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導(dǎo)熱油膨脹罐氮封閥裝置設(shè)計(jì)方案

  • 發(fā)布日期:2023/9/30      瀏覽次數(shù):605
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    導(dǎo)熱油膨脹罐氮封閥裝置設(shè)計(jì)方案

    大家都知道,導(dǎo)熱油設(shè)備上會(huì)用到一款惰性氣體,用它來(lái)隔離導(dǎo)熱油與氧氣的接觸,減少延緩導(dǎo)熱油氧化的速度。氮封在高溫導(dǎo)熱油使用中的作用非常大。導(dǎo)熱油是使用在溫度比較高的環(huán)境下,當(dāng)溫度在60℃以下時(shí),氧化速度非常緩慢,當(dāng)超過(guò)此溫度的時(shí)候,氧化的速度久非常迅速了。度每升高10℃,氧化速率約增加一倍。油溫越高,與空氣接觸時(shí)間越長(zhǎng),氧化速度越快。導(dǎo)熱油品質(zhì)發(fā)生變化的原因主要是熱裂解和氧化,導(dǎo)熱油發(fā)生氧化后生成有機(jī)酸,有機(jī)酸的存在又會(huì)進(jìn)一步加速導(dǎo)熱油的聚合和裂解反應(yīng),導(dǎo)致導(dǎo)熱油的殘?zhí)吭黾?,閃點(diǎn)降低,直至報(bào)廢。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥27.jpg

    導(dǎo)熱油氧化發(fā)生的部位主要是在膨脹槽,防止導(dǎo)熱油氧化的有效方法是在膨脹槽內(nèi)注入惰性氣體,使導(dǎo)熱油與空氣隔絕。通常使用的惰性氣體為氮?dú)?,我們?xí)慣上稱之為氮封。氮封不僅可以使導(dǎo)熱油與空氣有效隔絕,防止氧化,延長(zhǎng)導(dǎo)熱油使用壽命。導(dǎo)熱油又叫有機(jī)熱載體,具有傳熱效率高、安全環(huán)保、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)于工業(yè)生產(chǎn)中。影響導(dǎo)熱油品質(zhì)變化的因素主要是熱裂解和氧化,其中導(dǎo)熱油的氧化反應(yīng)會(huì)生成有機(jī)酸,有機(jī)酸的存在又會(huì)進(jìn)一步加速導(dǎo)熱油的聚合和裂解反應(yīng),導(dǎo)致導(dǎo)熱油密度和殘?zhí)吭黾樱W點(diǎn)降低,油的顏色逐漸變深,致使導(dǎo)熱油提前報(bào)廢。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥39.jpg

    導(dǎo)熱油膨脹罐氮封閥裝置設(shè)計(jì)方案

    導(dǎo)熱油的氧化與加熱系統(tǒng)的運(yùn)行溫度有直接關(guān)系,資料顯示:導(dǎo)熱油在60℃以下時(shí),氧化反應(yīng)非常緩慢,60℃以上氧化反應(yīng)速度逐漸加快,溫度每升高10℃氧化速率約增加一倍。油溫越高,與空氣或具有氧化作用的物質(zhì)接觸機(jī)會(huì)越多、時(shí)間越長(zhǎng),氧化速度會(huì)越快。這也就是說(shuō)大多數(shù)導(dǎo)熱油是由于發(fā)生了氧化問(wèn)題才大大縮短了其使用壽命。
    導(dǎo)熱油易于發(fā)生氧化反應(yīng)的部位主要是膨脹槽,防止導(dǎo)熱油氧化的有效方法是在膨脹槽采用惰性氣體使導(dǎo)熱油與空氣隔離。惰性氣體的選用通常為氮?dú)猓?,我們?xí)慣上稱之為氮封。采用氮封不僅可以使導(dǎo)熱油與空氣有效隔離,防止氧化,延長(zhǎng)導(dǎo)熱油使用壽命,還可以杜絕導(dǎo)熱油的噴油、泄漏、著火等安全問(wèn)題。
    導(dǎo)熱油系統(tǒng)升調(diào)試時(shí),油溫根據(jù)升溫曲線緩慢升至260℃時(shí),導(dǎo)熱油脫輕結(jié)束,此時(shí)氮封開(kāi)啟。使用氮封時(shí),從加氮口向膨脹槽充入氮?dú)?,調(diào)整氮?dú)鉁p壓閥和泄壓閥,控制氮封壓力,如系統(tǒng)壓力突然升高時(shí),除手工放空外,安全閥自動(dòng)開(kāi)啟泄壓。哪些加熱系統(tǒng)需要使用氮封呢?通常閉式系統(tǒng)都應(yīng)采用氮封保護(hù)?!跺仩t安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中規(guī)定,符合以下條件的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為閉式系統(tǒng):

