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模溫機膨脹油箱的作用及如何設計

在使用導熱油作為傳熱介質的模溫機（也稱為油溫機）中，都會配置一個膨脹油箱，這油箱的作用是什么呢？在設計膨脹油箱的時候需要注意哪些地方呢？

在模溫機加熱系統中，膨脹油箱的設計和使用是整個系統成功運行的一個很重要的參數，正確設計安裝和維護膨脹油箱有利于延長導熱油的壽命，同時也間接保護了加熱器、熱油泵及其它設備部件，正確設計安裝的膨脹槽能解決傳熱系統長周期運行中的許多問題。

模溫機膨脹油箱的作用及如何設計可參考以下因素：

一、可儲備從常溫加熱到工況溫度后導熱油膨脹的總量，經驗告訴我們一般導熱油1℃其體積約膨脹0.07～0.09%。例如導熱油由常溫20℃加熱到320℃其體積可膨脹高達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熱油工作狀態下的飽和蒸汽壓，又高于zui高用熱點，三、膨脹槽應安裝在導熱油加熱系統的zui高處，否則膨脹用熱單元的導熱油充不上去，如果強制讓導熱油充上去，膨脹槽將要冒頂。?

四、為了防止導熱油高溫氧化，據規定在正常使用中膨脹槽溫度不得高于70℃，因為溫度高于70℃后導熱油的氧化將會加劇。導熱油的氧化速度與溫度有直接的關系，在70℃以下與空氣接觸氧化不明顯，在超過70℃后可發生氧化反應，而且溫度越高，氧化速度越快，氧化速率成幾何倍數增加，導熱油就會很快壞掉，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定設計不能太粗，且膨脹槽至導熱油系統的zui高處不能過低，亦既是說油氣分離器和膨脹槽之間的膨脹管相對而言要合適，有利于導熱油散熱，當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、補油和脫水等多種功能。

1、當導熱油裝入系統時需要把系統內的空氣趕出去，在開工正常運行后，隨著運行周期的延長，導熱油會產生裂解氣（如氫氣、甲烷、乙烷、乙烯......等），這些氣體隨時應通過油氣分離器和膨脹管排到膨脹槽，這一排放分離的過程比較容易是因為導熱油（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生，又能消除金屬設備管路熱應力。

2、補油：導熱油使用一段時間以后，自然損耗5～10%/年，需要補加，膨脹槽液位降低后用補油泵從低位槽向膨脹槽補加到正常液位,工作溫度時＜2/3的液位屬正常，否則應懷疑設計安裝和操作是否有誤，在生產過程中任何情況下膨脹槽不應沒有液位。

3、脫水：因新安裝的設備經過水壓試驗后有殘留水，循環油泵夾套冷卻水漏入，導熱油桶漏入雨水……等原因，使系統內導熱油含水，導熱油在開工升溫時（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，無法繼續升溫和正常操作，為此在開工初期導熱油加熱系統必須進行脫水，脫水是一個比較棘手的問題，為了處理好這一過程首先需搞清脫水*的條件：溫度100～150℃，掌握升溫速度和蒸發量，具有較大的蒸發面和空間，有足夠的壓力將油輸送到膨脹槽，排氣口不宜過小。

六、鑒于膨脹槽的重要性應設有雙套液位（低位報警、玻璃液面計），為了防止導熱油氧化，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槽液面以下，形成液封（亦稱冷封阱）達到與空氣中氧氣隔絕的目的。導熱油壽命將成倍延長。

其實在模溫機的使用過程中，膨脹油箱并不參與加熱，其主要作用還是體現在補充導熱油及排氣脫水等作用上。