模温机膨胀油箱的作用及如何设计

在使用导热油作为传热介质的模温机（也称为油温机）中，都会配置一个膨胀油箱，这油箱的作用是什么呢？在设计膨胀油箱的时候需要注意哪些地方呢？

在模温机加热系统中，膨胀油箱的设计和使用是整个系统成功运行的一个很重要的参数，正确设计安装和维护膨胀油箱有利于延长导热油的寿命，同时也间接保护了加热器、热油泵及其它设备部件，正确设计安装的膨胀槽能解决传热系统长周期运行中的许多问题。

模温机膨胀油箱的作用及如何设计可参考以下因素：

一、可储备从常温加热到工况温度后导热油膨胀的总量，经验告诉我们一般导热油1℃其体积约膨胀0.07～0.09%。例如导热油由常温20℃加热到320℃其体积可膨胀高达30%，所膨胀出的量全部由该槽容纳以防溢油。​

二、膨胀槽安装高度是基于必须大于泵的气蚀余量和导热油工作状态下的饱和蒸汽压，又高于zui高用热点，三、膨胀槽应安装在导热油加热系统的zui高处，否则膨胀用热单元的导热油充不上去，如果强制让导热油充上去，膨胀槽将要冒顶。​

四、为了防止导热油高温氧化，据规定在正常使用中膨胀槽温度不得高于70℃，因为温度高于70℃后导热油的氧化将会加剧。导热油的氧化速度与温度有直接的关系，在70℃以下与空气接触氧化不明显，在超过70℃后可发生氧化反应，而且温度越高，氧化速度越快，氧化速率成几何倍数增加，导热油就会很快坏掉，堵塞管路。防止膨胀槽高温的手段主要是膨胀槽不能保温，膨胀管管径一定要按规定设计不能太粗，且膨胀槽至导热油系统的zui高处不能过低，亦既是说油气分离器和膨胀槽之间的膨胀管相对而言要合适，有利于导热油散热，当然该膨胀管更不能保温，甚至该管线采用带有散热性能好的翅片管效果更佳。​

五、膨胀槽可起到排气、补油和脱水等多种功能。

1、当导热油装入系统时需要把系统内的空气赶出去，在开工正常运行后，随着运行周期的延长，导热油会产生裂解气（如氢气、甲烷、乙烷、乙烯......等），这些气体随时应通过油气分离器和膨胀管排到膨胀槽，这一排放分离的过程比较容易是因为导热油（密度 800kg/m3)和这些气体（空气密度1.3kg/m3,混合石油气密度18-30kg/m3）之间的密度差太大的原因。为了防止气阻，膨胀管的安装一般不采用小于或等于90°的弯头，通常用于大于 90°的慢弯连接管。这样既解决防止气阻产生，又能消除金属设备管路热应力。

2、补油：导热油使用一段时间以后，自然损耗5～10%/年，需要补加，膨胀槽液位降低后用补油泵从低位槽向膨胀槽补加到正常液位,工作温度时＜2/3的液位属正常，否则应怀疑设计安装和操作是否有误，在生产过程中任何情况下膨胀槽不应没有液位。

3、脱水：因新安装的设备经过水压试验后有残留水，循环油泵夹套冷却水漏入，导热油桶漏入雨水……等原因，使系统内导热油含水，导热油在开工升温时（100～150℃）水突然汽化（汽化后常压下膨胀量为800多倍），造成油泵抽空，膨胀槽喷油，无法继续升温和正常操作，为此在开工初期导热油加热系统必须进行脱水，脱水是一个比较棘手的问题，为了处理好这一过程首先需搞清脱水*的条件：温度100～150℃，掌握升温速度和蒸发量，具有较大的蒸发面和空间，有足够的压力将油输送到膨胀槽，排气口不宜过小。

六、鉴于膨胀槽的重要性应设有双套液位（低位报警、玻璃液面计），为了防止导热油氧化，需有惰性气体密封方法，如不具备此条件可将溢流管直插入低位储槽液面以下，形成液封（亦称冷封阱）达到与空气中氧气隔绝的目的。导热油寿命将成倍延长。

其实在模温机的使用过程中，膨胀油箱并不参与加热，其主要作用还是体现在补充导热油及排气脱水等作用上。