Энергетика многих современных химических процессов и некоторых производств синтетического волокна основана на применении жидких теплоносителей и рабочих сред со специфическими химическими, теплофизическими и реологическими свойствами. На ряде таких производств успешно применяют нетоксичные нефтяные масла-теплоносители, отличающиеся достаточно высокими термической стабильностью и температурой самовоспламенения.

Высокотемпературные нефтяные масла - теплоносители, работоспособные до 280-320С, представляют собой продукты глубокой переработки нефти, в которых благодаря технологическим процесса достигается высокое содержание ароматических углеводородов
Высокотемпературные нефтяные масла-теплоносители, работоспособные в диапазоне 280-320°С, представляют собой продукты глубокой переработки нефти, в которых благодаря технологическим процессам достигается высокое содержание ароматических углеводородов. Поэтому чаще всего эти масла обозначаются аббревиатурой АМТ (ароматизированное масло-теплоноситель), а следующая затем цифра указывает примерную предельно допустимую температуру длительного применения.

Существуют органические масла-теплоносители: минеральные и синтетические, для эксплуатации в закрытом (безвоздушном) и в откытом (ванна, двойной котел) контуре. Температурный диапазон использования различных теплоносителей варьируется от -115 °С до 410 °С.


При подборе масла-теплоносителя необходимо ориентироваться на рекомендуемые температурные диапазоны использования, чтобы они максимально соответствовали технологическим процессам производства.


Теплоносители служат длительный срок, если их эксплуатировать при нормальных условиях и температурах не выше рекомендуемых. Однако на практике срок годности жидкости зависит от многих факторов: наличия/отсутствия перепадов температуры в системе, равномерности нагрева различных частей системы, отсутствия соприкосновения с воздухом в камере расширения.

В правильно сконструированной и работающей системе теплоноситель служит несколько лет. Теплоносители могут использоваться как в жидкой, так и парообразной фазе.

При передаче тепла с помощью органических теплоносителей используются минеральные или синтетические масла. Максимальная температура, достигаемая при применении синтетических масел, составляет около 410 °C. Оборудование с такими теплоносителями является идеальной основой для использования тепла в самых различных производственных процессах.

Нагревательные процессы с использованием теплоносителей в парообразной фазе позволяют равномерно распределять постоянное тепло между несколькими потребителями. Спектр мощности оборудования этого типа имеет разброс от 100 кВт до 45 МВт (для одного нагревателя) и может соответствовать, таким образом, самым различным потребностям. Путем объединения нескольких нагревателей могут достигаться и более высокие мощности.


По сравнению с водой и паром термомасла обладают следующими преимуществами:

  • Работают в широком температурном диапазоне от 50 °C до 410 °C
  • Имеют широкий спектр мощности: до 45 МВт для одного нагревателя
  • Оптимально распределяют тепло
  • Характеризуются большой теплоемкостью и высоким коэффициентом теплоотдачи
  • Препятствуют коррозии в отопительных системах, а также ином оборудовании
  • Не нуждаются в предварительном изменении химического состава (в сравнении, например с водоподготовкой для производства пара)
  • Не требуют использования котлов высокого давления (термомасло, благодаря своей высокой точки кипения циркулирует в системе почти без давления)
  • Являются экологически чистым топливом (весь технологический цикл является закрытым, поэтому отсутствуют выбросы в окружающую среду)

Cистемы, в которых используются термомасла

Масляные термостаты. Разработаны для обеспечения заданной температуры пресс-форм и каландров и используются в различных промышленных процессах, в том числе при литье, в экструзии и ковке. Максимальная рабочая температура термостата составляет 300°С.

Парогенераторы с непрямым нагревом. В качестве теплоносителей для них применяются специальные термомасла. Комбинированное использование в термомасленных системах парогенераторов представляет собой один из простых способов получения пара, необходимого для производства.

Воздухонагреватели. Во многих промышленных установках, где требуется горячий воздух, например, в сушилках, надежным и эффективным решением вопроса является использование воздухонагревателей на основе термомасла. Термомасло циркулирует в трубках, омываемых холодным воздухом. В результате теплообмена получается горячий воздух, который затем можно с легкостью использовать в промышленных системах.

Термомасляные котлы. Находят свое применение премущественно в промышленности, вместо паровых котельных. Используются для разогрева мазута в нефтехранилищах, получения тепла, осуществления химических реакций, горячего прессования, непрямого производства пара. На термомасляные котлы приходится наибольший объем потребления термомасел.


Использование их в качестве теплоносителя для подвода тепловой энергии в различных промышленных технологических процессах является более предпочтительным нагреву паром, так как позволяет получить высокие температуры при низких давлениях, что удешевляет стоимость основного оборудования.


Вследствие высокой гибкости термомасел многие промышленные технологии, разработанные в последнее десятилетие (например, производство полиэстерных смол, синтетических смол, термопластических материалов и т. д.) используют их при температурах даже выше, чем 340 °С.

Теплоносительные установки. Работающие на термомаслах теплоносительные установки широко распространены на западе. Находят применение во всех областях энергетики, там, где требуется равномерный процесс нагрева при температуре до 450 °С.

Термомасляная котельная (котельная термального масла). Используется в пищевой, бумажной, деревообрабатывающей, металлообрабатывающей, строительной, химической и других отраслях промышленности. Термомасляная котельная позволяет при невысоком давлении в трубопроводах (около 6 бар) создавать рабочие температуры до 350 °С.

Комплекс верхнего разогрева и слива темных нефтепродуктов. Предназначен для разогрева и слива темных нефтепродуктов (мазута), нефти (слив нефти), битума (нагреватель битума) из ж/д цистерн через верхний люк. В качестве теплоносителя используется специальное термомасло. Нормы потребления масла зависят от мощности установки, объема расширительного бака, обогреваемой площади, условий эксплуатации и т.д.


При правильной эксплуатации системы минеральный органический теплоноситель служит порядка 10000 часов, синтетический – в 5 раз дольше.


Обнаружение и мониторинг термической деструкции теплоносителя (при превышении температур его использования) нетрудно осуществлять путем проведения периодического анализа.

Ниже приведены краткие описания наиболее распространенных отечественных масел-теплоносителей.

АМТ-300

Жидкий нефтяной теплоноситель. Применяют в закрытой системе, исключающей его контакт в горячем виде с воздухом. Предельно допустимая температура масла при интенсивной принудительной циркуляции – не выше 280°С.

АМТ-300Т

Нефтяное масло, применяемое в закрытых системах обогрева, оборудованных приспособлением для удаления легкокипящих продуктов разложения, которые могут образоваться при длительной работе теплоносителя. Рекомендовано для заводов химического волокна и других производств. Предельно допустимая температура масла при интенсивной принудительной циркуляции в условиях длительной эксплуатации - до 300 °С.

ЛЗ-ТК-2

Применяется в системах терморегулирования, работающих в интервале температур от -100 °С до 80 °С. Проявляет высокие антикоррозионные свойства в отношении конструкционных материалов изделий.

ТЕМП-К

Предназначено для систем терморегулирования, работающих в интервале температур от -18 °С до 100 °С.

Ариан АТ-4зс

Разработано специально для применения в закрытой системе обогрева оборудования, исключающей его контакт в горячем виде с воздухом.

Ариан АТ-4е

Разработано специально для маслонаполненных электрорадиаторов с давлением масла, исключающих его контакт в горячем виде с воздухом.