Журнал прикладного машиностроения

Абстрактный

Сравнение термической стабильности и окислительного состояния теплоносителей на основе минералов и дифенилдифенилоксида

Райт CI

Многие промышленные процессы (например, установки концентрированной солнечной энергии [CSP]) требуют косвенного нагрева продукта до температуры выше температуры окружающей среды. Теплопередающая жидкость (HTF), такая как жидкость на минеральной основе, такая как GlobalthermTM M (Global Heat Transfer; Стаффордшир, Великобритания), используется в таких установках и течет от нагревателя к источнику, требующему тепла. Однако не все HTF одинаковы, и поэтому важно понимать разницу между жидкостями, чтобы гарантировать, что конечные пользователи используют правильную жидкость для правильной работы. Это особенно актуально для установок CSP, где HTF работают при высоких температурах в течение длительных периодов времени и, следовательно, должны быть стабильными в таких условиях. Действительно, смеси дифенилдифенилоксида (BDO) обычно используются в установках CSP, поскольку они могут нагреваться до 400 градусов Цельсия, что выше верхней рабочей температуры для HTF на минеральной основе (т. е. ~400 градусов Цельсия). Фактом является то, что все HTF будут термически деградировать с течением времени, поэтому важно отслеживать это, чтобы гарантировать раннее вмешательство, если проблема начнет проявляться. Цель мониторинга HTF заключается в том, чтобы поддерживать HTF и установку в рабочем состоянии как можно дольше. Регулярный отбор проб и химический анализ используются для оценки физико-химических свойств HTF. Чтобы это было сделано эффективно, важно понять свойства первичной HTF, а затем оценить скорость термической деградации с течением времени. Углеродный остаток, общее кислотное число и температура закрытой точки вспышки регулярно измеряются в лаборатории, и текущее исследование предлагает их использование для оценки степени термического крекинга и окисления, двух распространенных путей, по которым HTF термически деградирует. Это было сделано для минеральных и основанных на BDO HTF, чтобы подчеркнуть предысторию того, почему HTF на основе BDO используются на установках CSP. Результаты этой оценки представлены в настоящем документе. В будущей работе следует рассмотреть возможность использования аналогичного подхода для оценки состояния других HTF, обычно используемых в промышленных приложениях.