EN-OD KOCIOŁ Z OLEJEM TERMICZNYM       pobierz katalog

W niektórych gałęziach przemysłu, szczególnie w przemyśle chemicznym i w technologii procesów przetwórczych, wymagane są wysokie temperatury w procesach suszenia i gotowania. Dla tych odbiorników jako nośniki ciepła stosowane są para lub woda gorąca o wysokim ciśnieniu. Obecnie wykorzystuje się nowe nośniki ciepła, które mogą być zastosowane do wielu celów. Główną zaletą tych nośników jest to, że pomimo wysokiej temperatury nie wymagają stosowania nadciśnienia w instalacji (praca bezciśnieniowa). Jednym z tego typu nośników jest olej termiczny, produkt organiczny (pochodny węglowodorów) składający się z dwufenylu i tlenku dwufenylu.

Własności wysokotemperaturowych nośników ciepła (olejów diatermicznych):

Gęstość w temperaturze 15oC kg/dm3 0,86 - 1,04

Ciepło właściwe 15oC kcal/(kg x 1oC) 0,37 - 0,46

Ciepło właściwe 250oC kcal(kg x 1oC) 0,45 - 0,67

Temperatura wrzenia 287 - 350 oC

Temperatura krzepnięcia - 7 - -55 oC

Współczynnik rozszerzalności cieplnej – 1dm3 przy podgrzaniu 1m3 oleju o 1oC przy ciśnieniu atmosferycznym.

Rozszerzalność objętościowa oleju wynosi do 10% przy przyroście temperatury o 100oC. Oleje podgrzewane są w specjalnych kotłach, podobnie jak woda, i za pomocą pomp obiegowych dostarczane do różnych odbiorników ciepła. Do opalania kotłów najlepiej nadaje się olej opałowy lub gaz, można wykonać na specjalne życzenie konstrukcję opalaną paliwem stałym. Instalacje olejowe mogą być wykonywane zarówno w systemie otwartym, jak i zamkniętym.

Instalacje z wysokotemperaturowymi nośnikami ciepła (olejami diatermicznymi) realizowane na naszych kotłach mają następujące zalety:

  • bezpieczeństwo pracy, ponieważ nawet przy wysokiej temperaturze oleju nie występuje wysokie ciśnienie,

  • zadane parametry pracy utrzymywane są automatycznie, bez konieczności stałej obsługi i nadzoru,

  • tylna ściana wykonana jest jako wężownica z cyrkulacją oleju, co podnosi sprawność urządzenia,

  • dostarczane kotły są w podstawowym zakresie zmontowane; kocioł jest okablowany i orurowany, co znacząco obniża koszty montażu urządzeń w kotłowni,

  • przy zastosowaniu dodatkowych wymienników ciepła, podgrzewacz oleju termicznego umożliwia otrzymanie: pary wodnej, strumienia gorącego powietrza, podgrzanej wody oraz podgrzew innych mediów,


 

Konstrukcja kotła.

Wytwornica ciepła z olejem termicznym EN-OD jest typem urządzenia z wężownicami spiralnymi w osi poziomej lub pionowej o dużej grubości. Wymiary stosowane do optymalnych obciążeń cieplnych, pozwalają osiągnąć dobrą wydajność zależną od temperatury oleju diatermicznego. Zwarta konstrukcja kotła umożliwia ustawienie kotła w pomieszczeniach o małych gabarytach. Możliwe jest także wykonanie w wersji kotła pionowego.

Kocioł EN-OD posiada niskie obciążenia cieplne i podwyższoną prędkość oleju, aby wyeliminować wszelkie ryzyko wystąpienia krakingu. Niezawodność kotła EN-OD jest zapewniona przez szczególnie precyzyjną konstrukcję, wykonany z przewodu rurowego wysokiej jakości i o dużej grubości, zbliżając do siebie spawano spirale wężownicy aż do uzyskania ciągłej membrany nieprzepuszczającej spalin, zdolnej do wykorzystania w optymalny sposób mocy cieplnej wytworzonej przez kocioł. Wszystkie złącza spawane (TIG i za pomocą otulonych elektrod przy wężownicy) są poddawane próbie szczelności pod wysokim ciśnieniem , aby zapewnić absolutną szczelność korpusu kotła.

EN-OD przeznaczony jest do wytwarzania gorącego oleju do temperatury 300oC, może być stosowany zarówno do bezpośredniego użytkowania cieczy o wysokiej temperaturze, jak i do pośredniego wytwarzania pary przy użyciu parownika.

Pod względem konstrukcyjnym wytwornica ciepła z olejem diatermicznym EN-OD jest konstrukcji trzyciągowej.


1 ciąg - płomienica

2 ciąg - pomiędzy spiralą 1 a 2

3 ciąg - spalin omywający z zewnątrz spiralę 2.

