導熱油加熱與直接加熱和蒸汽加熱等傳統(tǒng)的加熱方式相比,具有節(jié)約能耗、加熱均勻、控溫精度高、操作壓力低和安全便利等優(yōu)點。因此,本世紀80年代以來,我國導熱油的研制和應用發(fā)展相當迅速,已在化學化工、石油加工、石油化工、化纖、紡織、輕工、建材、冶金、糧油食品加工等行業(yè)的多種加熱系統(tǒng)中廣泛應用。導熱油在傳熱過程中主要發(fā)生三種化學反應:熱氧化反應、熱裂解和熱聚合反應。結焦產(chǎn)生于熱氧化反應和熱聚合反應。
導熱油在使用過程中產(chǎn)生的結焦會形成隔熱層,致使傳熱系數(shù)下降、排煙溫度升高、燃料消耗增大;另一方面由于生產(chǎn)工藝所需溫度保持不變,加熱爐管壁溫度會急劇上升,從而引起爐管鼓包、將爐管燒穿,引起加熱爐著火造成設備和操作者人身傷害等嚴重事故。近年來,此類事故屢見不鮮。經(jīng)對以上結焦的形成過程進行分析發(fā)現(xiàn),導熱油氧化安定性和熱穩(wěn)定性的高低與結焦速度和數(shù)量密不可分。許多著火炸事故是由于導熱油的熱穩(wěn)定性和氧化安定性較差,運行過程中引起嚴重結焦造成的。
導熱油的液膜溫度是指與鍋爐受熱面接觸的導熱油邊界層內的溫度;較高允許液膜溫度是導熱油與鍋爐受熱面接觸處的較高允許溫度。處于較高允許液膜溫度條件下的導熱油會承受一個較高溫度應力并存在一個較高的變質率。因此,該溫度是傳熱系統(tǒng)內任何一處的導熱油都不應超過的溫度。導熱油在與爐管表面接觸受熱的作用下,發(fā)生聚合和裂解反應,使導熱油大分子物質縮合成大分子稠環(huán)芳烴、膠質及瀝青質,造成導熱油粘度、閃點、殘?zhí)嫉戎笜松摺?
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