导热系统范文

导热系统范文（精选10篇）

导热系统 第1篇

热媒炉广泛应用于海上石油平台各加热器的有机热载体加热系统中, 其通过热油泵输送导热油实现液相强制循环供热。凡需均匀稳定且禁止火焰、工艺温度在150℃-320℃的直接加热皆可适用。导热油即是在连续高温条件下 (160℃-300℃) 使用的, 用于传导热量的油, 因此必须选择热稳定性好的介质, 然而长期使用导热油会产生分解、变质, 并在系统的表面积碳, 降低传热效率, 对热媒炉运行和输油生产埋下安全隐患。

BZ26-2平台2004年投产, 平台热油系统容量约20方, 由于平台要求温度97℃, 使用透平废热给用户加热就可以达到要求, 热媒系统长期运转没做过系统过滤, 所以导热油指标波动, 造成系统安全隐患及油泥成分偏离导热油指标。

2 造成导热油指标偏差的原因

2.1 过热产生的结焦

高温导热油在热油炉中循环传送热能, 同时产生胶质。胶质是粘糊状的, 质量好的导热油能将胶质悬浮于油中, 在循环过程中, 可将部分胶质通过过滤器滤掉。但若有一小部分胶质附着在炉管内壁, 就容易结焦。

有机导热油的热分解是由于导热油温度超过其极限温度而引起的。如由于突然停电等原因, 过大的热强度或流动受限制的地方, 加热表面温度上升, 高于热分解极限温度, 会产生过热。导热油可分为饱和烷烃、芳烃和环烷烃三类, 其中芳烃类导热油由于炭含量的较大, 且分子链具有不饱和双键, 高温易发生断链氧化反应形成结焦凝附于加热管壁, 严重阻碍了热传递效率, 造成管壁温度局部偏高进而引发结焦暗燃烧炭化, 同时伴随系统酸值的快速上升。

2.2 系统污染产生的结焦

导热油加热系统在长期使用过程中, 换热器会发生渗漏。介质会从高压一侧向低压侧渗漏, 在导热油一侧压力较被加热介质低的情况下, 造成导热油被污染。被加热介质在导热油被加热过程中发生热裂解, 特别是在管道、设备内壁生成积碳, 影响传热效率, 加速传导油老化失效, 也使炉体、管道局部过热, 造成热油系统污染加剧。

3 以往的的解决方案及存在的问题

(1) 对热媒炉盘管进行化学清洗。 (渤南终端)

(2) 对热媒系统管道进行大流量紊流冲刷作业。 (28-2)

(3) 使用高精密过滤袋进行过滤。 (34-1)

存在的问题:

化学清洗只针对锅炉本体, 管路系统得不到改善。对管道冲洗改善了管道局部的流通状况。过滤器及过滤袋不能从根本上解决油品品质。

4 设备及油品状况

油品状况:C N O O C-T J渤南作业区BZ26-2平台2011年8月18日设备油液检验报告 (报告编号:BZ26-2-11818-03) 数据分析与故障诊断 (表1) :

(1) 该样品油泥漆膜指数超标, 且有氧化迹象, 需加强监测;

(2) 样品清洁度超出正常控制水平, 主要为大量油泥, 大量油泥及漆膜的存在会影响油品导热性能;

(3) 建议对其进行净化处理, 达标后使用, 并加强污染控制, 避免因润滑油老化或污染等问题缩短设备和油品的正常使用寿命以及降低其导热性能。

设备状况:膨胀罐设计14m3内存约10m3导热油, 回收罐设计14.4m3罐内存4m3的热油。

5 清洗方案的确定

5.1 清洗的要求

(1) BZ26-2油田所使用的导热油经化验发现该油品处于超标状态, 影响导热油的换热效果, 因此需对热介质锅炉热油系统管线进行清洗、除垢, 以达到满足流程安全运行的目的。

(2) 针对现场选择合适的清洗方案, 要求使用的药剂不能对管线有腐蚀及其他损害, 不影响导热油的性能。

(3) 清洗后要求:对导热油进行化验, 主要项目包括:密度、酸值、残碳、运动粘度、开口闪点、馏程等;导热油技术性能与生产厂家出厂时可以有适当变化, 如残碳应不大于0.05%, 酸值不大于0.1mg KOH/g, 其它指标变化率应在10%以内。在此变化范围内即证明清洗质量符合要求。

5.2 工艺的确定

由于导热油系统不能停产过滤, 拟使用在线过滤, 再生工艺, 剥离清洗管道内油品沉积物和积碳, 过滤管道内的沉积物, 恢复导热油的物理性质。

6 施工工艺

(1) 将油品再生设备连接到热油回收罐, 关闭来自热用户安全阀到回收罐的阀门, 关闭二台锅炉安全阀到回收罐的阀门, 关闭膨胀罐安全阀到回收罐的阀门, 关闭膨胀罐放泄阀到回收罐的阀门。

(2) 将回收罐内存有的的热油使用提升泵提升到膨胀罐内, 其他由气动泵回收到自带的污油水罐内。

(3) 打开回收罐人孔盖, 人工清理罐内油渣, 并用气动泵抽取剩余油渣到污油水罐内, 同时对回收罐强制通风测气, 达到人员进入条件, 人工清理罐内残存油渣。

(4) 使用高压软管连接提升泵临时出口与再生过滤机入口, 从过滤机出口, 使用高压软管连接到回收罐入口处, 建立循环系统。每3天根据过滤情况, 将清洗合格的导热油由提升泵送回到膨胀罐, 再从系统放同等数量的导热油到回收罐, 进行下一次过滤, 重复3-4次完成过滤工作。

7 再生工艺

7.1 脱除水分

本机采用了最新的破乳化、脱水, 脱气立体真空分离技术。

先进的强风加水冷循环冷却系统, 能把80℃水蒸气在极短的时候内变成水。

新型的电加热功能, 能很快的把油温加到指定的温度, 保证无死油区。快速的脱水系统, 能在极短的时间内, 把油中100%的水分彻底除去, 使污染的油达到新油理化标准, 重新利用。

7.2 分离

启动分离器, 把导热油中的非理想组份 (如低挥发、低燃点物质, 酸、碱、水分等极性物质) 达到分离作用。

7.3 脱色

利用白土作为一种吸附剂, 白土精制是一种物理吸附过程, 它具有较强的选择吸附性, 依靠它的活性表面有选择地吸附导热油的极性物质 (如胶质、沥青质等物质) , 而对导热油的理想组分则不吸附, 从而达到除去油、蜡中不理想物质的目的, 使油、蜡得到精制。

7.4 可恢复性指标

黏度、降酸值、凝点、倾点、乳化性能、粘温性能、腐蚀性能、氧化安定性能等, 同时提高油品闪点5%-30%。油品的闪点是一个重要的挥发性指标。闪点越高越不容易挥发, 冷却性能更好, 对机械设备的降温性能越好, 对油品的粘温性能也得到很大的改善, 提高传热效果和使用寿命。

7.5 油品再生前后指标变化表

8 前期工作的总结及建议

前期, 我们的重点放在解决管道内杂质、油泥, 使用大流量在管道内产生紊流, 冲刷管道内沉积物、换热器中胶质物, 解决生产过程中的换热效率问题。

后续要提升油品品质, 符合油品生产要求为目的, 根据这方面的要求, 我们在原有技术的前提下, 经过大量实验, 研制出新型以油品再生为目的的物理过滤机。利用此工艺, 使各种导热油连续使用7-8年, 无需更换。每个平台每年减少油品采购费用200万元。

说明;1.酸值是在高温情况下形成的不饱和酸显现的, 使用机械过滤方式无法改变酸值2.氧化指数也是属于高温产生的。3.油泥指数和在过滤过程中过滤杂质后可以改变,

9 油品再生工作的发展方向

(1) 热媒系统不需要停车进行清洗, 清洗过程中不影响热媒系统的正常使用, 可以保障原油生产流程的正常运行。

(2) 简化了清洗流程, 清洗前不用排空热媒系统中的导热油, 避免反复浸泡与反复吹扫工作, 利用热媒系统自身工作循环进行清洗。

(3) 使用物理滤油机进行高温在线滤油, 通过调整白土厚度过滤出溶解脱落下来的焦质、机械杂质等污染物, 可以有效降低导热油的变质速率。

(4) 可有效去除热媒系统中的胶质、焦质及机械杂质, 延长导热油的使用寿命, 实现导热油可持续性使用, 达到节能减排的目的。

(5) 在整个操作过程中, 因为不需排空导热油、反复浸泡与吹扫, 可以有效避免污染环境。不会产生大量含油污水, 继而不产生后续处理费用。

(6) 可以再生、净化、过滤的油品:液压油、润滑油、冷却液、导热油、透平油、汽轮机油、切削液、柴油等

高考辅导热的背后 第2篇

【关键词】高考；辅导；现状

六月是属于高考的季节，硝烟还未散去，新一届的学子又被推上了风口浪尖，进入了准高三状态。绝不能让孩子输在终点线上，家长们除了喊口号，更要付出行动，干什么，赶紧找家教！