 

Olej termiczny

Termooleje są wysokiej jakości nośnikami ciepłą, olejami grzewczymi na bazie mineralnej. Stosuje się je do bezpośredniego nagrzewania materiałów wrażliwych na działanie zmian temperatury. Stosowane w przypadkach gdy należy unikać miejscowego podgrzania i rozkładu, spowodowanego temperaturą ogrzewanych materiałów.

Oleje diatermiczne zachowują w ciągu swojego długiego okresu eksploatacyjnego wysoką stabilność termiczną. Należy jednak zwrócić uwagę, aby olej grzewczy w instalacji wymiennika ciepła nie był podgrzewany powyżej temperatury 320oC. Może powodować to tworzenie się pęcherzy. Oleje wykazują w eksploatacji dużą odporność na utlenianie i bardzo małą skłonność do koksowania. Okres eksploatacji oleju grzewczego ulega znacznemu skróceniu w przypadku kontaktu nagrzanego oleju z powietrzem.

Termooleje posiadają korzystną charakterystykę temperaturowo-lepkościową, tzn. lepkość oleju jest tylko w niewielkim stopniu zależna od zmian temperatury.

Olej termiczny jest płynem do temperatury –18oC i nie trzeba podejmować żadnych specjalnych kroków zamykając zakład w czasie niskich temperatur. Jeżeli temperatura spada poniżej –18oC, to przy powrocie oleju do stanu ciekłego nie ulega on rozprężeniu.

Okres użytkowania oleju termicznego w dowolnym układzie zależy od konstrukcji i użytkowania układu. Jeżeli układ jest prawidłowo skonstruowany i nie jest przeciążany, wówczas trwałość użytkowania oleju wynosi wiele lat. Ważne jest regularne sprawdzanie stanu oleju , ponieważ tempo zmian właściwości fizycznych jest bardziej istotne niż wartości chwilowe. Z każdego świeżo napełnionego układu należy po upływie tygodnia od uruchomienia pobrać próbkę w celu ustalenia podstawy odniesienia. Kolejną próbkę pobiera się po upływie miesiąca w celu ustalenia czy nie uległy zmianie właściwości oleju. Następne próbki pobiera się potem co 6 miesięcy, (częściej lub rzadziej w zależności od warunków w jakich pracuje olej) a wyniki porównuje się z poprzednimi próbkami.

Wartości które należy obserwować to lepkość, kwasowość, temperatury zapłonu i zawartość substancji nierozpuszczalnych. Badania wykonują autoryzowane laboratoria przemysłu naftowego. Koszt badania jednej próbki na dzień dzisiejszy kształtuje się w granicach od 300zł do 600zł .


 

Uwagi dotyczące konstrukcji i działania kotła

Potencjalnym źródłem szkód jakie ponieść może olej będący nośnikiem ciepła jest przegrzanie oleju. Aby uniknąć kłopotów pompa obiegowa powinna być zdolna do wytworzenia całkowicie turbulentnego przepływu oleju przez podgrzewacz zgodnie z geometrią powierzchni. Maksymalna temperatura warstewki dla oleju wynosi 340oC.

Podgrzewacz powinien w swojej konstrukcji zawierać minimalną ilość materiałów ogniotrwałych, mogących kumulować ciepło, tak aby w wypadku awarii pompy do oleju przenikało z powrotem jak najmniej energii cieplnej. Poprawia się również skuteczność termiczna. Należy unikać bezpośredniego kontaktu płomienia z przewodami olejowymi, aby uniknąć miejscowych przegrzań i nadmiernych temperatur warstewki.


 

Technologia

W układzie technologicznym potrzebny jest zbiornik wyrównawczy umożliwiający zmianę objętości płynu przy podgrzewaniu lub schładzaniu. Objętość oleju mineralnego w temperaturze 300oC jest około 20% większa niż w temperaturze pokojowej.

Zbiornik powinien być wystarczająco duży aby móc przyjąć na siebie całkowitą rozszerzalność cieplną. Powinien on stanowić najwyższy punkt w obiegu olejowym i powinien być połączony z układem po ssącej stronie pompy, co zapewni wystarczającą wysokość statyczną. Wymuszonemu obiegowi przez zbiornik wyrównawczy zapobiega się używając łuku rurowego 180oC poniżej miejsca, w którym łączy on się z obiegiem głównym.

Do prób ciśnieniowych należy unikać wody, ponieważ jej usunięcie przed przekazaniem układu do eksploatacji może być procesem długim i trudnym. Jeśli w układzie pozostanie wilgoć, wówczas nowy olej powinien być podgrzewany powoli do temperatury około 110oC przy ciągłym odpowietrzaniu. Następnie temperaturę można powoli zwiększać do temperatury roboczej, upuszczając co pewien czas parę.

