Design a bassa densità di potenza: soluzione principale per la cokefazione superficiale del riscaldatore a olio
La coking superficiale è il guasto non-corrosivo più comune dei tubi di riscaldamento dell'olio e un'eccessiva densità di watt superficiale è la principale causa di ripetuti problemi di coking. Molte apparecchiature per il riscaldamento dell'olio adottano un design universale ad alta densità di watt per il riscaldamento dell'acqua, ignorando la scarsa fluidità e la bassa efficienza di dissipazione del calore dei mezzi petroliferi. Il surriscaldamento locale causato da un carico elevato porta alla carbonizzazione dell'olio e alla deposizione di incrostazioni, formando un circolo vizioso di accumulo di calore e ispessimento del coke. Secondo gli standard pratici del settore, il carico superficiale del riscaldamento dell'olio controllato al di sotto di 6 W/cm² può sopprimere efficacemente la generazione di cokefazione e il monitoraggio della temperatura in tempo reale- tramite termocoppia può mantenere il funzionamento del carico entro un intervallo di sicurezza.
I mezzi oleosi presentano difetti intrinseci di dissipazione del calore completamente diversi dai mezzi acquosi. L'acqua ha un'elevata fluidità e una forte capacità di convezione del calore, che può rimuovere rapidamente il calore superficiale dei tubi riscaldanti per evitare il surriscaldamento locale. I prodotti petroliferi industriali, tra cui l'olio termico, l'olio commestibile e l'olio pesante, hanno un'elevata viscosità e una velocità di flusso lenta, con conseguente bassa efficienza di trasferimento del calore. Un carico superficiale eccessivamente elevato renderà la temperatura della parete del tubo molto più elevata della temperatura della massa dell'olio, superando la soglia di decomposizione termica dell'olio e producendo precipitati carbonizzati che aderiscono alla superficie del tubo.
Il danno derivante dalla deposizione di coke è cumulativo e progressivo. Il sottile strato iniziale di carbonio influisce solo sull'efficienza di dissipazione del calore, causando un aumento del consumo energetico delle apparecchiature e un lento aumento della temperatura. Con il funzionamento continuo lo strato di cokefazione si ispessisce progressivamente, formando una barriera di isolamento termico che impedisce al calore interno di diffondersi verso l'esterno. La temperatura delle pareti del tubo aumenta notevolmente, aggravando ulteriormente la carbonizzazione dell'olio e l'accumulo di coke. Il funzionamento a lungo termine-a temperature- elevate carbonizzerà l'isolamento interno in ossido di magnesio e fonderà i fili di riscaldamento, portando alla completa combustione del riscaldatore.
Limitare la densità di watt superficiale entro 6 W/cm² costituisce la barriera tecnica più efficace contro la coking del petrolio. Il design a basso carico disperde la produzione di calore dell'unità, mantenendo la temperatura della parete del tubo stabilmente al di sotto della temperatura di carbonizzazione dell'olio. Anche in ambienti petroliferi statici o a basso flusso-, non produrrà punti di surriscaldamento locali, eliminando sostanzialmente la condizione di temperatura richiesta per la generazione di coke. Questo standard di carico è applicabile a tutti gli scenari convenzionali di riscaldamento dell'olio industriale ed è stato completamente verificato da casi industriali di massa.
Una progettazione ragionevole del carico deve cooperare con il controllo della velocità del flusso dell'olio per ottenere un effetto anti-coke ottimale. Una velocità del flusso dell'olio troppo bassa formerà una zona morta di accumulo di calore statico anche con un design a basso carico. Il mantenimento di un flusso medio stabile garantisce una dissipazione uniforme del calore della superficie del tubo di riscaldamento, evitando zone morte locali ad alta-temperatura e prevenendo la crescita di coking regionale.
L'ottimizzazione della bassa densità di watt è indispensabile per il funzionamento-di lunga durata dei tubi per il riscaldamento dell'olio. Combinato con materiali anticorrosivi di medio livello-abbinato- e con una manutenzione regolare della pulizia del carbonio, può risolvere completamente i punti critici legati ai guasti alla coke. La personalizzazione professionale dei parametri di carico e il controllo a circuito chiuso della temperatura della termocoppia-garantiscono che le apparecchiature di riscaldamento dell'olio funzionino stabilmente senza coking e surriscaldamento per lungo tempo.