家教有多少，看看学校门口发了多少传单就知道。最近的一则报道称高三考生备考成本30年涨8万倍，不少学生2012年备战高考的成本一年已达到4万元。在这4万元中，占到其中半数以上的是家教费。作为一名执教高三多年的一线教师，我感到学生家教人数确实在逐年滚雪球。据我粗略统计学生经常在校外补课的约占总数的70%，艺术班中绝大部分学生都在校外参加辅导，甚至许多艺术生为了参加校外培训，连学校的课都不上了。暑假才开始，大部分新高三的家长就忙着帮孩子寻找培训班。首选是数学，继而是英语、语文，艺术生则要参加艺术集训。看看假期中满大街背着书包急匆匆赶去上课的学生，谁都知道现在高三家教已经是一个回避不了的普遍现象。

那么高三家教的现状又怎样呢？高三家教真的是灵丹妙药吗？怀着这些疑问，我对刚毕业的高三学生进行了一些调查，得到了一些真实的情况，希望能对高中，特别是准高三的同学及家长有所帮助。

高三家教从类型上大致可分为三种：小班上课、家庭辅导、一对一。

小班上课往往是主办方在校外租用教室，聘请一些教师授课，一个班十至三十人。上课形式与学校授课基本相同，以讲为主，也有练习。因为学生多，老师很难照顾到全体，师生互动较少，所以教学针对性不强，只讲一些老师认为该讲的东西，比如课堂知识的加深拓展，或者是一些竞赛题。利于培优，而不利于补差。但因为小班上课是家教中费用最低的，所以也是学生参加培训最多的一种方式。

家庭式补课是由教师在家里带三到六名学生，针对学生情况教师编写讲义，有练习、重辅导，辅导时会顾及每一位学生。教师一般具有丰富的专业知识，注重因材施教，尽量做到拾遗补差，教学效果会更好一些。当然费用也会更高一些，但普通家庭仍可以承受。

一对一家教是许多教育机构主推的项目，简单说就是一个老师一个学生，缺啥补啥，在许多大城市相当普遍，高三的家长们似乎也格外喜欢，觉得花的钱多，效果就一定好。但教育机构为了降低成本，普遍用在校大学生作为教师，这些临时教师解题能力还可以，不过对于知识结构、重点、难点把握不住，容易犯就题论题的毛病，所以教学情况因人而异，对于后进生还可以吧，对于高三的好学生却常常伤不起。

家教的成败在于老师，重点中学的老师总是家长们争抢的对象。满街的宣传中好像都是名师呀，骨干啦，真的吗？不可能，哪有这么多名师。学校明确规定在职教师不许带家教，轻则警告，重则开除。教师本身的工作压力、精神压力都大得很，空闲时间却少得很，能真正从事家教的在职教师比想象的少得多。

那么那些众多的“资深骨干教师”又是谁呢？

一部分是退休教师，他们业务精，善管理，负责任，教学效果也是很好的。可是近五年来，教师退休的高峰已过，大部分退休教师已是七旬老人，教学上也已是有心无力，能从事家教的并不多。

家教的主力是他们——代课教师。这是一个特殊的群体。五六年前，各中学因为退休教师太多，招聘了许多青年临时代课教师，不给编制，只签临时合同。后来由于年龄、编制、待遇等原因，大部分聘用教师离开了学校，转而进入了家教领域。因为当过老师，他们通过以前的同事介绍过来学生；因为当过老师，他们了解学生，补起课来能够有的放矢；也因为当过老师，他们更珍惜眼前的工作，能做到随叫随到、有问必答。但是——现在他们还太年轻了。教师不是吃青春饭的职业，一位高三教师的培养至少要十年的时间。或许将来他们会成为很好的家教老师，但现在做高三辅导还嫩了点。有一位同学，高三经历了五六位这样的“名师”，也未开窍，直至高考名落孙山。

还有一部分家教老师是在校大学生（研究生）。虽然它们有热情、有精力，但是教材不熟，教学经验欠缺，面对考试的各种陷阱浑然不知，有时甚至还会把社会上的不良风气带给学生，所以他们基本不具备高三辅导的能力。可是辅导班为了降低一对一家教的成本，大量雇佣这样的“童工”。机构虽然收了大量的学费，给他们的报酬只有1/4，“童工”们为了多赚出场费，减少了备课时间，辅导成效可想而知。

由此可见，辅导是良药还是稻草关键在于辅导老师，希望家长们擦亮眼睛，谨慎选择，不要赔上夫人又折兵。

除了教师外，重要的就是辅导方法了。根据以往高三学生经历，好的方法有很多。比如通过大量的例题，在深度上挖掘，在广度上扩展；或者讲练结合，先做试卷，再在对问题进行讲评，纠错；或者先答疑解惑、拾遗补缺，再安排做近期的练习，使学生领悟还未发觉的解题方法与解题陷井……

但有两种辅导方法却是害人的。某些辅导老师图省事，把学校中将要考试的试卷提前拿给学生做，再把答案告诉他们。我班里就有几位学生参加了这样的培训，表面上校内测验学生次次优秀，其实什么都没掌握好，这样的家教白白耽误了孩子，高考必定一塌糊涂。另一种辅导教师只讲题，不讲方法，功夫只停留在表面，长期以后孩子养成依赖的毛病，题题等着家教老师，遏制了学生独立思考的能力。

从近期看，高考辅导热有一定的社会基础，还会一直持续下去，乱象也会依然伴随存在。希望家长们擦亮眼睛，不要只听宣传，还是要多比较、多思考，为孩子挑选到适合的高三辅导。

导热油系统主要设备的设计 第3篇

关键词：导热油,膨胀槽,储油罐,加热器

在化工装置中,热源广泛应用于换热设备中,常用的加热介质为蒸汽和热水,但是传统蒸汽的加热温度有限,在高温换热时就需用到导热油,常用导热油是一种高纯度的二芳基烷,适用于-20~350℃的液相导热系统中,它的稳定性好,热传导性能好,在低温下流动性能好,即能满足传热要求又无毒无污染,是一种很好的传热介质。因此以导热油加热系统替代传统加热方式是工业技术发展的必然趋势。

1 导热油供热系统

导热油供热系统是先将导热油存储在储油罐中,然后用循环泵将导热油送至加热器(或者热油炉)中加热至所需温度后,将其供给各用热设备,然后经油气分离器,排除导热油中的气体和杂质后,最后再返回加热器(或者热油炉)中加热,循环利用下去。主要具体的设备有膨胀槽、储油罐、循环泵、注油泵及热油炉(加热器)等,详见如图1所示。

图1 导热油供热系统工艺示意图Fig.1 Basis process of heat-conducting oil supply systems

2 主要设备的设计

2.1 膨胀槽

膨胀槽的设计和使用是整个系统成功运行的一个很重要的参数,膨胀槽可储备从常温加热到工况温度后导热油膨胀的总量。膨胀槽的主要作用有储存系统中的导热油应受热产生的膨胀量;在加热器启动升温过程时排放系统中的气体;向整个系统补充导热油;在突然停电停车时可以利用槽内的冷介质置换加热器中的热介质[1]。因此膨胀槽的正确设计与否关系到导热油的寿命以及导热油系统中的其它设备,设计中应主要注意以下问题:

压力:膨胀罐可以开式也可以闭式,推荐采用卧式封闭容器,其气相空间应采用氮气覆盖避免进入空气,避免导热油的氧化分解和减少导热油的蒸发。用氮气进气管线和废气排放管线分程控制来保证膨胀槽的压力。此外还需设置放空管。

容积:膨胀槽可储备从常温加热到工况温度后导热油膨胀的总量。因此其容积至少应大于整个系统总油量因受热膨胀而增加体积的1.3倍[2]。因此先需确定导热油体积膨胀量V0(单位:m3),导热油受热膨胀量一般每升高100℃,近似膨胀10%;则有:

式中:T1———加热前导热油的温度,℃

T2———加热后导热油温度,℃

V1———膨胀槽最低位时加热系统的总容积,m3

然后可以计算导热油有效容积V2(单位:m3)。

最后计算膨胀槽的容积V,取安全系数1.1,装填系数70%,则膨胀槽的容积估算为V=1.1×V2/0.7。

位置:导热油膨胀槽内温度高,是一个有热位移的设备,因此在设计时其一边基础为固定端,一边应为滑动端。膨胀槽安装高度要高于所有设备,也要考虑泵的汽蚀余量和导热油的饱和蒸汽压。膨胀槽的安装位置不能装在加热器的正上方,距离加热器要满足至少1.5 m以上。既能避免导热油溢出引起火灾,又能减少导热油的受热程度。膨胀槽与油气分离器的间距也至少应大于1 m,这样能避免供热系统的热量影响膨胀槽[3]。

温度:高温时导热油能高温氧化,在低于100℃时氧化不明显,但是当导热油温度超过100℃时,氧化速度加剧,因此膨胀槽内的温度不得超过70℃,以防止导热油高温氧化,故膨胀槽不用保温[3]。

