可控密闭环保型大豆油循环加热系统

邓哲琪

摘要：系统包括对软化水进行集中式温控加压部件及冷却水管路，连接大豆油罐与温控加压部件的外不锈钢管路及内不锈钢管路阵列，为保护管路对循环水进行软化处理的部件，对大豆油进行循环的齿轮泵及管路。通过观察投入使用后的结果，可以知道该可控密闭型大豆油循环加热系统运行稳定，温度控制误差较小，没有用电加热时油罐内局部结块、焦化的现象产生。

关键词：可控；环保；密闭；循环加热

前言

环氧大豆油物理特性为浅黄色的油状液体，是一种使用最广泛的聚氯乙烯的增塑剂兼稳定剂：与PVC树脂相容性较好，挥发性低、迁移性小。具有优良的稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可赋予所致PVC良好的机械强度、耐候性及电性能，是国际认可的用于绝缘材料的化学工艺助剂。该品在公司主要作为电线电缆绝缘、护套配方中的增塑剂。

公司原有的环氧大豆油上料方式为吨装箱称重计量入混合机，吨装箱用得快、一天换箱率很高，造成车间地面油垢多，難清理，在运输空箱过程中还会对周边环境造成二次污染。其他工序中的粉料在运供过程中也会泄漏造成污染。为此公司投入近两百万对原有供料系统进行更换，升级成自动上供料称量系统，为配合此次系统升级公司制作了大型立式液体储存罐，为预防冬天环氧大豆油加装了电加热系统：在储存罐里加了大功率电热装置及温度传感器。在实际使用过程中，发现该系统存电热装置由于开关频繁，导致经常需要开罐更换，而由于传感器分布问题导致下热上冷电热装置附近温度高而焦化，传感器附近温度低又达不到流动性要求。

1.工艺设计

针对原来加热系统的弊端，考虑对以下几处进行改进：

1.1原有的电加热是通过储存罐上分布的温度传感器反馈进行判断是否加热，在油罐里温度达到温控上的设定值时由于温度波动，电加热器会因为频繁的进行开关动作而烧毁，增加使用成本，而在更换的过程中由于需要把储存罐内油排空进行更换维修，不可避免泄漏而对周边环境造成污染。所以将电加热系统改为外置，在更换维修时不用对大储存罐动作，从而极大程度上降低在更换维修保养时对环境的影响，减少了修理时间，提高了公司机修人员的工作效率。

1.2为避免不锈钢列阵管路堵塞，积留水垢，从而影响热交换效率，浪费能源，所以管道内热交换介质选定为软化水。使用软化水也从根本上消除了水碱，使设备安全有效地运行，节约经费支出。有统计数据表明：使用软化水可以降低水设备及其管道维护费用60%以上，降低热水燃料费用30%以上，降低洗涤费用50%以上。因交换过程相对密闭，所以所需定期补充软化水量也较少。

1.3由于对环境有较高的要求，所以在保持软化水热交换管路的压力时，选择了一种可靠性较高的以压缩空气为动力用膜片往复变型造成体积变化的气动隔膜泵，他在使用过程中泵不会过热没有有害气体排除，也不会有静电火化的产生，不容易被堵塞，通过节流阀调节流量也很方便，有自吸的功能从而不用灌水，长期空转没有危险，也不怕水浸泡，移动起来也方便无动密封泵效率稳定不会磨损，没有控制电缆，方便移动等优点。

1.4热循环采用的管式换热器、加热电阻与管路泵的组合，在管路中设置有排气阀，安全阀和溢流阀，压力传感器，等一些电气原件。加热电阻用温控表与热电偶进行反馈控制。

2.设备选型及连接

2.1英格索兰的隔膜泵是我公司软化水系统十年使用过最可靠的流体输送工具。此隔膜泵有专利设计的气阀，耐腐蚀的配件，可以空载运行，没有电火花，材质可以适应多数流体，能通过一定的固体颗粒，自吸启动、工作时允许随时开、关出口，不怕堵塞，根据背压自动调节流量，无动密封，不污染物料，低剪切力，不易破坏物料结构，无需地基，可作移动式泵。在热循环系统中，采用了桂冶实业的温控热循环一体式部件，此部件在公司8年的使用过程中出正常的维护保养外没有进行过维修。此部件根据需要带有2-4个出水口及回水口，相应数量的电热管，管式交换器，管道泵及管件、电控原件。出水口通过阀门及止回阀接入循环不锈钢管路中，通过在大豆油储存罐内循环不锈钢管路阵列与大豆油进行热交换，冷下来的软化水通过回路进入加热电阻过渡容器中，由热点偶反馈至温控表的信号决定是否要加热，如不需要加热则继续流出，从而形成循环。

2.2原水系统密封使用的是普通橡胶垫，普通橡胶垫因其价格便宜使用方便的优点在普通场合中应用较多，而在本系统中考虑其温度较高冷热交替变化较大容易加速橡胶老化而失效泄漏。聚四氟乙烯，俗称塑料王，其有耐低温，耐高温，耐气候，无毒害四大优点。综合考虑其四大特性，在油水及温度变化较大场合中会有很好的适应能力，且较为环保，在本系统中尤其适用，投入使用后壹年无维修记录亦证实了这一点。

2.3齿轮泵是一种依靠泵缸与所配合齿轮之间所形成的工作容腔变化和移动来输出液体或增加其压力的回转泵。本系统采用了一种较为现金的圆弧齿轮泵，其泵体采用了一种国际上被认为输送泵最先进的连续接触齿轮（双圆弧加正弦曲线复合成齿形），被认为可以彻底淘汰以往用渐开线齿轮的输送泵。圆弧齿轮在两个齿廓间为连续接触的一个点，不会产生渐开线齿轮泵的困油现象，彻底解决了以往渐开线齿轮泵因困油现象所导致的振动、噪声、轴承负载大等现象。因此圆弧齿轮泵具有高效率、噪声低，并具有良好的节能效果，通过减少噪声降低维修率从而达到节能环保的目的。

3.结语

使用本系统前，公司原有加热系统综合维修率为37%，使用本系统后综合维修率降低到了2%以下，不仅配件费用因无需更换而得到降低，拆装系统所需要的时间、人工，以及对储存品所造成的浪费也得到了极大程度的缓解。本系统经过壹年使用，其增加豆油流动性的效果明显，通过减小维修率而节约的成本得到了显著的经济效益。本系统因其稳定可靠、安全节能环保的特点不单可以用于豆油，对于其他如氯化石蜡等凝固点较低的流体也可使用。

参考文献：

[1]上海英格索兰压缩机有限公司：中国.ZL CN201320510455[P]2013.08.20.