Cały układ powinien być wyposażony w oprzyrządowanie umożliwiające kontrolę temperatury i przepływu oleju w punktach krytycznych tj., po obu stronach podgrzewacza. Powinien on również posiadać urządzenia zabezpieczające, powodujące samoczynne wyłączenie się podgrzewacza w razie awarii pompy lub nadmiernie wysokiej temperatury.

Należy utrzymywać ciągły przepływ oleju przez podgrzewacz bez względu na warunki w naczyniu wyrównawczym, co można uzyskać prowadząc linię obejściową w naczyniu przelewowym z zaworem stałociśnieniowym mogącym przejąć pełny przepływ oleju.


 

Zastosowanie

Wybór instalacji z olejem termicznym jest korzystny w takich wypadkach jak:

  • kiedy proces technologiczny wymaga wysokich temperatur nie dających się osiągnąć przy użyciu pary, gdyż pociągnęłoby to za sobą bardzo duży wzrost ciśnienia, a co za tym idzie wysoki koszt inwestycji.

  • prowadząc działalność w dziedzinach, w których normalnie stosuję się parę, jeśli chce się jednak zredukować koszty eksploatacyjne, na których wzrost często wpływa wymagana obecność kilku przeszkolonych operatorów, niezbędnych aby obsłużyć wszystkie zmiany przy pracy w systemie ciągłym.


 

Olej diatermiczny wykorzystuje się w różnych gałęziach przemysłu, między innymi:

w przetwórstwie ropy naftowej (wyrobów bitumicznych i smoły)

  • do podgrzewania zbiorników, urządzeń przeładunkowych i mieszalników,

  • w fabrykach papy

w przemyśle tekstylnym

  • do podgrzewania kalandrów,

w przemyśle drzewnym

  • w suszarniach,

  • przy produkcji płyt,

przy produkcji papieru i kartonów

  • do ogrzewania cylindrów suszących i walców sklejarek, itp.

w przemyśle spożywczym

  • do gotowania, podgrzewania oleju jadalnego

  • podgrzewanie stołów filigranowych.

Instalacje wymienników ciepła muszą odpowiadać właściwym przepisom dotyczącym bezpieczeństwa pracy.


 

Wyposażenie:

Urządzenie dostarczone jest wraz z niezbędnym wyposażeniem koniecznym do właściwego i bezpiecznego działania, takim jak:

- palnik olejowy, gazowy lub olejowo-gazowy

  • pompa elektryczna do cyrkulacji oleju diatermicznego, zaleca się także instalację zespołu drugiej pompy rezerwowej, która może zostać dostarczona na życzenie klienta,

  • zawór płytkowy,

  • filtr stalowy,

  • termostaty i termometry elektroniczne o odczycie cyfrowym,

  • termostat bezpieczeństwa,

  • manometry,

  • presostat różnicowy chroniący przed przegrzaniem spowodowanym zatrzymaniem się pompy lub jej złym działaniem,

  • główna elektryczna tablica sterowniczo- zabezpieczająca.


 

Porównanie zalet układu z olejem diatermicznym i układu wodno-parowym.

  • odporność na zamarzanie w temperaturach ujemnych,

  • nie stanowią czynnika sprzyjającego korozji,

  • nie zawierają substancji szkodliwych dla kotła jak np. sole lub krzemionka,

  • brak konieczności uzupełniania i preparowania czynnika jako miejsce w instalacjach uzdatniania wody,

  • niskociśnieniowa instalacja eliminuje ryzyko wybuchu,

  • brak dużych wahań ciśnienia,

  • brak konieczności odsalania i odmulania,

  • brak kosztownej instalacji nawrotu kondensatu,

  • brak konieczności stosowania odgazowywacza termicznego.


 

Wszystkie wymienione powyżej zalety przyczyniają się do znacznego uproszczenia instalacji z cieczowym nośnikiem ciepła w porównaniu do instalacji parowych, co wiąże się ze znacznym zredukowaniem kosztów inwestycyjnych. Niskie koszty eksploatacyjne są podyktowane mniejszym zużyciem paliwa. Dzięki wyższej sprawności cieplnej obiegu instalacje z cieczowym nośnikiem ciepła pozwalają z reguły zaoszczędzić do 20% paliwa w porównaniu z tradycyjnymi instalacjami parowymi dzięki wyeliminowaniu, nierozerwalnie związanych z instalacjami parowymi, strat:

  • odsalania i odmulania,

  • ciepła w traconym w kondensacie,

  • spowodowanych rozprężaniem zwracanego kondensatu,

  • ciepła w oparach odgazowywacza

 
www.en-tech.pl