仪表:膨胀槽应安装压力计、温度计以及液位计,液位计要装有低液位报警功能或者设置低液位开关,以防止气体进入导热油系统。膨胀槽在正常工况时保持高液位,这样可以使得在需冷油置换时有足够的导热油来防止加热器内导热油的超温过热。

2.2 储油罐

储油罐应能在循环系统检修时存储全部的导热油,储油罐的设计中应注意以下问题:

压力:膨胀罐可以开式也可以闭式,推荐采用卧式封闭容器,其气相空间应采用氮气覆盖,隔绝导热油与空气的接触。用氮气进气管线和废气排放管线分程控制来保证膨胀槽的压力,且还需设置放空管。

容积:储油罐的容积应不小于整个导热油总量的1.2倍,而导热油总量为导热油管路系统总量与膨胀槽容积之和,取装填系数80%[2],则储油罐的容积估算为:

式中:V———储油罐的容积,m3

V0———整个系统导热油的体积,m3

安装位置:储油罐在系统检修时要能装入这个系统的导热油,因此需要放在加热系统的最低位置。

温度:膨胀槽内导热油的温度不得超过70℃,防止导热油高温氧化。但是在检修时的操作温度应高于导热油加热后的温度。

仪表:膨胀槽应安装压力计、温度计以及液位计。储油槽在正常工作时应处于低液位,准备随时接受流入的导热油。因为膨胀槽和储油罐均为封闭容器,因此当整个导热油系统发生超压时,储油罐顶设置的安全阀能够泄压保护系统,经安全阀排放的导热油排入尾气泄放系统。

2.3 注油泵和循环泵

注油泵的作用有三种:是将外界送来的导热油送到储油槽或膨胀槽内;排出整个系统中的导热油;将储油槽内的导热油送到膨胀槽内,可以及时补充系统所需的导热油。刚注油时,温度较低,导热油的粘度较大,推荐使用齿轮泵[4]。

循环泵是将导热油送入加热器中加热,是整个导热油循环系统的动力。循环量为各被加热系统的循环泵应和导热油的特性相适应,并能在规定的温度下长期运行,因此需配有备用泵。推荐采用密封性能好的屏蔽泵。

在循环泵的入口处应装过滤器,以便滤去导热油在高温运行下形成的聚合物和残渣,防止杂质进入影响传热,且应定期清理过滤器。

停炉(加热器)时必须待导热油温度降到70℃以下方可停止导热油循环泵的运行。

2.4 加热器

有机载热体炉是传统加热导热油的设备,其设计和使用等遵循符合《锅炉压力容器安全监察暂行条例》和《有机热载体炉安全技术监察规程》。本文主要介绍的是电加热器的以下方面:

容积:操作的加热器不能超过其计算容量,加热器中导热油的流速不能过低,以防使导热油的膜层温度过高。

功率:根据热量守恒,理论上加热器的功率应等于被加热系统的功率之和。若被加热系统的功率未知,则可通过下式估算:

式中:m———导热油的量,kg/s

r———导热油的比热,k J/(kg·℃)

Δt———导热油的温度差,℃

K———被加热系统的功率,k W

一般导热油热效率为70%~80%,最高的可达90%。

仪表:加热器宜采用PLC控制并应自成系统,实现全自动控制。加热器的出入口应安装温度显示仪表,并在出口设定温度的高报警。其出口处导热油的温度不得超过导热油的最高使用温度。

2.5 加热用户

由于加热用户单元操作具有一定的弹性负荷,使得系统压力有一定的波动,因此在供回油总管之间设置自动压差调节阀来调节供油系统的压力,一般取值压差>0.05 MPa。

2.6 管路

膨胀管线是指从油气分离器到膨胀罐的管线,油气分离器的作用是分离并排出供油系统中的空气、水蒸汽及其它气体。膨胀槽至油气分离器的距离不能太近,因为油气分离器和膨胀槽之间的膨胀管距离越远越有利于导热油的散热,所以该管线不能保温,如果采用带有散热性能好的翘片管效果更佳。膨胀管需要转弯时,为了防止气阻其弯曲角度不宜小于120°,并能消除金属设备管路热效应力。膨胀管线上不得安装阀门,不得变径,其公称直径的大小参考表1,且不得小于表1所给的数据[3]。

表1 膨胀管线尺寸与加热器功率的关系Table 1 The relationship between the size of expansion line and the power of heater

膨胀槽的容积估算过大时,可利用膨胀槽上部的溢流管溢流至储油罐,溢流管的尺寸与膨胀管的尺寸一样,同样溢流管上也不准安装阀门。

整个循环管路的应有合理的坡度,在最低点应设排泄阀门,最高处应设排气阀,使得系统中无空气及液体滞留,在配管时供给管线步步高,回流管线步步低。且因为导热油管路温度比较高,要充分考虑管道的热膨胀,并采用热补偿的方法消除管道的热应力,推荐采用自然补偿而不是波纹管来补偿热膨胀[4]。

3 结语

导热油是一种优良的传热介质,能够节能降耗、保护环境和提高效益。导热油系统中管线中受压元件间的连接应尽量采用焊接来避免泄露,在法兰连接时,有机热载体炉安全技术监察规程对法兰的型式、参数和密封做出了规定。导热油长时间的使用会造成热油指标的下降,因此在生产操作时需定期检查。

参考文献

[1]白利英.导热油供热系统在海外油田地面工程中的应用[J].石油规划设计,2010,10(12):34-35.

[2]中国石油天然气管道工程有限公司.SY/T 0524-2008.导热油加热炉系统规范[S].北京:石油工业出版社,2008:18-21.

[3]中国石油和化工工业协会.GB/T 17410-2008有机热载体炉[S].北京:中国标准出版社,2008:6-10.

导热系统 第4篇

摘要：固体绝缘材料的导热系数影响电力设备内部整体的导热能力以及温升分布情况，制约其寿命和容量，所以在电力设备的设计开发阶段，针对准确测量电力设备所用绝缘材料的导热系数问题，在综述绝缘材料导热系数测量方法的基础上，采用热流法测量原理，对几种环氧树脂绝缘材料的导热系数进行测量，得到3种材料的导热系数，并对测量结果进行了数据处理。据此，针对电机电器内部绝缘材料难取样的特点，提出了结构不规则绝缘材料导热系数的间接测量方法。本研究对绝缘材料导热性能的探索以及电机电器设计具有理论价值和实际工程意义。endprint

摘要：固体绝缘材料的导热系数影响电力设备内部整体的导热能力以及温升分布情况，制约其寿命和容量，所以在电力设备的设计开发阶段，针对准确测量电力设备所用绝缘材料的导热系数问题，在综述绝缘材料导热系数测量方法的基础上，采用热流法测量原理，对几种环氧树脂绝缘材料的导热系数进行测量，得到3种材料的导热系数，并对测量结果进行了数据处理。据此，针对电机电器内部绝缘材料难取样的特点，提出了结构不规则绝缘材料导热系数的间接测量方法。本研究对绝缘材料导热性能的探索以及电机电器设计具有理论价值和实际工程意义。endprint

摘要：固体绝缘材料的导热系数影响电力设备内部整体的导热能力以及温升分布情况，制约其寿命和容量，所以在电力设备的设计开发阶段，针对准确测量电力设备所用绝缘材料的导热系数问题，在综述绝缘材料导热系数测量方法的基础上，采用热流法测量原理，对几种环氧树脂绝缘材料的导热系数进行测量，得到3种材料的导热系数，并对测量结果进行了数据处理。据此，针对电机电器内部绝缘材料难取样的特点，提出了结构不规则绝缘材料导热系数的间接测量方法。本研究对绝缘材料导热性能的探索以及电机电器设计具有理论价值和实际工程意义。endprint

松散物料导热系数便携式测试系统 第5篇

松散物料导热系数的测定,目前的方案较多,笔者通过分析对比,得出以下特点:大多数测试装置体积较大,不适用于某些场合;温度测试和控制多半采用PLC加特殊模块的方式,花费昂贵且不利于集成和拓展功能;温度测点只有一个,不利于消除环境干扰的偶然误差[1～4]。

基于上述原因,我们设计了便携式测试系统,采用多分布传感器采集温度,利用单片机对数据进行处理,减小了体积,降低了成本,提高了精度。

1 系统结构及测试过程简介

本测试装置由:盛料桶、高精度稳压电源、加热棒、单片机系统、温度传感器和笔记本电脑组成,系统组成如图1所示,实物图如图2所示。

测试时,在盛料桶里放入松散物料(颗粒半径小于10mm),单片机系统先测定环境温度并传输到计算机,然后驱动高精度稳压器用加热棒对松散物料进行恒功率加热,加热过程中单片机系统实时读取三个传感器采集的温度信号,计算平均值并实时传输到计算机,计算机内使用Labview编程实现平行热线法算法将松散物料的导热系数计算并显示出来。

2 系统设计

2.1 盛料桶和加热棒

盛料桶用来盛放需要测定导热系数的松散物料,加热棒用来对物料进行恒功率加热,其三维图如图3所示。盛料桶由安徽理工大学实习机械厂加工。温度传感器测头到加热棒中心距离为15±1mm,符合GB10297-88规定。温度传感器型号为DS18b20,美国DALLAS公司生产,精度可达0.0625度,符合GB10297-88规定的温度误差0.1度的要求,本装置在桶内均匀布置三个测头,安放3只DS18b20温度传感器以减小测量误差提高精度。

