- 有機熱載體運動粘度檢測裝置及其檢測方法研究
- 彭小蘭
- 1167字
- 2022-05-07 19:06:02
1.3.2 有機熱載體運動粘度
運動粘度為液體在重力作用下流動時內摩擦力的量度,其值為相同溫度下液體的動力粘度與其濃度之比。在國際單位制(SI)中,運動粘度的單位以m2/s表示,通常使用的單位為mm2/s。
動力粘度為液體在剪切應力作用下流動時內摩擦力的量度,其值為所加于流動液體的剪切應力和剪切速率之比。在國際單位制(SI)中,動力粘度的單位以Pa·s表示,通常使用的單位為mPa·s。
粘度是液體的內摩擦力。潤滑油受到外力作用而發生相對移動時,油分子之間產生的阻力使潤滑油無法進行順利流動,其阻力大小稱為粘度。粘度是使發動機保持正常運轉的最重要因素,粘度大,機油流動速度慢,在摩擦面之間形成的油膜較厚,設備在起動時則零部件因暫時缺油而造成磨損;在發動機較大負荷的情況下(特別是超重載運輸車輛的發動機),潤滑效果比較好,但粘度大時潤滑油的冷卻和沖洗作用較差。反之,粘度較小,潤滑油的流動性較好,容易流到較小間隙的摩擦表面之間,可保證潤滑、冷卻等效果;如果發動機工況較差而選用機油的粘度又過小(即選用不當),在較大負荷下就會引起潤滑不足而加速機件的磨損。
在流體中取兩面積各為1cm2,相距1cm,相對運動速度為1cm/s時所產生的阻力稱為動力粘度。以CCS測定儀來測量,在國際單位制中,動力粘度單位是mPa·s。流體的動力粘度與同溫度下該流體的密度的比值稱運動粘度,國際單位為mm2/s。
運動粘度和動力粘度是評定潤滑油粘度的兩項指標。動力粘度越小,潤滑油低溫流動性越好;反之,動力粘度越大,潤滑油低溫流動性越差。而運動粘度越小,潤滑油粘度越低;運動粘度越大,高溫粘度保持越好,潤滑油粘度越大。
有機熱載體運動粘度按照GB 24747—2009《有機熱載體安全技術條件》規定,測定40℃條件下,有機熱載體的稀稠度和流動性能,單位為mm2/s。當有機熱載體使用溫度高及長時間使用時,有機熱載體內部基團發生裂解或聚合,裂解會使粘度下降,而聚合和氧化使粘度上升。粘度的變化會引起液體在管道中的流動性能變差,造成邊界層過熱,形成殘炭沉積管壁,影響傳熱。GB 24747—2009規定,L-QB、L-QC型有機熱載體超過50mm2/s,L-QD型有機熱載體超過60mm2/s時停止使用。
造成導熱油變質的原因如下:導熱油超過其規定的最高使用溫度便會局部過熱,產生熱分解和縮聚,析出碳;閃點下降,顏色變深,粘度增大;殘碳含量升高,傳熱效率下降,結焦老化。導熱油與空氣中的氧氣接觸發生氧化反應,生成有機酸并縮聚成膠泥,使粘度增加,不僅降低介質的使用壽命,而且造成系統酸性腐蝕,影響安全運行。導熱油的氧化速度與溫度有關,在70℃以下,氧化不明顯;超過100℃時,隨著溫度的升高,導熱油氧化速度加快,并迅速失效。導熱油使用多年后,由于受熱分解、碳聚合形成爐管結焦,使管內徑縮小而造成導熱油流量降低,循環泵克服的阻力增大,嚴重時會導致堵塞爐管;另一方面生成的大分子縮合物使導熱油的粘度增高,爐管結焦,熱阻增大會導致爐管壽命降低。