منوی سایت
روغنهاي انتقال‌حرارت
در طول قرن گذشته، استفاده از روش گرم‌كردن غيرمستقيم در گرمايش دقيق واحدهاي صنعتي، گسترش زيادي يافته‌است. در واحدهايي که در فشارهاي کمتر از فشار اتمسفريک کار مي‌کنند و در دماهاي کمتر از °C 340 عمدتاً از روغنهاي معدني به منظور انتقال گرما استفاده مي‌شود. روغنهاي معدني، سيالات غيرسمي و غيرخورنده بوده و حمل و نقل آنها آسان است. ضمناً خاصيت پمپ‌شدن اين روغن‌ها در دماي پايين نيز مناسب مي‌باشد. ظرفيت گرمايي اين روغن‌ها با افزايش دما، افزايش مي‌يابد.
از آنجا در مدت زمان کارکرد در روغنهاي انتقال گرما تغييراتي به‌وجود مي‌آيد که بر خواص کيفي آنها مانند تشکيل لجن و غلظت تأثير مي‌گذارد و يا خطرات ايمني مانند کاهش نقطه‌ي جوش و نقطه‌ي اشتعال را به همراه دارد، همواره توصيه مي‌شود تا پس از مدت زمان کارکرد معيني، خواص روغن مورد بررسي قرار گيرد.
عوامل موثر بر تغييرات خواص روغن انتقال حرارت
انتخاب يک روغن معدني براي يک واحد تحت فشار اتمسفريک، قبل از هر چيزي به دماي مخزن بستگي دارد. به منظور دستيابي به يک عملکرد کم زحمت و زمان کارکرد طولاني، دماي مخزن بايد حداقل °C 40 کمتر از دماي شکست هيدروکربن‌ها (°C 380 - °C 360) باشد و همچنين از دماي °C 340 - °C 320 تجاوز نکند. نقطه‌ي جوش اوليه‌ي روغن انتقال گرما نيز بايد حداقل °C 20 بالاتر از دماي مخزن باشد.
روغنهاي انتقال گرما که در دماهاي بالا به‌کار مي‌روند بايد برش‌هاي نازک روغني باشند و نبايد با تقطيرات سبک به منظور تعديل گرانروي ترکيب شوند. روغنهاي پايه‌ي مورد استفاده در روغنهاي انتقال گرما مراحل تصفيه‌ي خاصي را به منظور بهبود خواص ميگذرانند. ابتدا خواص نامطلوب روغن که منجر به تشکيل لجن و چسبناکي روغن در اثر کارکرد مي‌شود را با استفاده از روش تصفيه به‌وسيله‌ي حلال از بين مي‌برند. سپس در صورت استفاده از روش حلال، به منظور افزايش مقاومت روغن در برابر اکسيدشدن، آن را تحت عمل عمل‌آوری با هيدروژن قرار مي‌دهند. اين کار همچنين باعث بهبود سازگاري روغن با مواد افزودني مورد استفاده در آن مي‌شود. به منظور افزايش کارايي روغن در عمل انتقال گرما آن را، تحت عمليات واکس‌زدايي نيز قرار مي‌دهند.
علاوه بر استفاده از مراحل تصفيه و پالايش خاص در توليد اين روغن‌ها، ممكن است از مواد افزودني بازدارنده‌ي اکسيداسيون بسيار گران قيمت نيز به منظور افزايش طول عمر اين روغن‌ها استفاده شود.
بيشتر روغنهاي انتقال گرما، روغنهاي پارافيني مي‌باشند که شاخص گرانروي بالايي دارند. با توجه به خاصيت رسانايي و ظرفيت گرمايي ويژه‌ي خوب اين روغن‌ها، مي‌توان از آنها در سيستم‌هايي که داراي نرخ انتقال گرماي بالايي هستند استفاده کرد. پايداري گرمايي روغنهاي نفتنيک به خوبي روغنهاي پارافينيک نبوده و خاصيت گرانروي- دماي روغنهاي نفتنيک از روغنهاي پارافنيک بدتر است.
پايداري در برابر اکسيدشدن روغنهاي انتقال گرما بر روي مدت زمان کارکرد آنها مؤثر است. به علت استفاده از اين روغن‌ها در يک سيستم بسته و عدم تماس پيوسته با هوا، عوامل ايجاد اکسيداسيون در اين روغن‌ها چندان شديد نيست. با وجود پايداري بسيارخوب روغن انتقال گرما در برابر کهنگي، تنش‌هاي دمايي بيش از حد مي‌تواند منجر به ايجاد کهنگي و تخريب روغن شود. وجود زنگ آهن و يا ذرات مسي در لوله‌ها نيز فرآيند تخريب و کهنگي را افزايش مي‌دهد.
علاوه بر روغنهاي معدني، ترکيبات آلي ديگر مانند آلکيل‌بنزن‌هاي با زنجيره کوتاه، مشتقات و ترکيبات دي آلکيل بنزن، دي متيل دي فنيل اکسيدها، پلي فنيل‌هايي که به‌صورت موضعي هالوژنه شده‌اند، ترکيبات ترفنيل‌ها و همچنين ترکيبات دي فنيل اکسيد و دي فنيل نيز در سيستم‌هاي انتقال گرماي تحت فشار اتمسفريک استفاده مي‌شود. حداكثر دماي مجاز براي اين تركيبات °C 40 - 20 بالاتر از روغنهاي معدني است. ويژگي‌هاي اين ترکيبات بسته به ساختار شيميايي آنها در دماهاي پايين از روغنهاي معدني نامطلوب‌تر است.
چگالي روغنهاي انتقال گرماي سنتزي همواره از روغنهاي معدني بيشتر است. اين امر منجر به کاهش ظرفيت گرمايي ويژه‌ي اين روغن‌ها مي‌شود. در واحدهايي که دماي آغاز به‌کار بسيار پاييني دارند، معمولاً از آلکيل ساليسيلات‌ها استفاده مي‌شود. آلکيل ساليسيلات‌ها را مي‌توان در مواردي که دماي مخزن تا حدود °C 180 است، استفاده کرد. اين مواد بايد از رطوبت محافظت شوند تا از تشکيل لجن در اثر هيدروليز جلوگيري شود.