2.2 单片机系统

单片机系统由AT89S52单片机、MAX232电平转换芯片、九针串口接头、上电复位电路、晶振电路、供电USB接口等组成、电路图如图4所示。单片机系统程序流程如图5所示。

2.3 计算机操作界面

计算机操作界面通过Labview编程实现[5],可设定采样间隔时间,显示实时温度、环境温度t0、测试温度t1、测试温度t2、温度曲线图以及计算导热系数。计算机操作界面如图6所示。

2.4 上位机Labview程序

上位机程序由串口通信程序和导热系数计算算法程序构成。串口通信程序如图7所示,该程序由串口设置模块、写串口模块、读串口模块、关闭串口模块、数据转换与标定模块组成,与单片机系统串口通信程序配合,形成一个串口通讯协议,实现了单片机系统和上位机间的实时数据交换。

上位机导热系数计算算法程序流程如图8所示,先测定环境温度,然后在60秒间隔内两次测试加热温度,再计算温差比值,查表计算指数积分,最后计算导热系数。

基于Labview软件实现了上述算法,其G语言程序如图9所示。

3 实验效果

使用淮南矿业集团孔李煤矿松散煤样进行测

试,实测热线温升数据如表1所示。

经计算其导热系数为0.14231,与文献[1]用交叉热线法的测试结果0.14319很相近,相对误差0.61%,测试结果比较满意。

4 结论

1)本测试装置使用平行热线法测松散物料导热系数,系统的关键参数符合国家标准,能有效地提高测量精度。

2)本装置为便携式,结构紧凑,操作方便。

3)温度采集为多分布数字温度传感器,能进一步减小测量误差,提高精度。

本测试装置结构紧凑、测试精度高、操作过程简单和使用范围广泛,可用于各种非金属固体松散物料导热系数的测定。

参考文献

[1]陈清华,张国枢,秦汝祥,等.热线法同时测松散煤体导热系数及热扩散率[J].中国矿业大学学报,2009,38(3):336-340.

[2]唐明云,张国枢,戴广龙,等.热线法测定松散煤体导热系数装置改进设计[J].煤矿安全,2008(7):55-57.

[3]李建伟,葛岭梅,徐精彩.松散煤体导热系数测定实验[J].辽宁工程技术大学学报,2004,23(1):4-8.

[4]SUN Ji-ping,SONG Shu.Recognition of Spontaneous Combustion in Coal Mines Based on Genetic Clustering[J].Journal of China University of Mining and Technology,2006,16(1):42-45.

浅谈炭素导热油加热系统的节能改造 第6篇

导热油加热系统是以导热油为热载体提供热能的供热系统, 导热油加热系统是在20世纪80年代中期被引入炭素行业使用。在铝用阳极生产中主要有两种使用方式。一是利用煅烧余热烟气加热特殊设计的导热油加热炉, 二是利用燃料 (重油、燃起等) 燃烧加热导热油炉, 从而使得铝用阳极的沥青熔化、沥青储槽、预热、混捏系统获得足够的热源。铝用阳极导热油加热系统一般包括导热油加热炉、循环泵、膨胀槽、储油槽、管路、阀门、控制系统等组成。江苏大屯铝业有限公司阳极碳素采用的为第二种导热油加热方式, 使用重油为燃料燃烧加热导热油炉。

2 问题提出

江苏大屯铝业有限公司6.4万t/a铝用阳极生产线, 是大屯铝业有限公司10万t/a电解铝的配套项目, 该生产线原配有一套供热量为2.5 MW的燃重油型导热油加热系统, 用于整个阳极炭素生产系统的生产供热。在实际生产运行中, 该导热油加热系统虽然能基本满足阳极炭素生产的用热需求, 但也存在一些较为严重的问题, 主要包括以下三个方面: (1) 故障率高, 生产连续性差。故障率主要表现在火焰探测器积灰导致燃烧器熄火和热媒炉盘管积灰炉内烟气不畅防爆门被爆开两方面[1]。大屯铝业阳极炭素导热油加热系统使用德国扎克燃烧器, 该燃烧器采用火焰探测器对重油燃烧火焰进行监测防止加热炉熄火后继续喷射重油而造成炉内积聚燃料造成事故。在生产过程中, 需要导热油急速加热时, 重油燃烧器会从小火加热档位变更到大火加热档位, 此时重油立刻大量喷出而风门调整需要3～4 min到位, 在这段时间内重油燃烧不充分产生的烟气长时间积聚后会遮盖火焰探测器, 从而触发火焰探测器自动保护停炉熄火, 影响生产。导热油加热炉经过长时间生产后, 重油燃烧后残留的灰分和机械杂质以及燃烧不充分产生的烟灰由于必须连续生产不能及时清理而在内壁聚集。此时烟气排出温度升高, 炉内烟气排出不畅通, 积聚大量烟灰和可燃物, 此时炉内有爆炸的隐患, 需要注意防爆门的管理, 不能锁死。因此, 我们生产时要注意对导热油加热炉的定期清理。在两年的生产运行过程中, 燃重油型导热油加热系统曾出现突发故障数起。每次导热油系统出现故障都要造成整个生阳极制造系统的全部停产, 一般停产时间1～2周。这样就无法实现生阳极制造系统的连续运行, 而且由此造成的经济损失也相当大, 一般为几万元到几十万元之间。 (2) 温度控制精度低, 影响阳极生块质量。根据阳极生坯生产工艺需要, 导热油温度必须保持稳定均衡, 当用热负荷发生变化或环境温度发生变化时, 导热油温度不应有明显波动, 而燃烧重油型导热油加热系统生产一段时间后由于炉内盘管积灰、重油管路不畅通等因素使得导热油升温很难满足这一要求, 经常出现由于导热系统供热不稳定造成产品质量下降的情况。 (3) 重油消耗量大, 生产成本高。在额定负荷工况下, 重油型导热油加热炉的重油消耗量约为0.2 t/h, 按年生产时间300 d计算, 每年重油消耗量为1440 t, 按每吨重油3000元计算, 每年重油消耗费用为432万元。

为节支降耗, 保护环境, 提高企业综合经济效益, 我们决定挖掘、利用阳极炭素煅烧生产过程中产生的烟气余热资源, 研究开发烟气余热型导热油加热系统, 以替代原有的燃重油型导热油加热系统。而原有的燃油型导热油加热系统作为备用系统, 可与烟气余热型热媒炉进行切换使用, 保证生产安全正常进行。

3 烟气余热热媒炉改造

3.1 烟气余热回收热平衡计算

3.1.1 可回收热量计算

根据回转窑产生的烟气情况, 取余热导热油炉进口烟气温度t1=1000℃, 余热导热油炉出口烟气温度t2=350℃, 烟气量11000 Nm3/h, 炉体热交换损失为5%。

烟气成份为:CO2、H2O、O2和N2, 所占体积分别为5.3%、6.4%、9%、79.3%。

据初步计算可回收热量Q回=1062.2104kJ/h。

3.1.2 用热单位生产负荷计算

3.1.2.1 沥青熔化用热QA

沥青用量按1.28万t/a (沥青配比16%～18%) 。

沥青熔化用热Q1=48.1104kJ/h

沥青熔化保温用热及散热Q2=125.46104kJ/h

沥青烟带走热Q3=20.91104kJ/h

沥青熔化总用热QA=194.5104kJ/h

3.1.2.2 预热螺旋及连续混捏机用热

K500 CP连续混捏机1台, AJK-DTHSF 2x DN 700预热螺旋1台, Vg=8 m3沥青高位槽1台, Vg=1.2 m3沥青计量槽2台均采用导热油供热。

根据设计糊料最大产能为D=25 t/h

糊料带走热Q1=439.11104kJ/h

连续混捏机散热Q2=125.46104kJ/h

预热螺旋散热Q3=83.64104kJ/h

沥青高位槽、计量槽热20.91104 kJ/h

预热、混捏总用热QB=669.12104kJ/h

3.1.2.3 热油泵房及室外管道散热损失

热油泵房及室外管道散热损失Qc=62.73104kJ/h

3.1.2. 4 生产最大总用热

Q生=QA+QB+QC=926.35104kJ/h

由以上计算可知, 回收总热量可以满足生产总用热量的要求。

3.2 烟气热媒炉技改

在回转窑沉降室出口烟道上的适当位置加装连通烟道、烟道闸板, 由此将回转窑产生的高温烟气引入至烟气余热型导热油炉, 作为导热油炉的热源, 高温烟气在热油炉内经过换热后, 其温度降至350℃～400℃, 经过除尘器除尘后由引风机抽出送至原烟囱排空。改造后热媒系统工艺流程如图1所示。

