Энергетика многих современных химических процессов и некоторых производств синтетического волокна основана на применении жидких теплоносителей и рабочих сред со специфическими химическими, теплофизическими и реологическими свойствами. На ряде таких производств успешно применяют нетоксичные нефтяные масла — теплоносители, отличающиеся достаточно высокими термической стабильностью и температурой самовоспламенения. Высокотемпературные нефтяные масла — теплоносители, работоспособные до 280-320 °С, представляют собой продукты глубокой переработки нефти, в которых благодаря технологическим процесса достигается высокое содержание ароматических углеводородов. Поэтому в обозначениях масел, как правило, включена аббревиатура АМТ (ароматизированное масло -теплоноситель), а следующая затем цифра указывает примерную предельно допустимую температуру длительного применения. На рынке представлены как российские так и импортные органические масла-теплоносители .Масла выпускаются как минеральные так и синтетические, для эксплуатации как в закрытом(безвоздушном) так и в откытом(ванна,двойной котёл) контуре . Температурный диапазон использования различных теплоносителей варьируется от -115оС до 410оС. При подборе теплоносителя необходимо ориентироваться на рекомендуемые температурные диапазоны использования, чтобы они максимально соответствовали технологическим процессам производства. Теплоносители служат длительный срок, если их эксплуатировать при нормальных условиях и температурах не выше рекомендуемых для каждого теплоносителя. Однако на практике срок годности жидкости зависит от многих факторов: наличие/отсутствие перепадов температуры в системе, равномерности нагрева различных частей системы, отсутствие соприкосновения с воздухом в камере расширения. В правильно сконструированной и работающей системе можно ожидать, что теплоноситель прослужит несколько лет. Теплоносители могут использоваться как в жидкой так и порообразной фазе.
Органические теплоносители в жидкой фазе.
При передаче тепла с помощью органических теплоносителей используются минеральные или синтетические масла. Максимальная температурная, достигаемая при применении синтетических масел, составляет около 410°C. Оборудование с такими теплоносителями является идеальной основой для использования тепла в самых различных производственных процессах.
Органические теплоносители в парообразной фазе.
Нагревательные процессы с использованием теплоносителей в парообразной фазе позволяют равномерно распределять постоянное тепло между несколькими потребителями. Спектр мощности оборудования этого типа имеет разброс от 100 кВт до примерно 45 МВт для одного нагревателя, и может соответствовать, таким образом, самым различным потребностям. Путем объединения нескольких нагревателей могут достигаться также более высокие мощности.
Преимущества термомасел перед водой и паром:
- температурный диапазон от 50°C до 410°C
- широкий спектр мощности — до 45 МВт для одного нагревателя
- отсутствие теплового излучения благодаря незначительной внутренней отделке
- оптимальное распределение тепла
- обладает большой теплоемкостью и имеет высокий коэффициент теплоотдачи.
- нет коррозии в отопительных системах, а также ином оборудовании.
- термомасло не нуждается в предварительном изменении химического состава (в сравнении, например с водоподготовкой для производства пара)
- отсутствует необходимость в использовании котлов высокого давления
- термомасло, благодаря своей высокой точки кипения циркулирует в системе почти без давления.
- термомасло является экологически чистым топливом. весь технологический цикл является закрытым, отсутствуют выбросы в окружающую среду.
Термомасла используюся в различных системах
Масляные термостаты
— в качестве теплоносителя в контуре термостатов используется масло. Максимальная рабочая температура термостата составляет 300 °С. Термостаты разработаны для обеспечения заданной температуры пресс-форм и каландров и используются в различных промышленных процессах, в том числе при литье, в экструзии и ковке. Парогенераторы
Парогенеры с непрямым нагревом. В качестве теплоносителя используется специальное термомасломасло. Комбинированное использование в термомасленных системах парогенераторов представляет собой один из простых способов получения пара, необходимого для производства.
Воздухонагреватели
Во многих промышленных установках, где требуется горячий воздух, например в сушилках, надежным и эффективным решением вопроса является использование воздухонагревателей на основе термомасла. Термомасло циркулирует в трубках, омываемых холодным воздухом. В результате теплообмена получается горячий воздух, который затем можно с легкостью использовать в промышленных системах. Наибольший объём потребления термомасел приходится на термомаслянные котлы и системы их использующие.
