كيف يتم تنظيف فرن الزيت الحراري؟

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة sunjl1981 في تاريخ 5/3/2016 الساعة 10:11. كيفية تنظيف أفران الزيت الحراري تتطلب أولاً تحليل وضع استخدام أفران الزيت الحراري في المصنع نفسه، وتحديد نوع مادة التنظيف المناسبة، ثم تحديد عملية التنظيف المناسبة. يعتبر زيت التوصيل الحراري (الوسيط الحراري العضوي) وسيطًا ممتازًا لنقل الحرارة، حيث يتميز بقدرته على نقل الحرارة في درجات حرارة عالية وضغوط منخفضة، كما أنه يتمتع بكفاءة عالية في نقل الحرارة وتوزيع متساوٍ لها، بالإضافة إلى قدرته على التحكم الدقيق في درجة الحرارة، مع تحقيق وفورات كبيرة في استهلاك الطاقة. لكن زيوت التوصيل الحراري، سواء كانت من نوع صناعي أو من نوع الزيوت المعدنية، فهي في الأساس مواد عضوية – أي هيدروكربونات، وحلقيات هيدروكربونية، وأروماتيكات، بالإضافة إلى مشتقاتها. يحدث تفككها عندما تعمل لفترات طويلة في فرن الزيت الساخن في درجات حرارة عالية. يؤدي تكوّن الجُمر والكربون أثناء استخدام زيت التوصيل الحراري، من ناحية، إلى تكوين طبقة عازلة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة نقل الحرارة وارتفاع درجة حرارة الغازات المنبعثة وزيادة استهلاك الوقود ； من ناحية أخرى، وبسبب متطلبات درجة الحرارة في عملية الإنتاج، يزداد الفرق في درجة الحرارة على جدران أنابيب الفرن بشكل كبير. وإذا ارتفع هذا الفرق إلى ما بين 600 و700 درجة مئوية، فإن ذلك قد يؤدي إلى تلف أنابيب الفرن، مما يسبب حوادث حريق خطيرة. يعتمد مادة التنظيف المستخدمة في تنظيف أفران الزيوت الحرارية بشكل أساسي على مزيج من ثلاثة مكونات أساسية وهي القلويات والمذيبات العضوية والمواد المساعدة على التفاعل السطحي (المختصرة باسم SAA)، بالإضافة إلى مواد مساعدة أخرى مثل المواد المرتبطة بالأيونات، والمواد المؤكسدة، ومواد كبح التآكل، والمواد الامتصاصية، ومواد منع الترسب. ومن خلال التسخين والتنظيف الميكانيكي، يتم في النهاية التخلص من الرواسب المتراكمة داخل النظام. يتم تحقيق تأثير مادة التنظيف في إزالة الرواسب من خلال قدرة المواد الفعالة على السطح على الذوبان والترطيب والامتصاص والتجزئة. ①عملية التنظيف بالقلويات والأحماض على مرحلتين: تصريف زيت التوصيل الحراري → تنظيف الزيت المتراكم بالبخار → استخدام مادة تنظيف قلوية → شطف بالماء → التنظيف بالأحماض → عملية التثبيت → الانتهاء. المبدأ: يعمل المنظفات القائمة على الماء القلوي بشكل جيد في التخلص من الرواسب النفطية عند درجات حرارة متوسطة، لكن لا يزال هناك طبقة سميكة من الرواسب الجرافيتية على السطح الداخلي للقطعة بعد المعالجة. لذلك، من الضروري إجراء عملية تنظيف بالأحماض لإزالة هذه الطبقة، وذلك لتجنب تأثير الكربون المتبقي على جودة الزيت الحراري وكفاءة نقل الحرارة. تُستخدم عملية التنظيف بالكلور والأحماض في إزالة الرواسب المتراكمة في أفران نقل الحرارة والأنابيب، وتتميز بهذه المزايا: معدل تنظيف عالٍ، درجة حرارة تنظيف منخفضة، عدم وجود سمية، وتكلفة تنظيف منخفضة. على الرغم من أن هذه الطريقة تستطيع إزالة طبقات الترسبات، إلا أنها تتطلب عمليات معقدة، كما أنها تسبب تآكلًا بسبب الأحماض والقلويات، مما يقلل من عمر الآلات. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تسبب تلوثًا ثانويًا، ويجب تنفيذها أثناء توقف فرن الزيت الحراري، مما يؤثر على الإنتاج. ②عملية التنظيف بالذوبان: تصريف زيت التوصيل الحراري → تنظيف الزيت المتراكم بالبخار → التنظيف بمحلول المذيبات العضوية (المذيبات العضوية + SAA + مواد مساعدة) → التثبيت. المبدأ: نظرًا لأن ترسبات الكوك عبارة عن أوساخ مركبة تتكون بشكل أساسي من مواد عضوية، فإن التصاقها بسطح المعدن يحدث بفعل قوى فان دير فالس الفيزيائية. لذلك، يتم استخدام طريقة “الذوبان والغسيل”، حيث يتم ذوبان القطران في مذيبات عضوية، وبذلك يتم إزالته تلقائيًا مع ذوبان المواد العضوية. قدرة هذا المنظف على التنظيف قوية جدًا، ولا يتأثر كثيرًا بدرجة الحرارة. يتم معالجة هذا المنظف بعد التنظيف عبر الترسيب والتصفية، ثم يمكن إعادة استخدامه بإضافة كمية مناسبة من المواد الفعالة سطحيًا والمواد المساعدة. يمكن دمج البقايا في الفحم لاحتراقها، مما يخفض التكاليف ويقلل من التلوث البيئي. لكن هذا المنظف متطاير، وسلامته منخفضة، كما أن تكلفته مرتفعة. ③طريقة التنظيف بمادة التنظيف المركبة: تصريف زيت التوصيل الحراري → تنظيف الزيت المتراكم بالبخار → التنظيف بواسطة سائل التنظيف في دورة مستمرة. المبدأ: يتكون المنظف المركب بشكل أساسي من عدة مواد فعالة سطحية، وبفضل تأثير المواد المساعدة في عملية التنظيف، يتم امتصاص هذه المواد على سطح الشوائب الزيتية مما يؤدي إلى ترطيبها وتوسعها، ثم يخترق المنظف فجوات الشوائب الزيتية، مما يجعل الشوائب تتقلص تدريجيًا لتتحول إلى جزيئات صغيرة. ومن خلال الدوران المستمر للمضخة، يتم طرد هذه الجزيئات المتفرقة عن سطح نقل الحرارة. يمكن لهذا المنظف أن يكسر ويفرق الرواسب الكربونية بفعالية، كما يستطيع حل المركبات الهيدروكربونية العضوية بكفاءة؛ وطريقة استخدامه بسيطة، ولا يسبب تآكلًا في المعدات تقريبًا. لكن هذه الطريقة تسبب تلوثًا ثانويًا، كما أن عملية التنظيف تتطلب توقف المصنع، مما يؤثر على الإنتاج. ④طريقة التنظيف بالمواد المضافة العضوية: يكفي إضافة المواد المضافة إلى زيت التوصيل الساخن أثناء تشغيله، مما يساعد على تقشير الرواسب، ثم يتم تنقية الزيت وإزالة الشوائب من خلال عملية الترشيح. المبدأ: يعتمد هذا المضاف على مبدأ التماثل في الذوبان لإزالة رواسب القطران أو تحليلها، وبالتالي منع تلف زيت التوصيل الحراري. يتم الغسيل بهذه الطريقة دون توقف الآلة، ويمكن للمواد المضافة أن تتحمل درجات حرارة تزيد عن 260 درجة مئوية، كما أنها لا تؤثر على خصائص زيت التوصيل الحراري، ويمكن أن يكون تركيز هذه المواد أكثر من 5% من كمية زيت التوصيل الحراري. عند الاستخدام، لا يلزم تبريد فرن زيت التوصيل الحراري والأنابيب، مما لا يؤثر على الإنتاج. هذه الطريقة بسيطة وتوفر التكاليف، حيث يمكن إعادة استخدام زيت التوصيل بعد إزالة الشوائب، دون التسبب في تلوث البيئة، وهذا يمثل اتجاهًا في استخدام الطرق الكيميائية لتنظيف أنابيب زيت التوصيل.