满度工程关于导热油加热系统的清洗

导热油加热系统是一种用途非常广泛的间接加热系统。以其节能，常压操作，安全可靠，无水资源耗费等优点，对于节能降耗、安全生产、环境保护、提高经济效益和社会效益具有重要意义。近年来，在现代化工、纺织印染、造纸、建材、塑料、食品、医药等工业中的应用，大有取代蒸汽间接加热的趋势。在导热油加热系统中，导热油作为热载体，通常在直接火加热的热油炉中加热升温，再被输送到换热器，向最终被加热的物料传热，放热降温，然后再被送回热油炉，完成循环。在整个系统中，导热油要经历两次换热过程，其中在热油炉中的换热过程是导热油加热系统生成污垢的主要环节。

1导热油中污垢的形成

1．1导热油的分类和特点

导热油通常可分为合成型和矿物油型两类。合成型导热油是以石油化工及化工产品为原料，经有机合成工艺制得的。其中包括合成芳烃、醇、酯和杂环烃，以及硅油等。由于是合成的化学品，在合成时其目标产物是明确的，因此合成型导热油的组分比较单一，或是几种同分异构体或是几种化学性质相近的混合物。矿物油型导热油是以石油的某段馏分为原料加工调配制成。其组成是包含了极其多种化合物的混合物，有长碳链饱和烃、芳香烃、混合烃等。各个组分之间，除馏程一致之外，其化学性质特别是化学键能的差别会很大。无论合成型导热油还是矿物油型导热油，其共同的特点都是碳氢化合物。硅油有点特殊是含硅元素，但也含碳氢元素。碳氢化合物在受热达到某一特定温度时都会发生化学键的断裂而产生新的物质，形成污垢。这是导热油不同于其它热载体，如水和熔盐的特点。

1．2导热油中污垢的形成机理和类型

导热油在直接火加热的热油炉中被加热，高温烟气的对流和火焰的辐射把热量传给导热油管的外壁，通过导热，热量从导热油管的外壁传到内壁，热量从导热油管的内壁通过对流再传给导热油。在这三段传热过程中的最后一段，导热油管的内壁的温度高于导热油主流的温度是实现传热过程所必须的。但是，如果导热油管的内壁的温度高于导热油或导热油中某些组分发生化学键变化的温度，那么在导热油管的内壁附近的导热油就要发生化学反

应，形成污垢。导热油中污垢的形成，一般可有以下几种情况：

(1)高温下，导热油发生热裂解，形成低沸点的小分子化合物和游离的碳单体；单体碳可以游离在导热油中，也会沉积在管壁成为积炭；低沸点的小分子化合物除了挥发之外，还可以再聚合成大分子或高分子化合物。

(2)高温下，导热油发生缩聚反应，形成粘度高的大分子或高分子化合物；这些粘度高的大分子或高分子化合物还可能发生热裂解。

(3)反复的裂解和聚合所生成的产物就是污垢的主要成分，最后沉积在导热油管内壁的污垢。按碳的形态大致可分成三种类型，依次为：

I型——壁面上致密的石墨化积炭；

Ⅱ型——类似沥青和胶质的高粘度的高分子化合物和碳颗粒组成的较松软的积炭垢；

Ⅲ型——含有游离碳颗粒的高粘度高分子化合

物垢。

根据导热油加热系统运行的工况和时间，或者存在一种，或者存在两种，或者三种皆有。

1．3导热油结垢的危害

导热油发生结垢后，沉积在导热油管的内壁的污垢，大大增加了传热的热阻，降低了传热效率和传热的出力，浪费了能源。为了保证导热油加热系统的传热出力，只能加大燃烧强度，提高炉温，长时间超设计温度运行还极易烧穿炉管，引起火灾等安全事故。导热油发生结垢后，沉积在导热油管的内壁的污垢使油管的横截面积变小，同时导热油粘度升高，这些都加大了泵送设备的负荷，浪费了能量。长时间超负荷运转，极易发生设备安全事故。因此，防止导热油加热系统结垢，以及导热油加热系统结垢后及时清洗，是导热油加热系统安全可靠运行和节约能源的极其重要的措施。

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