导热油受热裂解、聚合的产物向炉管金属表面迁移并吸附在金属表面,吸附在金属表面的物质会日益增加,在炉管表面继续受热会硬化形成结焦物。导热油的热稳定性试验数据证明,在一个确定的温度上,所有导热油都会出现不同程度的因热裂解而变质的现象。导热油变质率的增加与其所承受温度的增加表现出一种指数关系,当工作温度每上升10℃,由于热裂解原因造成的导热油变质率会在原有变质率的基础上增加1倍。因此,合理的管理加热系统,避免超温操作,是延长导热油寿命的生要措施之一。
导热油锅炉产生积碳和结焦的原因:
(1)导热油锅炉积碳:导热油在加热过程中易被氧化,高温下油品的酸值增大,运动粘度逐渐增加,滞留时间加长,因此会发生裂解和热缩聚反应。裂解后产生小分子,在同样温度下挥发,热缩聚反应产生高分子产物,从而使油品粘度增大,使管道设备内部生成积碳。
(2)导热油锅炉结焦:导热油锅炉导热油传递热能的同时产生胶质,胶质附着在内壁,容易形成结焦,另外若有空气进入,容易产生降解和聚合反应,形成的高沸物在导热油中的溶解度达到饱和状态,从而形成结焦,操作温度超过导热油本身的设计温度,腐浊物和杂质的污染都会使管内壁形成结焦。
导热油工作温度是导热油选择中需要确定的关键特性。在工作温度指标得到满足之前,讨论导热油的其它特性是毫无意义的。在满足该标准要求后,方可对其他重要特性,即粘性、密度、比热与导热性,加以考虑。高温导热油可在400℃高温下运行。在温度超过315℃时,只能选择合成产品。低于该温度可用矿物油基导热油。
低温导热油为水基,包含乙二醇或者包含丙二醇。水基导热油的低工作温度可达-40℃。合成导热油甚至可在较低的温度下作业。合成烃基导热油的低工作范围可达-112℃。在选择导热油时,需对高温与低温应用领域的不同标准进行评价。在前一种情况下,热传导系数是一个重要参数,但必须与持久性相结合。
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