formulerats av de relevanta avdelningarna för att säkerställa en säker drift av värmesystemet.
(3) Standardisera den dagliga driften av värmesystemet
Den dagliga driften av det termiska oljevärmesystemet bör strikt följa säkerhets- och tekniska övervakningsregler för organiska värmebärar som formuleras av de relevanta avdelningarna och övervaka de förändrade trenderna för parametrar såsom temperaturen och flödeshastigheten för den termiska oljan i värmesystemet när som helst.
Vid faktiskt användning bör medeltemperaturen vid värmningsugnens utlopp vara minst 20 ℃ lägre än driftstemperaturen för värmeöverföringsoljan.
Temperaturen på värmeöverföringsoljan i expansionstanken för det öppna systemet bör vara lägre än 60 ℃ och temperaturen bör inte överstiga 180 ℃.
Flödeshastigheten för värmeöverföringsoljan i den heta oljeugnen bör inte vara lägre än 2,5 m / s för att öka turbulensen hos värmeöverföring olja, minska tjockleken på det stillastående bottenskiktet i värmeöverföringsbegränsningen och den konvektiva värmeöverföringens termiska motstånd och förbättra den konvektiva värmeöverföringskoefficienten för att uppnå syftet med att förbättra vätskans överföring.
(4) Rengöring av värmesystemet
De termiska oxidations- och termiska polymerisationsprodukterna bildar först polymeriserade högkolviskösa ämnen som följer rörväggen. Sådana ämnen kan tas bort genom kemisk rengöring.
De viskösa ämnena med hög koldioxid bildar ytterligare ofullständigt grafitiserade avlagringar. Kemisk rengöring är endast effektiv för de delar som ännu inte har kolatiserats. Helt grafitiserad koks bildas. Kemisk rengöring är inte längre en lösning på denna typ av substans. Mekanisk rengöring används mestadels utomlands. Det bör kontrolleras ofta under användning. När de bildade högkolviskösa ämnena ännu inte har kolsyrat kan användare köpa kemiska rengöringsmedel för rengöring.
[6]. Slutsats
1. Kokningen av värmeöverföring olja under värmeöverföringsprocessen kommer från reaktionsprodukterna från termisk oxidationsreaktion och termisk polymerisationsreaktion.
2. Kokningen av värmeöverföring olja kommer att göra att värmeöverföringskoefficienten för värmesystemet minskar, avgasstemperaturen ökar och bränsleförbrukningen ökar. I allvarliga fall kommer det att leda till förekomst av olyckor som eld, explosion och personskada hos operatören i värmningsugnen.
3. För att bromsa bildningen av koks, bör värmeöverföring olja framställt med raffinerad basolja med utmärkt termisk stabilitet och högtemperatur antioxidation och antifouling-tillsatser väljas. För användare bör produkter vars användningstemperatur bestäms av myndigheten väljas.
4. Värmesystemet bör rimligen utformas och installeras, och den dagliga driften av värmesystemet bör standardiseras under användning. Viskositeten, blixtpunkten, syravärdet och det återstående kolet i värmeöverföring olja i drift bör testas regelbundet för att observera deras förändrade trender.
5. Kemiska rengöringsmedel kan användas för att rengöra kokningen som ännu inte har kolsyras i värmesystemet.