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模溫機(jī)膨脹油箱的作用及如何設(shè)計(jì)

在使用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)的模溫機(jī)（也稱為油溫機(jī)）中，都會(huì)配置一個(gè)膨脹油箱，這油箱的作用是什么呢？在設(shè)計(jì)膨脹油箱的時(shí)候需要注意哪些地方呢？

在模溫機(jī)加熱系統(tǒng)中，膨脹油箱的設(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)膨脹油箱有利于延長(zhǎng)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)安裝的膨脹槽能解決傳熱系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行中的許多問(wèn)題。

模溫機(jī)膨脹油箱的作用及如何設(shè)計(jì)可參考以下因素：

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%，所膨脹出的量全部由該槽容納以防溢油。?

二、膨脹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zui高用熱點(diǎn)，三、膨脹槽應(yīng)安裝在導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的zui高處，否則膨脹用熱單元的導(dǎo)熱油充不上去，如果強(qiáng)制讓導(dǎo)熱油充上去，膨脹槽將要冒頂。?

四、為了防止導(dǎo)熱油高溫氧化，據(jù)規(guī)定在正常使用中膨脹槽溫度不得高于70℃，因?yàn)闇囟雀哂?0℃后導(dǎo)熱油的氧化將會(huì)加劇。導(dǎo)熱油的氧化速度與溫度有直接的關(guān)系，在70℃以下與空氣接觸氧化不明顯，在超過(guò)70℃后可發(fā)生氧化反應(yīng)，而且溫度越高，氧化速度越快，氧化速率成幾何倍數(shù)增加，導(dǎo)熱油就會(huì)很快壞掉，堵塞管路。防止膨脹槽高溫的手段主要是膨脹槽不能保溫，膨脹管管徑一定要按規(guī)定設(shè)計(jì)不能太粗，且膨脹槽至導(dǎo)熱油系統(tǒng)的zui高處不能過(guò)低，亦既是說(shuō)油氣分離器和膨脹槽之間的膨脹管相對(duì)而言要合適，有利于導(dǎo)熱油散熱，當(dāng)然該膨脹管更不能保溫，甚至該管線采用帶有散熱性能好的翅片管效果更佳。?

五、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(kāi)工正常運(yùn)行后，隨著運(yùn)行周期的延長(zhǎng)，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(guò)油氣分離器和膨脹管排到膨脹槽，這一排放分離的過(guò)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，膨脹槽液位降低后用補(bǔ)油泵從低位槽向膨脹槽補(bǔ)加到正常液位,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(guò)程中任何情況下膨脹槽不應(yīng)沒(méi)有液位。

3、脫水：因新安裝的設(shè)備經(jīng)過(guò)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(kāi)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，膨脹槽噴油，無(wú)法繼續(xù)升溫和正常操作，為此在開(kāi)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(wèn)題，為了處理好這一過(guò)程首先需搞清脫水*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，有足夠的壓力將油輸送到膨脹槽，排氣口不宜過(guò)小。

六、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(zhǎng)。

其實(shí)在模溫機(jī)的使用過(guò)程中，膨脹油箱并不參與加熱，其主要作用還是體現(xiàn)在補(bǔ)充導(dǎo)熱油及排氣脫水等作用上。