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。
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)猓覀兞?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?，閃點(diǎn)降低，油的顏色逐漸變深，致使導(dǎo)熱油提前報(bào)廢。 
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。這也就是說大多數(shù)導(dǎo)熱油是由于發(fā)生了氧化問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)氮封開啟。使用氮封時(shí)，從加氮口向膨脹槽充入氮?dú)猓{(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)： 
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)。
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，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。 
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 
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。這也就是說大多數(shù)導(dǎo)熱油是由于發(fā)生了氧化問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)?，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、脫輕過程基本結(jié)束后就可以開啟氮封。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。 
由此可見，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。
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