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HELISOL®——
新一代导热油

在高性能生产与太阳能创新领域,热能既是一种关键资源,也是一种持久挑战。因为系统必须在极端温度下可靠运行,实现最高效率,满足严苛的环保标准。这正是先进导热解决方案的用武之地——例如,瓦克的HELISOL®有机硅导热油,便是专为突破传统导热油的性能极限而存在的。

HELISOL®导热油是一种高度稳定的硅油,专为高温及加热/冷却应用设计而成,应用领域涵盖工业热传导、聚光太阳能热发电(CSP)及太阳能工业供热(SHIP)——凡需可靠热控之处,皆可胜任。在所有这些应用场景中,产品核心优势始终如一,即:长期可靠、安全,可在宽广的温度范围内保持无与伦比的热稳定性。

-40°C至+425°C:一种导热油,覆盖全温域

HELISOL®导热油的工作温度范围

HELISOL®导热油在-40°C至+425°C的宽广温度范围内拥有卓越的热稳定性,却无需电伴热系统或防冻保护。无论系统在零摄氏度以下的极寒环境中启动,还是在峰值热负荷下持续运行,HELISOL®导热油能够始终保持性能稳定,有效地抵御结焦与油泥积聚。

在实际应用中,这意味着可减少换液频率,降低维护成本,提升运行灵活性——同一种导热油可跨越四季,在各种应用中保持性能如一。

高温?低温?——始终稳定!

实验室测试证明,在425°C下持续运行近6个月后,瓦克硅油(左)继续保持稳定,而有机导热油(右)在400°C时便已开始分解,必须更换,否则,产生的固体残留物可能损坏泵机或热交换器。

HELISOL®导热油与有机导热油对比


HELISOL®导热油在425°C下运行


有机导热油在> 400°C运行

保障人员与工艺安全

在许多应用中,芳香烃仍常被用作导热油。然而,此类物质大多已被归类为CMR物质(致癌性、致突变性或生殖毒性),需采取大量的安全防护措施,并提交详尽文件。

HELISOL®硅油则基于聚二甲基硅氧烷,出厂时不含任何有害成分,无需特殊防护措施即可安全搬运与操作,且对操作员和环境都无害。

HELISOL®安全与性能兼备,可为传统芳香烃或矿物类导热油提供一种现代化的可持续替代方案。

HELISOL®——
更安全的工业导热选择

工业系统要求可靠性、安全性与高效性。HELISOL®导热油以出色的热稳定性和宽广的工作温度范围,集此三大特性于一身。HELISOL®在运行过程中结焦极少,有害成分更少,可确保长期可靠性与安全性,成为化工、聚合物及金属加工行业的明智选择。

无缝转型:瓦克农特里茨工厂如何向HELISOL®成功转型

尤其在复杂的工业环境下,变革往往令人却步。然而,瓦克农特里茨聚合物工厂从有机导热油向HELISOL®的成功转型,堪称行业教科书典范。在排空并冲洗长达数公里管道后,注入硅油,短短两天,生产便顺利恢复运行,结果是:无需调整阀门或操作参数,系统立实现稳定运行,并且维护工作量大幅减少。

这种犹如教科书示例般的圆满转型,不禁让工艺工程师Jan Lauschke先生感慨道:“我们早该迈出这一步。在效率与合规性方面,它彻底颠覆了以往格局。”

  • 智能工厂的智能导热油:基于有机硅化学的HELISOL®导热油,可确保结焦极少,维护成本低,使用寿命长,是追求精密性、耐久性和可靠性的行业的理想选择。
  • 不惧严寒,省心省力:HELISOL®倾点低,温度范围广,即使在极寒环境下也能保障设施平稳运行,以确保一年四季连续作业,高效节能。
  • 超越传统导热油:HELISOL®能够有效抵御降解和结焦,经安全与性能测试验证,可为现代工业导热提供更清洁、更安全、更可持续的解决方案。

HELISOL®在太阳能光热发电系统中的应用:
开启太阳能光热的未来

HELISOL®凭借宽广的工作温度范围、低析氢量和卓越的热稳定性,成为聚光太阳热能(CSP)应用的理想导热油。不同于大多数有机导热油,HELISOL®可循环利用,能够在缩短维护停机时间的同时,提供卓越性能,助力运营商实现可持续发展目标,且不影响效率与可靠性。

