导热油的带焦运行工况(2)

日期:2019-09-29 10:18:52来源:上海久星导热油股份有限公司

导热油的带焦运行工况(2)



      首先我们先来分析炉管内导热油流动,管内导热油以2m/s的速度流动成为炉管内轴向主流。炉管在炉膛内受热,面向火焰一面管壁温度要比另一面高,炉管环向管壁存在温度差,导热油受热不均匀产生周向环流,导热油黏度使炉管内壁形成边界层,边界层内平均速度远小于流体主流,边界层底部称为层流底层,边界层与炉管内壁之间存在液膜层,液膜层流体速度为零。导热油通过炉管壁传热,炉管内存在热边界层。流体边界层和热边界层厚度之比决定于普朗特数Pr,热边界层内的温度梯度80%集中在层流底层。降低边界层厚度就是降低边界层层流底层和液膜层厚度,提高导热油主流速度就是为了降低边界层厚度,说到底为了降低液膜层温度。导热油炉运行初期,边界层层流底层厚度约为100μm,液膜层厚度约为20μm,液膜和导热油主流温差在20℃左右,系统工作情况良好。随着时间推延,导热油中胶质和沥青质不断生成,在运行中不断进入边界层和液膜层,使两者厚度稍稍增加。我们再考察炉膛,燃料燃烧的火焰和烟气在炉管表面是不均匀的,最高处辐射温度在1200℃左右,此处炉管金属温度会超过600℃,炉管内壁液膜温度也要比其他位置的液膜温度高,较高温度液膜层更容易吸附胶质使液膜层厚度迅速增加,同时此处边界层厚度也在增加。如此循环作用,液膜温度很快上升到360℃甚至400℃,胶质逐渐烘烤成焦质,炉管壁面局部结焦并向其他部位蔓延。导热油炉结焦过程是一个长期缓慢但又是一个不断增速的过程。

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