Термомаслянные котлы
Термомасла используются в системах использующих высокотемпературный масляный носитель.Использование термического масла в качестве теплоносителя для подвода тепловой энергии в различных технологических процессах в промышленности является более предпочтительным нагреву паром, так, как позволяет получить высокие температуры при низких давлениях, что удешевляет стоимость основного оборудования. Вследствие его высокой гибкости многие промышленные технологии, разработанные в последнее десятилетие (например: производство полиэстерных смол, синтетических смол, термопластических материалов и т. д.) используют термическое масло при температурах даже выше, чем 340°С. Области применения термомасляных котлов — разогрев мазута в нефтехранилищах — получение тепла в промышленности — химические реакции — сушильные установки — горячее прессование — непрямое производство пара
Топливом для термомасляных котлов может быть:
- мазут;
- дизельное топливо;
- природный газ;
- пропан-бутан
Так же в качестве топлива в термомасляных котлах могут использоваться элементы биомассы — отходы деревообработки (опилки, стружка, щепа, кора) любой влажности, древесные пеллеты и гранулы, торф, отходы растениеводства (лузга гречихи, жмых и шелуха семечек подсолнечника, лоза хмеля и винограда, коробочки льна, солома и т.п.).
Теплоносительные установки
Термомаслянные котлы находят свое применение преимущественно в промышленности, где они заменяют паровые котельные. Теплоносительные установки широко распространенные на западе, работающие на термомасле, находят применение во всех областях энергетики. Везде, где требуется равномерный процесс нагрева при температуре до 450°С. В качестве теплоносителя установки применяется термомасло, вместо горячей воды или пара.
— водогрейном режиме для отопления и г.в.с.
— паровом режиме для технологических нужд
— с выработкой электроэнергии
Термомасляная котельная
Термомасляная котельная или котельная термального масла — теплогенерирующая система использующая в качестве теплоносителя минеральное или синтетическое масло. Термомаслянная котельная позволяет при невысоком давлении в трубопроводах (около 6 бар) создавать рабочие температуры до 350 °С. Области использования термомаслянных котельных
- Пищевая промышленность:
пекарни;
производство кофе;
производство жиров и масел.
- Бумажное и картонное производство;
- Деревообработка: o производство ДСП и ДВП; сушка дерева;
- Металлопромышленность:
печи сушки и окрашивания;
гальванизация;
удаление жиров;
- Бетонная и строительная промышленность:
печи термической обработки;
нагрев бетона и смесей;
сушка кирпичей;
- Пластмассовая промышленность:
печи термической обработки;
печи для сушки; сушка туннель-прессов;
- Химическая промышленность:
нагрев жидкостей, емкостей;
автоклавы;
Комплекс верхнего разогрева и слива темных нефтепродуктов
Комплекс предназначен для разогрева и слива темных нефтепродуктов (мазута), нефти (слив нефти), битума (нагреватель битума) из ж/д цистерн через верхний люк. В качестве теплоносителя используется специальное термомасло. Нормы потребления масла зависят от мощности установки, объема расширительного бака, обогреваемой площади, условий эксплуатации и т.д. Минеральный органический теплоноситель, при правильной эксплуатации системы служит порядка 10000 часов., синтетический в 5 раз дольше, обнаружение и мониторинг термической деструкции теплоносителя (возникает при превышении температур использования для данного теплоносителя), нетрудно осуществлять путем проведения периодического его анализа.
Масло-теплоноситель АМТ-300 (ТУ 38 101537-75)
Производится только на ОАО «Ново-Уфимский НПЗ». До 2002г. выпускалось по ТУ 38 101537-75, сейчас изготавливается по ТУ 38.4011092-2002. АМТ-300 — жидкий нефтяной теплоноситель. Применяют в закрытой системе, исключающей его контакт в горячем виде с воздухом. Предельно допустимая температура масла при интенсивной принудительной циркуляции не — выше 280 °С.
Масло-теплоноситель АМТ-300Т (ТУ 38 1011023-85)
Нефтяное масло, применяемое в закрытых системах обогрева, оборудованных приспособлением для удаления легкокипящих продуктов разложения, которые могут образоваться при длительной работе теплоносителя. Рекомендовано для заводов химического волокна и других производств. Предельно допустимая температура масла при интенсивной принудительной циркуляции в условиях длительной эксплуатации- до 300°С.
Теплоноситель ЛЗ-ТК-2(ТУ 38 101328-79)
Теплоноситель ЛЗ-ТК-2 применяется в системах терморегулирования, работающих в интервале температур от минус 100 до плюс 80°С. ЛЗ-ТК-2 проявляет высокие антикоррозионные свойства в отношении конструкционных материалов изделий
Теплоноситель ТЕМП-К (ТУ 38.1011101-87)
Теплоноситель ТЕМП-К предназначен для систем терморегулирования, работающих в интервале температур от минус 18°С до плюс 100°С.
Масло теплоноситель Ариан АТ-4зс (ТУУ 23.2-20574128.014-2001) Ариан АТ-4зс разработано специально для применения в закрытой системе обогрева оборудования, исключающей его контакт в горячем виде с воздухом.
Масло теплоноситель Ариан АТ-4е (ТУУ 23.2-20574128.014-2001) Ариан АТ-4е Разработано специально для маслонаполненных электрорадиаторов с давлением масла не более 0,4 кгс\см2, исключающей его контакт в горячем виде с воздухом.