改造后原热媒系统作为备用系统, 因此烟气余热型导热油炉的导热油主管线与原系统的进出口主管线应互相联通。为此要对原供热系统主管线作适当的改动, 增加必要的阀门, 以便使新老系统对接, 并可以互相切换, 由此实现了新建烟气导热油系统与原燃重油热油系统的并网。在管线设备配置中要尽可能的采用原系统中的辅助设备 (注油泵、膨胀槽、热油贮槽) 及供热管路系统。由于新系统的建立, 使导热油循环管路产生了较大幅度的延长, 因此需要新增一个容量为20 m3的导热油贮槽, 以满足系统启、停及检修需要。

烟气余热热媒炉改造的几点注意事项: (1) 新系统补充的导热油型号与老系统导热油型号要一致, 不可混用不同牌号的导热油。 (2) 烟气余热热媒炉在引风机前安装除尘器, 不仅对系统进行了收尘提高了烟气排放指标, 保护了环境, 同时可以防止烟气灰尘磨损引风机叶片延长引风机使用寿命。收尘器需要定期排灰, 保证收尘效果和引风机的吸力。 (3) 使用新系统前同样需要进行导热油的脱水、排氢流程。导热油加热系统设备和管路在制造加工、安装过程中用水为介质进行强度试压或者设备安装完毕后采用水为介质进行冷态运转时设备和管路中必然残留部分水;而且导热在加工生产过程中会产生微量的水。导热油加热系统中一旦混入水, 其危害是很大的。因为水的沸点低 (100℃汽化) , 在高温下蒸汽压很大 (100℃时0.38 MPa, 200℃时14.8 MPa, 300℃时8.7 MPa) , 在常压下汽化1 kg水其体积可以膨胀到1.725 m3 (比容m3/kg) 相当于液体水的1 725倍, 由此可见其危害之大。而且导热油温度升高到100℃以上时, 系统内会形成汽阻, 导热油泵抽空, 压力表读数大幅波动, 高温膨胀槽和膨胀管有严重的水击声甚至会造成高温膨胀槽向外喷油冒槽。因此导热油加热系统运行前必须进行脱水排汽操作。 (4) 系统在使用过程中切换必须等到导热油温度降低到90℃以下时才可切换, 防止低温热媒系统急剧受热膨胀管路受损。

4 烟气余热型热媒炉改造后运行情况

4.1 导热油温度

(1) 烟气余热热媒炉导热油温度出炉各个时间点温度均偏差设定不超过2℃, 满足了设计要求。

(2) 烟气余热热媒炉导热油出炉与入炉温度相差10℃左右, 而重油热媒炉的导热油出炉、入炉温度相差在20℃左右, 说明烟气热媒炉导热油热效率更高。

(3) 重油热媒炉的导热油温度相对烟气热媒炉的导热油温度要低且重油热媒炉导热油温度曲线波动相对较大, 说明我们的烟气热媒炉加热效果较重油热媒炉要好且加热效果更稳定。

4.2 正常生产时用热单位负荷情况

在成型系统进行生产时, 重油热媒炉在炉膛清理间隔时间较久时, 会出现供热不足情况, 导致糊料的预热、混捏温度难以控制, 生坯质量得不到保证。经过分析主要是由于重油热媒炉炉膛长时间未清理炉膛内积灰较多重油加热效率低导致。而改造后烟气热媒炉由于烟气在煅烧燃烧室中大量烟尘已沉积, 因此在烟气热媒炉热转换效率不会降低。生产实践表明目前烟气热媒炉导热油温度提升10℃仅需5 min左右 (煅烧下料量8 t/h) , 而重油热媒炉导热油温度在高温区提升大概需要30～50 min。烟气热媒炉的导热油温度提升以及对用热单位供热效率均有较大提高[2]。

4.3 煅烧回转窑工艺状况

烟气余热型热媒炉使用煅烧余热烟气为热源进行导热油加热, 在回转窑窑尾燃烧室出口管路上开口引出烟气经过余热烟气热媒炉和收尘器以及引风机后连接烟囱, 对煅烧回转窑负压控制有一定影响。烟气余热热媒炉改造后, 煅烧回转窑煅烧带位置较以前偏向窑尾, 需要降低负压保证煅烧带位置, 但对石油焦的煅烧以及石油焦的质量无太大影响。

5 结论

煅烧烟气余热完全可以满足成型导热油生产供热需要。

利用煅烧余热加热导热油每年可节约重油1000余t。

导热油加热系统扩容时, 需要补充同一牌号的导热油。

参考文献

[1]赵志明.导热油载热体加热系统的设计概要[J].化工设计, 2007, (5) .

导热系统 第7篇

丘东处理厂共有三套导热油加热炉系统, 导热油加热炉的运行状态直接关系整个天然气处理装置的正常平稳运行, 属于关键设备。

三套导热油加热炉组件见下表:

导热油炉燃烧系统主要由燃气调压系统、送风系统和控制系统三部分组成。

燃气系统功能是提供燃烧需要的燃气。送风系统的功能是提供燃烧所需要的一定数量和压力的空气。控制系统的功能使燃烧器按规定的程序工作。

Weishaupt滑动两级式ZM型燃烧器对功率进行慢速调整。风门和燃气蝶阀由同步调节凸轮控制。在滑动两级式调节中, 部分负荷点和满负荷点被预置于调节范围以内, 燃烧器在两个设置点间根据设备的需要逐渐调整。

导热油炉运行以来比较正常, 但最近几年来频繁出现故障, 导致停炉频发, 严重影响生产。

导热油炉燃烧控制系统主要存在以下故障或缺点:

◆因燃气压力波动较大及带液, 导热调压阀膜片经常损坏;

◆程控器故障频繁, 需经常更换;

◆风门调节困难, 温度波动较大;

◆控制电路复杂, 维护困难耗时;

◆属于两级式调节, 燃气消耗大。

2 技术改造方案

对导热油炉燃烧系统进行技术改造, 以确保导热油炉正常运行及便于操作维护之目的, 并行收节能降耗之效果。

针对燃烧系统的分系统进行技术分析, 并对各分系统进行相应的技术改造, 从技术和产品质量上以保证导热油炉关键设备整体的可靠性、简易性和实用性, 从而保证天然气处理装置的正常平稳运行。

2.1 燃气调压系统

原燃气调压系统属于二级调压系统。高压调压器使用德国ACTARIS公司的RR16, 低压调压器使用德国DUNGS公司的FRS5080。只有当调压器前的进气压力和出口压力之差在范围之内时, 才能保证调压器工作的灵敏度和稳定性。压差过大过小都讲灵敏度和稳定性降低, 压差过大还易使阀芯损坏。

改造后采用意大利Tartarini公司的MFL-BP监视调压系统, 其参数见下表。监视调压系统由主调压器和监视调压器串联安装组成。在正常运行情况下, 监视调压器完全开启;当主调压器失灵时, 监视调压器投入运行代替主调压器进行调压, 这时主调压器完全开启。即主调压器与监视调压器是一台工作一台备用。

2.2 电机起动

导热油加热炉系统中循环泵、风机、注油泵共使用4台电机。其中, 注油泵电机因其功率低而采取直接起动, 循环泵及风机因功率高而采取星三角转换降压起动。启动系统由三个接触器、一个时间继电器和一个热继电器组成, 呈现体积庞大、接线繁杂、性能较低等特点。

改造后采用Allen-Bradley公司的SMC-DELTA智能电机控制器。SMC-DELTA智能电机控制器与传统电子机械式星三角起动器相比较具有如下优点:

◆具有诊断能力防止停产;

◆减少机械冲击及电流冲击;

◆单一产品装配包括电子式过载继电器, 计时器及故障指示等。

2.3 控制系统

控制系统是燃烧系统的控制核心, 它集程控点火和安全保护于一身。为保证所有导热油炉的最大效率, 控制系统必须满足下列要求。

第一, 空气燃料比要保持最佳水平, 使燃烧头设计限度之内获得充分燃烧, 而且无限度地精确重复。第二, 燃烧系统要对燃烧器的目标温度进行监测, 精确数量的燃料和空气, 达到目标数值。

机械式系统通常都使用凸轮和连杆来调节燃料/空气比率, 因而不可能达到精确。通过监测目标温度来调整燃料投入, 经常出现高于或低于所设定的目标。

原系统为Siemens公司的燃烧程控器LFL1.322, 该程控器属于机械电子式, 易发生故障, 是导热油炉系统重要的故障点。改造时采用英国Autoflame的燃气燃烧控制系统, 该系统组件中包含最先进的MK6微调系统。MK6微调系统易于编程和便捷地根据锅炉/燃烧器的全部负载要求优化燃烧质量, 同时使温度的精确程度保持在1℃范围之内。控制气阀和燃料阀门的直接驱动电机, 可按照负载要求实现0.1度角位移精确定位。系统的核心是控制装置, 其中包括微电脑和电源。控制装置前面板装有用于输入数据的敏感按键和1/4VGA图象显示。

3 结束语

导热系统 第8篇

关键词：热载体加热炉,导热油,沥青加温,供热系统

20世纪80年代, 我站在省公路局领导下, 成功地完成了以导热油为载体的沥青加热方式改造, 取代了传统明火加温的沥青加热工艺。在生产实践中, 无论从沥青加热速度、温度, 还是从能源消耗、劳动强度、环境污染以及作业安全等方面都显示出其优越性, 是较为先进的沥青加热系统之一。

