技術(shù)文章
- 導(dǎo)熱油加熱器的膨脹槽設(shè)計以及作用
- [2016-12-16]
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導(dǎo)熱油加熱器的膨脹槽設(shè)計,可儲備從常溫加熱到工況溫度后導(dǎo)熱油膨脹的總量。經(jīng)驗(yàn)告訴我們一般導(dǎo)熱油每升高1℃,其體面積約膨脹0.07-0.09%。導(dǎo)熱油由常溫20℃加熱到320℃,其體積面積可膨脹高達(dá)30%,所脹出的量全部由該槽容納的防溢油。從而得論導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)量的平衡。
高位槽安裝高度是基于必須大于泵的蝕余量和導(dǎo)熱油工作狀態(tài)下的飽和蒸汽壓,又高于用熱的高點(diǎn),所以首先滿足到熱泵氣蝕余量3-5米,而一般不選用蒸汽壓過高的導(dǎo)熱油。如果特殊情況所選用的導(dǎo)熱油在工作狀態(tài)下蒸汽壓大于5米(得論循環(huán)油泵入口正壓操作)或設(shè)計不采用高位膨脹槽,則可采用惰性氣體(如氮?dú)?、二氧化碳等)加壓密封,采用這種措施對導(dǎo)熱油的使用壽命更為有利。導(dǎo)熱油加熱器高位膨脹槽應(yīng)由裝在導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的高處,否則高位熱用戶的導(dǎo)熱油充不上去,如果強(qiáng)制讓導(dǎo)熱油充上去,高位槽將會冒頂。為了防止導(dǎo)熱油高溫氧化,據(jù)試驗(yàn)證明以不高于60°為宜。因?yàn)楦哂?0°導(dǎo)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(guī)定設(shè)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,有利于導(dǎo)熱油散熱。高位膨脹槽可起到排氣、補(bǔ)油和脫水等多種功能。鑒于膨脹槽的重要性,應(yīng)設(shè)有雙套液位(低位報警、玻璃液面計),為了防止導(dǎo)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面下邊用油封閉,形成液封(亦稱冷封降)達(dá)到與空氣中氧氣隔絕的目的。導(dǎo)熱油壽命將會成倍延長。膨脹管在有機(jī)熱載體加熱系統(tǒng)中起著重要作用,其管徑的確定直接影響到運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性。目前其管徑的計算尚無規(guī)定和公式,多采用安全閥的原理來計算,計算結(jié)果與實(shí)際需要相比往往明顯偏大。無法得論膨脹槽內(nèi)有機(jī)熱載體的表面溫度低于要求溫度,而造成導(dǎo)熱油氧化破裂,并進(jìn)一步釀成安全事故。同時,管徑明顯偏大也造成材料的浪費(fèi),增加了成本。膨脹管的主要作用是膨脹通道、補(bǔ)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(fā)現(xiàn),導(dǎo)熱油加熱器膨脹管的主要功能體現(xiàn)在加熱系統(tǒng)啟動升溫階段。在這一段時間內(nèi),主要作為膨脹通道和排氣通道,將升溫所產(chǎn)生的有熱載體積膨脹量和加熱系統(tǒng)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(jìn)行設(shè)計和安裝時,應(yīng)以加熱系統(tǒng)在啟動升溫階段對膨脹管的要求為基準(zhǔn)。凡是膨脹槽安裝高度高于最高用熱管線8-10米的鍋爐,盡管系統(tǒng)相對較大,管網(wǎng)復(fù)雜,然而有機(jī)熱載體鍋爐進(jìn),出口壓力及壓差較為理想,也不存在壓力波動現(xiàn)象,循環(huán)泵電流較接近額定值,基本能達(dá)到設(shè)計流量,也很少發(fā)生膨脹槽內(nèi)熱載體超溫現(xiàn)象出現(xiàn)。鑒于膨脹的重要性應(yīng)設(shè)有雙套液位(低位報警,玻璃液面計),為了防止導(dǎo)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面以下,形成冷油液封達(dá)到與空氣中氧隔絕目的,使導(dǎo)熱油的壽命將成倍延長。①當(dāng)導(dǎo)熱油裝入系統(tǒng)內(nèi)時需要把系統(tǒng)內(nèi)的空氣趕出去。在開工正常運(yùn)行后,隨著運(yùn)行周期的延長,導(dǎo)熱油會產(chǎn)生裂解氣(如氫氣、甲烷、乙烷、乙烯……)。這些氣體隨時應(yīng)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?yàn)閷?dǎo)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于或等于90°的彎頭,通常采用大于90°的慢彎連接管。這樣既能防止氣阻產(chǎn)生,又能消除金屬設(shè)備管路熱應(yīng)力。②補(bǔ)油:導(dǎo)熱油使用一段時間以后,自然損耗5-10%/年,需要補(bǔ)油。高位槽液位降低后用補(bǔ)油泵從低位槽向高位槽補(bǔ)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(yīng)懷疑設(shè)計安裝和操作是否有誤,在生產(chǎn)過程中任何情況下高位膨脹槽不能沒有液位器。③脫水:導(dǎo)熱油加熱器因新安裝的設(shè)備經(jīng)過水強(qiáng)度試壓后有大量殘留水分,循環(huán)油泵夾套冷卻水漏入,導(dǎo)熱油桶漏入雨水等原因使系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)熱油含水,導(dǎo)熱油在開工升溫時(100-150℃)水突然汽化(汽化后常壓下膨脹量為800多倍),造成油泵抽空,高位膨脹噴油,壓力表不穩(wěn)定,無法繼續(xù)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. - 【返回】

