在液相導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)中,膨脹槽的設(shè)計(jì)和使用是整個(gè)系統(tǒng)成功運(yùn)行的一個(gè)很重要的參數(shù),正確設(shè)計(jì)安裝和維護(hù)膨脹槽有利于延長導(dǎo)熱油的壽命,同時(shí)也間接保護(hù)了加熱器、熱油泵及其它設(shè)備部件,正確設(shè)計(jì)安裝的高位膨脹槽能解決傳熱系統(tǒng)長周期運(yùn)行中的許多問題。 高位膨脹槽的作用:一、可儲(chǔ)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1℃其體積約膨脹0.07~0.09%。例如導(dǎo)熱油由常溫20℃加熱到320℃其體積可膨脹高達(dá)30%,所脹出的量全部由該槽容納以防溢油。膨脹量的計(jì)算方法是:G=ρn℃/ρx℃(g1-g2) ( G-導(dǎo)熱油受熱后的膨脹量m3 ρn℃-常溫時(shí)導(dǎo)熱油密度kg/m3 ρx℃-工況溫度下的導(dǎo)熱油密度 kg/m3 g1-導(dǎo)熱油總裝填量m3 g2-未參與升到工況溫度的導(dǎo)熱油總量m3 ) 從而保證導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)量的平衡。 二、高位槽安裝高度是基于必須大于泵的氣蝕余量和導(dǎo)熱油工作狀態(tài)下的飽和蒸汽壓,又高于最高用熱點(diǎn),所以首先滿足導(dǎo)熱油泵氣蝕余量3~5米,而一般不選用蒸汽壓過高的導(dǎo)熱油,如遇特殊情況所選用的導(dǎo)熱油在工況狀態(tài)下蒸汽壓力大于5米(保證循環(huán)油泵入口正壓操作)或設(shè)計(jì)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。三、高位膨脹槽應(yīng)安裝在導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的最高處,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,高位槽將要冒頂。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)熱油的氧化將會(huì)加據(jù),防止高溫的手段主要是高位槽不能保溫,膨脹管管徑一定要按規(guī)定設(shè)計(jì)不能太粗,且高位槽至油氣分離器的距離不能太近,亦既是說油氣分離器和高位槽之間的膨脹管相對而言越長越好,有利于導(dǎo)熱油散熱,當(dāng)然該管線更不能保溫,甚至該管線采用帶有散熱性能好的翅片管效果更加。四、高位膨脹槽可起到排氣、補(bǔ)油和脫水等多種功能。(1)當(dāng)導(dǎo)熱油裝入系統(tǒng)時(shí)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(huì)產(chǎn)生裂解氣(如氫氣、甲烷、乙烷、乙烯......等),這些氣體隨時(shí)應(yīng)通過油氣分離器和膨脹管排到高位槽,這一排放分離的過程比較容易是因?yàn)閷?dǎo)熱油(密度 800kg/m3)和這些氣體(空氣密度1.3kg/m3,混合石油氣密度18-30kg/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,通常用于大于 90°的慢彎連接管。這樣既解決防止氣阻產(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(shí)間以后,自然損耗5~10%/年,需要補(bǔ)加,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(shí)<2/3的液位屬正常,否則應(yīng)懷疑設(shè)計(jì)安裝和操作是否有誤,在生產(chǎn)過程中任何情況下高位槽不應(yīng)沒有液位。(3)脫水:因新安裝的設(shè)備經(jīng)過水壓試驗(yàn)后有殘留水,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(shí)(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,高位膨脹槽噴油,無法繼續(xù)升溫和正常操作,為此在開工初期導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)必須進(jìn)行脫水,脫水是一個(gè)比較棘手的問題,為了處理好這一過程首先需搞清脫水必備的條件:溫度100~150℃,掌握升溫速度和蒸發(fā)量,具有較大的蒸發(fā)面和空間,有足夠的壓頭將油輸送到高位槽,排氣口不宜過小。五、鑒于膨脹槽的重要性應(yīng)設(shè)有雙套液位(低位報(bào)警、玻璃液面計(jì)),為了防止導(dǎo)熱油氧化,需有惰性氣體密封方法,如不具備此條件可將溢流管直插入低位儲(chǔ)槽液面以下,形成液封(亦稱冷封阱)達(dá)到與空氣中氧氣隔絕的目的。導(dǎo)熱油壽命將成倍延長。