总结多年来的生产实践, 我们对导热油加热系统在公路沥青拌和站生产中的作用与功能, 陈述如下, 供参考论证。

1 系统用热设备

沥青拌和站的主要用热设备有二项, 一是加热已储备的低温沥青;二是给沥青混凝土拌和机系统预加热。

沥青贮备数量视工程量而定, 一般中小型沥青拌和站储存能力为2000～5000t。其中2000～3000t储罐1个, 500t储罐2～3个, 50～100t储罐3～5个。沥青混凝土拌和机系统预加热, 就是为拌和机自带的沥青储罐提供一定温度的沥青, 并为拌缸、成品料储料仓等提供热源。500t以上级沥青储罐作为沥青预加热装置, 通常加热至90～100℃达泵吸温度后, 调入50～100t沥青高温罐。沥青在高温罐中加热至160～180℃, 供拌和机拌制沥青混凝土或由使用单位直接运走。这样配置的优点是既可以大批量集中加热, 也可以小量的零星生产, 从而节约能源, 减少开资。

2 导热油供热系统

2.1 主要构成

链条炉排燃煤热载体加热炉、导热油、循环油泵、膨胀槽、储油槽、油气分离器、注油泵、过滤器、用热设备和输送管线 (如图1) 。

2.2 工作原理

导热油加热炉以煤为燃料, 有机载热体 (导热油) 在此获得热能, 将升温的导热油通过循环油泵经供油管线输送到用热设备, 再经回油管道流回炉内。如此往复循环, 经过一系列的热能传导、对流和交换作用, 使沥青达到工作温度。

2.3 主要功能和作用

(1) 导热油加热炉:

燃料在燃烧室产生的高温火焰和烟气, 以辐射和对流方式对炉内受热管及管中的导热油加热, 并向外输出热能。是整个系统的核心设备和热量供给源。

(2) 循环油泵:

是导热油闭路强制循环设备, 每台加热炉应配置2台, 1台工作, 1台备用。当某一循环泵发生故障停止运行时, 锅炉中存有大量热能不能及时释放, 将导致炉管内滞留的导热油迅速升温到极限温度, 则在管壁上产生焦化积炭, 形成积碳阻热层。且次数越多, 积碳阻热层越厚。因其导热系数很小, 势必产生传热障碍, 影响热效率发挥。故备用循环泵是供热系统安全运行的必备条件。

(3) 膨胀槽:

又称高位补偿槽。是保障供热系统中的导热油随温度变化而体积膨胀的补偿容器, 也为供热管道循环系统提供基础压力。同时帮助系统脱水、排气。膨胀槽应设置于系统最高管线上方的1.5～2m处。正常工作时应保持2/3液位。当突然停电或循环泵发生故障时, 可将冷油置换阀打开, 利用高位液能使冷油流经锅炉带走热量, 从而降低炉内温度, 防止导热油焦化积炭现象发生。

(4) 贮油槽:

又叫低位槽, 用来贮存膨胀槽、炉管及系统排出的导热油, 贮油槽应设置在系统最低处。正常工作时, 应处于低液位状态, 随时接受膨胀槽的冷油排泄和外来导热油。

注油泵:用来向系统补充或抽出导热油。

(5) 油气分离器:

用来分离并排除供热系统中的空气、水蒸汽及其他气体, 从而确保导热油在液相无气水的状态下稳定运行。

(6) 滤油器:

用来过滤和清除系统中机械杂质。

此外, 尚有压力表、温度计、液位报警器等功能附件, 安装在加热炉及相应的定位管线上。

3 导热油加热系统的操作程序

3.1 系统检查

(1) 检查锅炉, 清理炉内加热管表层灰垢和风道灰渣。因为灰垢的导热系数很小, 有资料表明当受热管表面有1mm厚度灰垢时, 热量传递就会大幅度下降。要保证必需的供热量, 就必须增大燃煤量。

(2) 检查燃煤, 要求粒径50mm以下, 低位热值5000kcal/kg以上, 并含有一定的湿度, 以不起灰为原则。一般以洗粒煤为佳。

(3) 检查电器仪表、安全阀、压力表、液位 (温度) 报警器、控制阀门等装置是否操作灵活、工作可靠。

3.2 系统调试

(1) 冷油调试:

启动循环泵, 冷油运转2.0～4.0h, 初排系统气体, 直至循环油泵出口压力波动平稳。排除循环系统泄露点。

(2) 点火烘炉:

目的是为了脱除导热油炉耐火材料中的明水和结晶水。烘炉前, 首先打开引风机运行5～10min, 用以排除炉内潮气和灰尘。点火后, 第一天升温, 排烟温度不能超过50℃, 以后每天升温不能超过20℃。烘炉温度不能过高, 时间不能过短 (3d以上) , 升温速度也不宜过快, 须使各部分热膨胀均匀, 应力充分释放, 避免产生裂纹。同时要保证导热油流动畅通, 温度不宜超过100℃

(3) 煮炉升温:

煮炉也叫煮油或脱水, 目的是把用热设备和导热油中的气体和水份排除干净, 使导热油顺利升温达到要求。方法是:

①初次升温时, 升温速度不宜过快, 以不超过20℃/h为准, 同时将导热油温度控制在100℃以下, 进行初步脱水。

②当温度达到100～130℃, 此时系统中水份大量蒸发, 压力波动很大, 甚至出现导热油失压、断流和喷油现象。要特别谨慎, 须严格控制升温速度, 必要时停炉降温。

③当油温达到150℃时, 且压力、压差趋于平稳, 则意味着大部分水汽已排完, 可以10～20℃/h速度升至工作温度。当温度达到200℃以上时, 应对系统进行一次全面检查 (泄漏和冷缩热胀) , 并对所有联接部位进行一次热紧。

整个升温过程一定要循序渐进, 不要试图加快这个过程, 一旦发生突沸或局部过热, 很可能发生毁坏设备和造成导热油老化、结焦。

3.3 系统运行

(1) 系统正常运行, 操作人员应记录如下内容:导热油进出口压力、压差、温度, 炉膛压力、烟道温度, 燃料消耗, 膨胀槽、储油槽液位、温度等。

(2) 燃煤加热炉正常工作时, 压力稳定, 火床平整, 火焰密而均匀, 烟筒无黑烟, 烟道温度最高350℃。煤层从距煤闸板前200mm处引燃, 前拱开始燃烧, 中拱燃烧最旺, 后拱烧透、烧尽。并根据用热负荷随时调节煤层厚度、炉排速度、鼓、引风机风量大小, 取得最佳燃烧效果。

(3) 导热油最高工作温度不得超过其限定温度, 一般应留有20℃左右的安全度。高位槽油位不能短缺, 常温液位在1/3, 正常操作液位在2/3, 温度小于60℃, 并注意与空气隔绝, 防止导热油高温氧化。

3.4 正常停炉

供热结束后应尽快将系统中的导热油余热转供到其它用热设备中。同时炉排前行20cm避免煤斗存煤再燃, 导热油以60～90℃/h的速度降温, 当导热油出口温度低于100℃时停止导热油泵循环。

3.5 紧急停炉及故障处理

系统运行时, 如遇特殊情况 (停电、循环泵故障等) , 需紧急停炉时应:

(1) 立即关闭鼓、引风机, 停止炉排运行, 向炉膛内投入湿煤或灰封压炉火。

(2) 拉开拨火门使冷空气进入炉膛降温。

(3) 封炉灭火后, 如油温继续上升, 甚至超过导热油许用温度, 则应尽快采取冷油置换措施。即打开膨胀槽的冷油阀门将常温导热油通过锅炉排管导入低位贮油槽中, 带走热量降低炉管温度, 防止炉管中的导热油因滞流而产生超温过热和发生结焦。冷油置换操作中, 速度不能过快过急, 否则达不到冷却效果。

(4) 低位贮油槽中要存有适量的凉油冷却放下的热油温度。置换热油时如有油气体逸出, 低位槽大气联通管应在一定范围内禁止烟火, 避免引起油气火灾。

关于导热油引风机加装变频器的分析 第9篇

【关键词】引风机；变频器 お

风机额定功率的设计选型都是根据工艺最大流量来选择的，国内的设计思路，风机的选型一般在满足工艺负荷工作条件下还需增加一定的的裕量，但实际运行中，工艺的参数随各种因素发生变化（如温度、运行负荷等）往往实际运行负荷要比设计的最大流量小得多。

1. 在节能方案的论证中，我们也考虑到改用较小功率电机节能的方案来实现节约电能降低生产成本，但是存在以下几个问题

（1）改用小功率电机后原用电机不能使用造成投资浪费。

（2）改用小功率电机后文丘里除尘器的阻力较大，小功率电机不一定能满足使用要求。

（3）改用小功率电机需要对原设备基础进行较大的改动，改造的时间较长。

而变频器技术是集电力、电子、自动控制技术、计算机技术为一体的高科技产品，具有安全可靠、使用方便等特点，不需要对原电机进行大改造，只是对电机的二次控制回路进行改动，改进时间短，比较适合生产型企业技术性节能改造。电机通过变频调速，调速范围宽，调节精度高，效率高，实现电机的软启动，减少了启动冲击及设备磨损（风机采用电机直接驱动，启动电流为运行电流的6～7倍，可能造成对机械电气上的冲击，电气保护特性差，不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现风机和电机损坏现象），通过对引风机进行变频改进而达到节能增效。基于上述原因，我公司决定导热油引风机进行变频改造。