    氮封系統(tǒng)02.jpg

    1、使用氣相有機(jī)熱載體的系統(tǒng);
    2、使用屬危險(xiǎn)化學(xué)品的有機(jī)熱載體的系統(tǒng);
    3、最高工作溫度高于所選用有機(jī)熱載體的常壓下初餾點(diǎn),或者在最高工作溫度下有機(jī)熱載體的蒸氣壓高于0.01MPa的系統(tǒng);
    4、一次性注入有機(jī)熱載體數(shù)量大于10m3的系統(tǒng);
    5、供熱負(fù)荷及工作溫度頻繁變化的系統(tǒng)。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥28.jpg

    導(dǎo)熱油膨脹罐氮封閥裝置設(shè)計(jì)方案工作原理

    供氮裝置(見(jiàn)圖1),將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測(cè)機(jī)構(gòu)(7),介質(zhì)在檢測(cè)元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與與彈簧(8)、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡破壞,使指揮器閥芯(6),打開(kāi),使閥前氣體經(jīng)減壓閥(5),節(jié)流閥(4)、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上、下膜室,打開(kāi)主閥閥芯(2),向罐內(nèi)充注氮?dú)?;?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn),由于預(yù)設(shè)彈簧力,關(guān)閉指揮器閥芯(6)、由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧作用,關(guān)閉主閥,停止供氮。

    泄氮裝置(見(jiàn)圖2),該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu),介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測(cè)機(jī)構(gòu)(2),介質(zhì)在檢測(cè)元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與預(yù)設(shè)彈簧(3)預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡被破壞,使閥芯(1)上移,打開(kāi)閥門,向外界泄放氮?dú)?;?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn),由于預(yù)設(shè)彈簧力作用,關(guān)閉閥門。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥27.jpg

    四、導(dǎo)熱油膨脹罐氮封閥裝置設(shè)計(jì)方案自力式氮封閥 技術(shù)參數(shù)和性能

    閥體

    公稱通徑

    DN25、32、40、50、65、80、100mm

    公稱壓力

    PN1.0M Pa JB/T79.1-94、79.2-94等

    法蘭標(biāo)準(zhǔn)

    閥體材料

    鑄鐵(HT200)、鑄鋼(ZG230-450)、鑄不銹鋼(ZG 1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti)

    閥芯材料

    硬密封

    不銹鋼(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti) 不銹鋼鑲嵌橡膠圈

    軟密封

    閥桿材料

    不銹鋼(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti)

    流量特性

    -

    使用溫度

    執(zhí)行器

    壓力設(shè)定范圍(KPa)

    0.4~0.5 5~10 9~14 13~19 18~24 22~28 27~33
    36~44 42~51 49~58 56~66

    膜蓋材料

    A3、A4鋼板涂四氟乙烯

    膜片材料

    丁晴橡膠、乙炳橡膠、氟橡膠、耐油橡膠

    性能

    設(shè)定值偏差±5%

    允許泄露量

    允許泄露量

    標(biāo)準(zhǔn)型

    IV級(jí)(符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn))

    嚴(yán)密型

    VI級(jí)(符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn))

    五、導(dǎo)熱油膨脹罐氮封閥裝置設(shè)計(jì)方案 額定流量系數(shù)、額定行程、性能

    ZZDG供氮裝置

    公稱通徑DN

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    閥座通徑Dn

    5

    6

    7

    8

    10

    12

    15

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    120

    100

    流量系數(shù)Kv

    0.2

    0.32

    0.5

    0.8

    1.8

    2.8

    4.4

    6.9

    11

    20

    30

    48

    75

    120

    190

    額定行程L

    8

    10

    14

    20

    25

    ZZDX泄氮裝置

    公稱通徑DN

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    閥座通徑Dn

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    流量系數(shù)Kv

    6.9

    11

    20

    30

    48

    75

    120

    190

    額定行程L

    8

    10

    14

    20

    25

    六、導(dǎo)熱油膨脹罐氮封閥裝置設(shè)計(jì)方案 外形尺寸

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥23.jpg

    供氮裝置外形尺寸及重量

    公稱通徑DN(mm)

