導熱油系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)合理正確,并嚴格按照設(shè)計要求安裝和使用導熱油系統(tǒng)。經(jīng)過一段時間的運行,在高溫條件下工作的導熱油不可避免地發(fā)生一系列物理、化學變化。即使是品質(zhì)很好的導熱油,它的主要技術(shù)指標殘?zhí)俊⑺嶂怠㈤W點和運動黏度會隨著使用時間的延長都會發(fā)生變化,比如導熱油殘?zhí)恐禃粩嘣黾印=?jīng)驗告訴我們,開始1~2年,殘?zhí)恐档脑黾臃确浅P。礆執(zhí)壳€一階導數(shù)小于1。通常在2年后殘?zhí)恐翟黾臃葧粩嗌仙T诖似陂g,加熱爐爐管里也在發(fā)生漸變,盡管我們規(guī)定導熱油流速應(yīng)該大于1.5~2m/s,即便如此,爐管中傳熱內(nèi)表面仍存在油膜層,僅僅比流速小的導熱油油膜層薄一些而已,油膜直接接觸爐管金屬表面,其溫度要比導熱油主流溫度高出許多。同所有有機高分子化合物一樣,導熱油在爐管金屬表面受到高溫“烘烤”后,其分子鏈都會發(fā)生斷裂或聚合,導致殘?zhí)坎粩嘣黾樱瑲執(zhí)扛街鵂t管壁面成為結(jié)焦。一旦產(chǎn)生結(jié)焦層,情況就會急劇惡化,其原因在于結(jié)焦層導熱系數(shù)要比金屬小得多,熱阻大。一方面,系統(tǒng)要保持原有傳熱強度,不得不提高爐內(nèi)溫度,爐管壁溫度也在不斷上升,爐管壁面溫度上升,加劇油膜炭化速度,這樣會使結(jié)焦層厚度增加,反過來使系統(tǒng)加熱爐爐溫進一步上升,惡性循環(huán)的結(jié)果是爐管壁厚減薄甚至“燒穿”,這時系統(tǒng)就會發(fā)生故障。應(yīng)該指出,上述我們僅對系統(tǒng)必然產(chǎn)生故障的趨勢作一個分析。對一般系統(tǒng)而言只要操作得當,導熱油系統(tǒng)的負荷不是太重,爐管結(jié)焦的過程是比較長的,有的系統(tǒng)經(jīng)過5年運行,爐管結(jié)焦層還不到1mm。
管式熱載體爐經(jīng)過幾年運行,爐管內(nèi)壁總要生成結(jié)焦層,結(jié)焦層厚度通常取決于熱載體爐運行情況、所使用導熱油理化性質(zhì)和質(zhì)量、導熱油在爐管內(nèi)流速等等。一旦爐管內(nèi)壁結(jié)焦嚴重就會導致爐管系統(tǒng)阻力增加,出力下降,排煙溫度升高,熱載體爐熱效率下降,甚至發(fā)生爐管堵塞、滲漏、燃燒起火等事故。熱載體爐爐管是否結(jié)焦,爐管結(jié)焦程度又如何估計,這是從事熱載體爐設(shè)計、制造和使用單位一直關(guān)注的問題。