2. 变频器的选用

目前，市场上变频器产品较多，一般国外的产品元件及性能较好，但价格较高，国内的产品价格便宜，但是性能略差，通过价格对比及裕泰煤化公司使用普传变频器后的效果，选用了普传公司的PI7600/7800系列调速器。

3. 变频的改进方案

通过论证和讨论交流在改进时采用双回路控制，即变频器控制和原工频控制同时存在，两种控制方式进行互相切换，变频器异常时，停止变频器，转换为工频运行，并且变频器与鼓风机联锁，实现变频停则鼓风运行方式。当转换开关转换到变频位置时，ZJ1线圈得电吸合，KM1、2吸合，使变频电机引线形成△连接并联锁，工频引风机控制按钮断电，启动变频器，ZJ3得电闭合使ZJ1中间继电器闭锁，不会使转换开关不小心转换时造成电机停电，鼓风机停止联锁，保证设备及人员的安全。（注ZJ4是油压、油温、炉温、事故停车联锁，保证系统安全）。

4. 变频器效果

4.1节能效益比较。

4.1.1理论节能计算。

导热油引风机电机改造前后节能效果计算如下：

（1）改造前实测数据，U1=380V，I1=120A，改造前每小时的耗电量为78.98 KW。

（2）改造后实测数据，U1=380V，I1=70A，改造前每小时的耗电量为46.07 KW。

（3）每年节省的电量（按300天，每度电按0.6元计算）：（78.98—46.07）X24X300=236952 KW。

（4）每年节省的电费（按0.6元/ Kw.h）为：236952X0.6=14.21712万元。

4.1.2实际节能计算。

（1）改造前电量表平均每天耗电量：

8月2日的耗电量为2566926KW.h

9月2日的耗电量为2777737KW.h

所以8月份平均每天的耗电量约为（2777737—2566926）/31=6800 KW.h

（2）改造后电量表平均每天耗电量：

9月10日的耗电量为2837296 KW.h

9月17日的耗电量为2880546 KW.h

所以9月10日—17日这7天的平均的耗电量约为（2880546—2837296）/7=6178.6 KW.h

（3）每年节省的电费：（6800—6178.6）X0.6X300=11.1852万元。

按以上计算，在正常生产的情况下，投资成本大约半年即可收回。

4.2改造效果对比。

4.2.1改造前设备存在的问题。

调节挡风板和阀门的开启角度机械调节方法来满足不同用风量，这种操作方式的缺点是：

（1）电机及风机的转速高，负荷强度重，电能浪费严重；

（2）调节精度差，控制不精确；

（3）电气控制直接起动，启动时电流对电网冲击大，需要的电源（电网）容量大，功率因素较低；

（4）起动时机械冲击大，设备使用寿命低；

（5）电气保护特性差，当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备等。

4.2.2改造后设备的优点。

通过变频器在导热油引风机

锅炉上的应用具有以下优点：

（1）变频器控制电机操作简便，调节平稳，降低了司炉工的劳动强度。

（2）变频器实现了电机的软启动，电机转速下降，机械磨损减小，故障率下降。延长了设备的使用寿命，避免了对电网的冲击。

（3）调节挡板的机械磨损、卡死等故障不复存在，减少了设备维修和维护费用。

（4）电机将的低于额定转速的状态下运行，减少了噪声对环境的影响；

（5）具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能；

（6）变频具有工/变频切换功能，能够保证生产的连续性。

5. 结论

导热系统 第10篇

用导热油作为传热介质的导热油炉 (也称有机热载体锅炉) 具有热传导效率高、热损失小, 温度易控制, 受热相对均匀等优点, 尤其是具有在相对较低的运行压力下可以获得较高工作温度的特点, 而被越来越广泛地应用在纺织、印染、食品、玻纤、化工等行业。特别是近年来随着我国国民经济的快速发展, 导热油锅炉投用数量迅速增加, 并呈不断增长的趋势。然而, 有关导热油炉的安全监督和相关标准却相对滞后, 目前作为检验依据的仍是1993年由原劳动部锅炉局制定颁发的《导热油炉安全技术监察规程》。该规程制定时国内使用导热油炉的用户还较少, 对这类锅炉的检验尚未全面开展, 规程中也没有明确规定导热油炉定期检验的具体内容和要求。至于液相导热油炉所用的导热油则至今没有制定国家标准, 目前只有SH/T0677-1999《热传导液》行业标准对生产导热油规定了常规性的技术性能指标和部分标准值, 但该标准对一些直接影响到导热油炉安全运行的指标却没有作出具体的规定值。近年来在导热油需求不断增长的形势下, 国内许多导热油生产厂商如雨后春笋般冒出, 由于行业标准对导热油的质量要求不高, 起不到规范作用, 以致各种导热油鱼龙混杂, 良莠难分。有的导热油虽然各项性能指标符合行业标准和企业标准, 但热稳定性和抗氧性差, 受热易裂解, 使用寿命短。有的热载体锅炉使用操作不规范, 造成导热油过热劣化, 并在受热面上炭化积焦, 导致炉管烧毁, 严重影响导热油炉的安全运行, 有的甚至引发火灾事故, 造成重大财产损失和人身伤害事故。本文通过典型案例分析, 呼吁有关部门尽快制定导热油炉专用导热油的国家标准和质量检测评定标准, 同时相应修订《有机热载体炉安全技术监察规程》, 确保导热油炉的安全运行。

1 事故案例

2010年7月31日下午10时, 濮阳市一石化企业的导热油炉发生爆炸, 索性此事故未造成人员伤亡。事故发生的当天, 该厂的燃煤导热油炉的司炉工用煤炭烧两个导热油炉, 按正常情况导热油炉可以烧到300℃, 可是这次导热油炉才烧到270℃就发生了爆炸。发生爆炸之前, 两名司炉工觉得情况不妙, 就拼命往外跑, 还好跑的比较及时, 但是其中一名导热油炉的司炉工被烫伤。该导热油炉2008年12月底安装并投入使用。司炉工经培训考核, 持证上岗;锅炉房墙上挂有各项规章制度和锅炉操作规程。锅炉最高允许温度350℃, 实际工作温度只需270℃~275℃, 运行时未发生超温现象。经检查, 锅炉安全附件完好, 循环泵工作正常, 温度显示仪表和超温报警装置正常, 辅助装置和阀门管道等安装符合《有机热载体炉安全技术监察规程》的要求。事故锅炉检验结果:炉膛内靠近导热油入口的盘管约有三圈炉管 (每圈炉管长度约4.7 m) 被融熔烧毁而缺失;从烧毁的管段破口可看到炉管内壁几乎都已被焦炭状物堵塞;附近几圈炉管表面有多条裂缝, 有的几乎已呈断裂状, 部分金属呈疏松状。由于烧毁严重, 已无修理价值, 该锅炉只能作报废处理。经过检验分析, 初步确定该事故的主要原因是由于导热油在炉管内严重炭化积焦, 导致炉管金属因传热受阻而超温过热并产生裂缝, 加上导热油的强渗透性和易燃的特性引发炉管烧毁进而发生火灾事故。

为了查清该锅炉短期内严重积焦的根源, 防止类似事故再次发生, 我们对该锅炉所用导热油品质进行了检测, 并对传热系统和司炉实际操作方法作了进一步的检查。据了解, 该导热油炉使用不到两年, 导热油却已换用两批。第一批导热油由江苏某厂生产, 使用仅一年多, 传热性就明显变差, 油品外观呈泥浆状, 不得不全部更换新油, 但换油后没有对锅炉和热载体循环系统进行清洗。第二批换用的导热油由江苏无锡特种油品厂生产, 牌号为SD-320, 最高允许温度320℃。然而该导热油仅用了不足九个月, 就发生了炉管因严重积焦而烧毁的火灾事故。由于该厂无专职锅炉管理人员, 对锅炉有关的档案资料重视不够, 没能保存第一批导热油的有关资料和油样, 因此事故后, 我们只能对第二批导热油分别取其使用中的油样和保留的新油进行检测, 结果如表一。从检测结果可知, 该导热油虽然出厂时油品质量符合行业标准和该厂企业标准, 但使用仅九个月, 四项主要性能指标中就有三项严重超标, 尤其是残炭含量增高了350多倍, 超过新油标准70倍, 说明该导热油热稳定性较差、易在高温中裂解, 残炭积焦的倾向较大。

进一步的检查还发现, 虽然该锅炉及辅助装置和管道阀门等的设置和安装都符合规程规定的要求, 但实际上有的管道和阀门安装并不合理, 以致当突然停电而紧急停炉时, 膨胀器中的低温油不能将炉管中的高温油置换至储存罐冷却, 从而易造成炉管中的导热油过热裂解;另外, 该厂点火启炉时的升温速度往往较快, 也易造成导热油局部过热。2010年下半年以来由于经常停电, 锅炉停启频繁, 这两个因素就更加速了导热油分解劣化。