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100


    L

    160

    180

    200

    230

    290

    310

    350

    A

    308

    308

    308

    308

    394

    394

    394

    H2

    415

    415

    415

    115

    415

    415

    415

    H1

    60

    75

    80

    85

    95

    105

    120

    H

    720

    730

    730

    750

    790

    840

    890

    重量(kg)

    32

    35

    40

    50

    90

    115

    280

    泄氮裝置外形尺寸及重量

    公稱通徑DN(mm)

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100


    L

    160

    180

    200

    230

    290

    310

    350

    A

    308

    308

    308

    308

    394

    394

    394

    H1

    60

    75

    80

    85

    95

    105

    120

    H

    380

    400

    420

    430

    550

    560

    570

    重量(kg)

    12

    13

    15

    17

    20

    28

    38



    另外,GB23971《有機(jī)熱載體》和GB24747《有機(jī)熱載體安全使用條件》中規(guī)定,最高允許使用溫度為300℃以上的有機(jī)熱載體,由于在操作條件下其工作溫度較高易于導(dǎo)致膨脹罐內(nèi)的有機(jī)熱載體發(fā)生氧化,也應(yīng)當(dāng)在閉式循環(huán)系統(tǒng)中使用。導(dǎo)熱油的氧化與加熱系統(tǒng)的運(yùn)行溫度有直接關(guān)系,資料顯示:導(dǎo)熱油在60℃以下時(shí),氧化反應(yīng)非常緩慢,60℃以上氧化反應(yīng)速度逐漸加快,溫度每升高10℃氧化速率約增加一倍。油溫越高,與空氣或具有氧化作用的物質(zhì)接觸機(jī)會(huì)越多、時(shí)間越長(zhǎng),氧化速度會(huì)越快。這也就是說(shuō)大多數(shù)導(dǎo)熱油是由于發(fā)生了氧化問(wèn)題才大大縮短了其使用壽命。

    氮封閥018.jpg

    導(dǎo)熱油易于發(fā)生氧化反應(yīng)的部位主要是膨脹槽,防止導(dǎo)熱油氧化的有效方法是在膨脹槽采用惰性氣體使導(dǎo)熱油與空氣隔離。惰性氣體的選用通常為氮?dú)?,所以,我們?xí)慣上稱之為氮封。采用氮封不僅可以使導(dǎo)熱油與空氣有效隔離,防止氧化,延長(zhǎng)導(dǎo)熱油使用壽命,還可以杜絕導(dǎo)熱油的噴油、泄漏、著火等安全問(wèn)題。
    導(dǎo)熱油系統(tǒng)升調(diào)試時(shí),油溫根據(jù)升溫曲線緩慢升至260℃時(shí),導(dǎo)熱油脫輕結(jié)束,此時(shí)氮封開(kāi)啟。使用氮封時(shí),從加氮口向膨脹槽充入氮?dú)?,調(diào)整氮?dú)鉁p壓閥和泄壓閥,控制氮封壓力,如系統(tǒng)壓力突然升高時(shí),除手工放空外,安全閥自動(dòng)開(kāi)啟泄壓。導(dǎo)熱油系統(tǒng)根據(jù)升溫曲線緩慢升至260℃,導(dǎo)熱油脫水、脫輕過(guò)程基本結(jié)束后就可以開(kāi)啟氮封。使用氮封時(shí),從加氮口向膨脹槽內(nèi)充入氮?dú)?,調(diào)整氮?dú)鉁p壓閥和泄壓閥,控制氮封壓力。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥68.jpg

    由此可見(jiàn),氮封在導(dǎo)熱油使用中起著非常大的作用,可以讓導(dǎo)熱油達(dá)到一個(gè)更長(zhǎng)的使用壽命。給企業(yè)降低生產(chǎn)成本。導(dǎo)熱油操作方法很重要,同樣選擇一款好的產(chǎn)品也同樣重要。