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  • 導熱油加熱器的膨脹槽設計以及作用
  • [2016-12-16]
  •   導熱油加熱器的膨脹槽設計,可儲備從常溫加熱到工況溫度後導熱油膨脹的總量。經驗告訴6UP一般導熱油每升高1℃,其體麵積約膨脹0.07-0.09%。導熱油由常溫20℃加熱到320℃,其體積麵積可膨脹高達30%,所脹出的量全部由該槽容納的防溢油。從而得論導熱油加熱係統量的平衡。

       高位槽安裝高度是基於必須大於泵的蝕餘量和導熱油工作狀態下的飽和蒸汽壓,又高於用熱的高點,所以首先滿足到熱泵氣蝕餘量3-5米,而一般不選用蒸汽壓過高的導熱油。如果特殊情況所選用的導熱油在工作狀態下蒸汽壓大於5米(得論循環油泵入口正壓操作)或設計不采用高位膨脹槽,則可采用惰性氣體(如氮氣、二氧化碳等)加壓密封,采用這種措施對導熱油的使用壽命更為有利。
       導熱油加熱器高位膨脹槽應由裝在導熱油加熱係統的高處,否則高位熱用戶的導熱油充不上去,如果強製讓導熱油充上去,高位槽將會冒頂。為了防止導熱油高溫氧化,據試驗證明以不高於60°為宜。因為高於60°導熱油氧化將會加劇,防止高溫的手段主要是高位槽和膨脹管不能保溫,膨脹管管徑一定要按照規定設計,不能太粗,高位槽與油氣分離器的距離不能太近,一般在5米以上,亦即是說油氣分離器和高位槽之間的膨脹管相對而言是越長越好,有利於導熱油散熱。
        高位膨脹槽可起到排氣、補油和脫水等多種功能。鑒於膨脹槽的重要性,應設有雙套液位(低位報警、玻璃液麵計),為了防止導熱油氧化,需要用惰性氣體密封方法,如不具備條件的可將溢流管直插入低位儲油槽液麵下邊用油封閉,形成液封(亦稱冷封降)達到與空氣中氧氣隔絕的目的。導熱油壽命將會成倍延長。
       膨脹管在有機熱載體加熱係統中起著重要作用,其管徑的確定直接影響到運行的安全性及經濟性。目前其管徑的計算尚無規定和公式,多采用安全閥的原理來計算,計算結果與實際需要相比往往明顯偏大。無法得論膨脹槽內有機熱載體的表麵溫度低於要求溫度,而造成導熱油氧化破裂,並進一步釀成安全事故。同時,管徑明顯偏大也造成材料的浪費,增加了成本。
        膨脹管的主要作用是膨脹通道、補油通道、排氣通道、冷油置換通道、定壓通道和灌液通道。分析這六個通道的功能,可以發現,導熱油加熱器膨脹管的主要功能體現在加熱係統啟動升溫階段。在這一段時間內,主要作為膨脹通道和排氣通道,將升溫所產生的有熱載體積膨脹量和加熱係統中水分受熱形成的水蒸氣及其他氣體輸送到膨脹槽。因此,在對膨脹管進行設計和安裝時,應以加熱係統在啟動升溫階段對膨脹管的要求為基準。
       凡是膨脹槽安裝高度高於最高用熱管線8-10米的鍋爐,盡管係統相對較大,管網複雜,然而有機熱載體鍋爐進,出口壓力及壓差較為理想,也不存在壓力波動現象,循環泵電流較接近額定值,基本能達到設計流量,也很少發生膨脹槽內熱載體超溫現象出現。
      鑒於膨脹的重要性應設有雙套液位(低位報警,玻璃液麵計),為了防止導熱油氧化需用惰性氣體密封方法。如不具備這些條件可將溢流管直插入低位儲槽液麵以下,形成冷油液封達到與空氣中氧隔絕目的,使導熱油的壽命將成倍延長。
    ①當導熱油裝入係統內時需要把係統內的空氣趕出去。在開工正常運行後,隨著運行周期的延長,導熱油會產生裂解氣(如氫氣、甲烷、乙烷、乙烯……)。這些氣體隨時應通過油氣分離器和膨脹槽排列到高位槽,這一排放分離的過程比較容易是因為導熱油(密度800㎏/m3±)和這些氣體(空氣密度1.3㎏/m3,混合石油氣密度18-30㎏/m3)之間的密度差太大的原因。為了防止氣阻,膨脹管的安裝一般不采用小於或等於90°的彎頭,通常采用大於90°的慢彎連接管。這樣既能防止氣阻產生,又能消除金屬設備管路熱應力。
    ②補油:導熱油使用一段時間以後,自然損耗5-10%/年,需要補油。高位槽液位降低後用補油泵從低位槽向高位槽補加到正常液位,一般維持常溫1/3,工作溫度時<2/3的液位屬正常。否則應懷疑設計安裝和操作是否有誤,在生產過程中任何情況下高位膨脹槽不能沒有液位器。
    ③脫水:導熱油加熱器因新安裝的設備經過水強度試壓後有大量殘留水分,循環油泵夾套冷卻水漏入,導熱油桶漏入雨水等原因使係統內導熱油含水,導熱油在開工升溫時(100-150℃)水突然汽化(汽化後常壓下膨脹量為800多倍),造成油泵抽空,高位膨脹噴油,壓力表不穩定,無法繼續升溫和正常操作。脫水是一個比較棘手的問題,為了處理好這一過程,首先需要弄清脫水的必要的條件.
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