2 讨论

2.1 导热油性能指标对导热油炉安全运行的影响

据了解, 上述类似事故在我国已发生过多起, 大量的事实说明, 导热油的质量和性能直接关系到导热油炉能否正常安全运行, 其中关系重大的性能指标主要有:运动粘度 (以下简称粘度) 、闪点、残炭和酸值。

2.1.1 粘度:

指在规定的条件下, 导热油的稀稠程度以及流动性能。粘度越大, 流动性越差, 管道传输所需的循环泵功率也就越大。但并非导热油粘度越小品质越好, 有些粘度较小的导热油中很可能含有较多的低分子直链烷烃, 其热稳定性较差, 易受热分解, 而且使用后粘度容易发生变化。油的粘度大小除了跟其碳链长短、分子结构、基团组分等有关外, 在使用中也与温度有关, 一般导热油运动粘度在40℃恒温条件下测定和评定, 也有些生产厂企业标准以50℃为测定粘度的条件。

在正常情况下油的粘度随着温度升高而下降, 因此通常导热油的使用温度越高, 其所允许的运动粘度也相对较大。但在一定温度下, 同一导热油若是使用过程中粘度发生变化, 则很可能意味着导热油发生了裂解或聚合。当粘度增大较多时, 循环流速变慢, 雷诺系数降低, 炉管中的导热油流体逐渐由湍流变为层流, 导致靠近管壁的边界层厚度不断增大, 进而加速导热油分解成粘度更大的胶质物, 结果形成残炭沉积于管壁, 从而影响传热, 严重时易造成管壁过热, 引发事故。因此, 一般规定当粘度值的变化超过原技术指标的15%时, 就不应再继续使用。

2.1.2 闪点:

指在加热条件下, 当火焰接近导热油蒸气与空气组成的混合性气体时, 发生短促闪燃的最低温度。闪点越低, 运行时导热油的蒸发率就越大, 安全性也就越差, 且在使用过程中损耗也越大。而闪点较高的导热油, 不但操作安全性较好, 而且其热稳定性往往也较好。当导热油被其他易燃物污染、或因过热发生裂解、聚合等, 都会使导热油闪点变化。当闪点变化超过原指标的20%时, 应停止使用。

2.1.3 残炭:

是指在超温条件下导热油受热分解或聚合而形成沉淀的残炭量。残炭的主要成分是导热油中的胶质、沥青及多环芳香烃。由残炭值的大小可判断导热油结焦的倾向性, 在一定的使用时间内, 残炭值增量越大, 说明该导热油的热稳定性和抗氧化性越差, 越易在受热面上积焦, 对导热油炉安全运行的影响也就越大。因此, 当残炭量超过1.5W%时, 应立即停止使用。

2.1.4 酸值:

是指导热油中有机酸的总含量。当导热油温度≤100℃且无水分时, 一般不会对金属产生腐蚀。但温度超过100℃后, 随着温度及酸值的增加, 有机酸对金属的腐蚀性也会随之增大。为了防止有机酸对金属的腐蚀, 一般新油应控制酸值小于0.02mg KOH/g。另外, 油的酸值增大往往也意味着油质变差, 因此当导热油的酸值超过0.5mg KOH/g时, 也应停止使用。

尽管导热油在高温下或多或少都会产生裂解现象, 但品质良好的导热油在规定温度范围内合理使用时, 其裂解速度较缓慢;而在使用不当或导热油品质不良的情况下, 则裂解速度会随着温度上升而明显加快。导热油裂解后, 产生的低分子有机物会使得油品的闪点和粘度下降, 但有些低分子有机物在高温下又会重新聚合成胶质高分子有机物, 此时油品的闪点和粘度又会上升。因此一般情况下, 使用后的导热油其闪点和运动粘度的变化往往不太明显, 但是在裂解和聚合的过程中油品的酸值和残炭总是增大的, 当导热油严重劣化时, 残炭、粘度和酸值都将显著增大。导热油可分为矿物型油和合成型油两大类。合成型油以芳烃型为主, 其许用膜温度通常比矿物型油高。矿物型油一般以直链烷烃为主, 在高温下其碳链易被打断而裂解, 因此其热稳定性相对差些。然而目前国内几乎所有仅能生产矿物型油的导热油厂都宣称本厂生产的导热油具有良好的热稳定性和抗氧化性, 粘度适宜, 不结焦, 而事实上却有不少因言过其实误导用户, 结果造成导热油在短期内就过热劣化, 有的甚至酿成事故。为了确保导热油炉的安全运行, 防止因导热油劣化导致锅炉事故, 宁波特种设备检验检测中心将导热油检测作为导热油炉检验工作的重要组成部分, 取得较好效果。

2.2 导热油的检测评定

《导热油炉安全技术监察规程》第31条规定:“使用中的有机热载体每年应对其残炭、酸值、粘度、闪点进行分析, 当有两项分析不合格或热载体分解成份的含量超过10%时, 应更换热载体或对热载体进行再生。”该条虽然规定了有机热载体判废的条件, 但实际执行时却有一定难度。

首先, 由于没有统一的国家标准, 各厂生产的导热油理化性能和质量标准不一, 因此对不合格的评判尺度难以掌握。因为规程条款解释的说明中又提到:当粘度值变化超过原技术指标的15%, 就不应再继续使用;当闪点变化超过原指标的20%时, 应停止使用;残炭一般控制在0.02W%, 当残炭值超过1.5W%时, 应进行再生处理, 否则不能再继续使用;酸值一般应低于0.02mg KOH/g, 如超过0.5mg KOH/g时, 应停止使用。这些表述规定了四项性能指标中只要有任何一项超过规定极限值, 就应更换新油或再生处理。因此, 不知规程第31条中规定的两项不合格是以出厂油品质量还是油品变化后的极限值为参照标准, 两种判废规定该如何统一。

其次, 热载体分解成份的含量是否超过10%难以判断。因为除了有些国际品牌的合成导热油标明其主要成分及其纯度外, 目前国内各厂生产的导热油都从不标明油品的组分及其含量。尤其是矿物型油, 可能连生产厂家自己都不甚清楚其中有哪些成分, 因此使用后的热载体究竟分解了多少就更加不得而知。

另外, 对热载体再生处理的规定过于简单。劣化后的热载体一般是很难通过再生处理恢复其原有的组分和理化性能的, 即使再生处理后, 油品的理化性能指标有可能接近正常值, 但其热稳定性却很难保证, 因此经再生处理的热载体应降级使用为宜。但是由于规程没有对再生后的油品质量规定标准要求, 似乎劣化后的导热油只要经过再生处理便可返用, 于是一些劣质导热油便有了可趁之机, 有的厂家将收购来的已劣化导热油, 进行简单处理后便重新抛售, 结果由于油品使用寿命短, 易炭化积焦而影响导热油炉的安全运行。因此, 有必要尽快制定有关导热油的国家标准, 其中对再生处理的油品应具体规定再生质量标准, 并根据再生程度确定最高允许使用的温度等级。

3 结束语

综上所述, 导热油品质对液相导热油炉的安全运行影响极大, 导热油的检测和品质评定是判断锅炉是否存在积焦、腐蚀等事故隐患的重要依据, 而相关标准法规的滞后则会影响检验检测中判断的正确性。因此建议:

3.1 尽快制定导热油炉专用导热油国家标准

在标准中应针对不同的导热油种类和使用温度规定具体的理化性能标准值;应要求生产厂明示导热油的种类 (如矿物型油、合成型油、再生处理油等) 。对于合成型导热油还应标明主要成分及其含量, 以便规范导热油市场、促进生产厂提高导热油品质。标准中还应对油品的热稳定性提出一定的要求, 对使用后油品劣化程度的评定及判废标准作出合理的规定。

3.2 尽快制定或修改导热油检测方法的有关标准

我国目前还没有专门的导热油检测标准, 导热油的检测方法只能参照上世纪80年代或70年代所制订的普通润滑油测定标准 (见表1) 。几十年未修订的标准束缚和限制了先进检测方法的引进和发展, 使我国导热油的检测设备和方法都落后于国际先进水平。

3.3 相应修订《有机热载体炉安全技术监察规程》

建议将有机热载体的检测和品质评定作为导热油炉定期检验的重要内容;在锅炉总体验收时, 应检查管道、阀门安装的合理性, 查看膨胀器的液位高度, 确保锅炉在紧急停炉时, 膨胀器中的冷油能将锅炉中的高温油置换至贮存罐中冷却;在定期检验中, 应检查司炉工在停、启炉时的操作方法和记录, 防止导热油因使用不当而快速劣化。另外还应根据循环工作泵的功率和压力、炉管的管径、油品实测运动粘度等参数测算雷诺系数, 对于雷诺系数过小的应提出相应的改进措施, 以确保导热油炉安全运行。

参考文献

[1]林维欢, 张志平.导热油炉及其系统的保养和清洗[J].染整技术, 1996 (4) .