在导热油加热过程中,自动化仪表的应用主要涉及温度监测、流量控制和热量计量等关键环节,
一、温度传感器和压力传感器
①铂电阻温度传感器用于高精度测温,通过变送器将信号传输至控制系统,实现油温动态调节。
②压力传感器通过蒸汽压力变化驱动指针,直接显示油温,常用于现场监测。
二、热量计量仪表
①导热油热量表通过流量传感器和温差传感器计算释放的热量值,支持K系数法自动计算并输出结果。
②热能表集成入口/出口温度检测模块,结合流量数据实时核算系统热效率。
三、自动化控制逻辑
1、信号处理流程
①传感器采集的温度、流量等参数转换为4-20mA电流信号,传输至显示器及PLC控制系统。
②异常数据触发报警(如高温预警或流量异常),提示检修人员干预
2、闭环调节系统。
①根据油温阈值自动启停冷却器或循环泵(如K2接点控制冷却器启动)。
②通过调节导热油循环速率维持工艺温度稳定性。
三、典型应用场景
1、工业加热系统
①化工厂采用导热油热量表监测锅炉热输出,优化燃烧效率并减少污染物排放。
②纺织染色设备通过闭合循环油路实现热能高效利用,仪表系统确保加热平稳性。
③安全监控
自动化仪表实时监测闪点、酸值等参数,预防油质劣化引发的安全隐患。
四、变压器生产企业在生产过程中使用导热油加热,主要由其工艺特性、导热油的性能优势及安全生产需求决定。
1、变压器生产工艺的特殊要求
①高精度温度控制需求
变压器生产中的多个环节(如绝缘油提纯、绕组干燥、环氧树脂固化等)对温度稳定性要求极高。例如:绝缘油蒸馏时,需在特定温度区间(如 200~250℃)保持恒温,以确保油品黏度、闪点等指标达标,导热油系统可通过 PID 控制器将温度波动控制在 ±1℃内。
绕组真空干燥过程中,温度需从 80℃逐步升至 150℃并恒温,导热油循环加热可精准实现分段控温,避免局部过热导致绝缘层老化。
②均匀加热的必要性
变压器核心部件(如铁芯、绕组)若受热不均,可能导致材料性能下降。
导热油通过循环系统(如设备盘管)均匀传递热量,例如在干燥炉中,导热油环绕炉腔流动,使绕组各部位温差不超过 5℃,确保干燥效果一致。
③高温工艺的适配性
部分工序(如高黏度绝缘材料熔融、环氧树脂固化)需在 150~300℃高温下进行。
传统蒸汽加热在高温下压力过高(如 200℃时蒸汽压力超 1.5MPa),存在安全隐患;而导热油在常压下即可达到该温度区间(如合成型导热油沸点超 300℃),且热稳定性强,满足高温需求。
2、导热油的性能优势
①高效的热传导能力
导热油导热系数虽略低于水(如矿物油在 200℃时约 0.13~0.15W/(m・K)),但在高温下性能稳定,且比热容适中(2.0~2.5kJ/(kg・K)),既能携带足够热量,又能避免热胀冷缩应力过大。
例如,某变压器厂的导热油加热系统可在 30 分钟内将干燥炉从室温升至 120℃,热响应速度快。
②宽温域稳定工作特性
导热油使用温度范围宽:低温时不易凝固(合成油倾点可达 - 40℃以下),高温时不易汽化,可在 - 30~350℃内稳定运行。这使企业无需因季节变化更换加热介质,保障全年连续生产(如北方冬季无需担心管道冻裂)。
③化学稳定性与长寿命
优质导热油抗氧化性强,长期高温使用不易变质结焦。例如,精制矿物油正常使用时酸值年增长≤0.1mgKOH/g,更换周期可达 2~3 年,减少设备内部积碳风险,降低维护频率。
3、安全生产与节能优势
①常压运行降低安全风险
导热油系统通常在常压或低压(≤0.5MPa)下运行,相比高压蒸汽系统,减少了管道泄漏、爆炸等隐患。尤其在变压器车间,若存在油蒸气等可燃气体,低压系统更符合防爆标准(如 ATEX 认证要求)。
②高热能利用率与节能效果
导热油系统热效率超 90%(蒸汽系统约 60%~70%),因循环中无冷凝水损失,散热损耗小。某企业数据显示,改用导热油加热后,年能耗降低 30%,相当于年节省标煤约 500 吨。
③低维护成本
导热油不含水分,无结垢问题,设备管道无需定期除垢(蒸汽系统需频繁进行水处理),维护成本可降低 40% 以上。例如,蒸汽锅炉每年需投入数万元进行水质处理,而导热油系统仅需定期检测酸值和更换滤芯。
4、系统灵活性与环保特性
①灵活适配多工序需求
导热油系统可通过调节流量和温度,满足不同工艺的分段加热需求。如绕组烘干时,可先以低温(80℃)预热,再逐步升温至 150℃真空干燥,通过 PLC 控制系统自动切换加热模式。
②环保性符合行业标准
导热油加热无废气排放(仅微量油气挥发,可通过冷凝回收),相比燃煤加热设备,碳排放降低约 80%,符合当前环保政策对工业生产的要求(如 VOCs 排放限制)。
变压器生产企业选用导热油加热,是基于其工艺对温度精度、均匀性和高温环境的严格要求,以及导热油在热效率、安全性、节能性上的综合优势。既能保障产品质量(如绝缘性能、材料稳定性),又能通过降低能耗和维护成本提升生产效益,是变压器制造过程中的核心加热方式。