在CSP系统太阳能集热场中,HELISOL®在集热管内循环流动;后者是一种由真空隔热玻璃外管包裹的钢制管道,能有效防止热量损失。

优势一览

  • 更高效,更安全:HELISOL®在高温下同样能够保持安全稳定, 是对安全与运行时间要求苛刻的CSP系统的理想选择,可承受高达450°C的油膜温度而不分解。
  • 热损耗最小化,发电量最大化: HELISOL®结焦性低,热稳定性强,可提升光热发电站的能量转换效率,将热损耗降至最低,并最大限度提高发电量,确保投资回报率更高。
  • 专为槽式抛物面与菲涅尔系统设计: 在这两种系统中,HELISOL®均能提供稳定性能,且降解极低,日复一日,为可靠的光热发电保驾护航。
  • 可耐受425°C的高温: HELISOL®在高温太阳能环境中表现卓越,性能远胜在热应力下容易降解的有机导热油。

HELISOL®在太阳能工业供热中的应用:
将太阳能转化为洁净蒸汽

HELISOL®能够在太阳能工业供热系统中安全且可持续地高效输送太阳能,以生成工艺蒸汽,在助力工业热能脱碳的同时,保障性能与可靠性,是真正达到工业级效率的清洁“能源”。

优势一览:

  • 迈向可持续制造的明智之选: HELISOL®可将太阳能光热与工业生产流程无缝集成,助力产业脱碳,同时确保风险极低,可靠性极高。它可回收,能够让企业达成ESG目标的同时,卓越运营。
  • 无结焦,无停机,唯有蒸汽。 HELISOL®可确保太阳能工业供热系统平稳运行,有效减少成本高昂的停机故障。它不同于有机导热油,不会形成油泥或轻馏分,这意味着运行时间更长,突发故障更少。
  • 冷启动与高温环境: HELISOL®可在全温域内高效运行,无需电伴热,因工作范围而能确保蒸汽持续稳定生成,在波动工况下亦然。
  • 为阳光而生,为效率而造: HELISOL®导热油在温度高达425°C时仍能保持高热稳定性,在低至-40°C的环境下同样表现优异。它析氢量极低,且无需防冻保护,可延长集热管使用寿命,提升设备运行时间。

HELISOL®导热油常见问题解答

HELISOL®作为线性导热油,透明,无味,是不具反应活性的聚二甲基硅氧烷,室温下的粘度范围约为5至35mm2/s。

HELISOL®导热油因化学结构独特而具备卓越的综合性能,显著优于矿物类和芳香烃类导热油等有机材料。其核心优势在于热稳定性极高,如果操作正确,维护得当,HELISOL®导热油可在高达425°C的温度下持续运行多年而无需替换,如果工作温度低于上述极限温度,在大多数工况下的使用寿命甚至更长。

HELISOL®导热油是聚二甲基硅氧烷,即,线性硅氧烷化合物的混合物。其化学结构决定了当温度超过220°C时,HELISOL®导热油的硅氧键会发生重排反应(平衡化过程),但这种重排反应并非降解反应,完全不会影响使用寿命。

由于这种重排反应,导热油的部分物理特性在运行过程中会发生改变,一旦导热油成分达到平衡状态,其物理特性就会恢复稳定。我们为新油(HELISOL® unused)与再用油(HELISOL® in use)分别提供相应技术压力/温度范围内的典型产品数据及物理特性表。

如需了解更多有关HELISOL®导热油在全温压范围内的信息,请参阅相应《扩展技术数据表》。

HELISOL®导热油未被列为危险品。如需了解更多信息,请参阅相应产品的《材料安全数据表(MSDS)》。所有HELISOL®导热油的化学品安全技术说明书(MSDS)仅适用于新油。

请注意,当HELISOL®导热油按规定在220°C以上的温度条件下使用时,平衡反应的产物为D-基团环氧烷(包括八甲基环四硅氧烷D4(CAS 556-67-2)、十甲基环五硅氧烷D5(CAS 541-02-6)和十二甲基环六硅氧烷D6(540-97-6)。

这些低挥发性成分的毒理性和可燃性等级与新油有所不同,因此,操作人员必须采取适当的防护措施。HELISOL®再用油含≥0.1%的高度关注物质(SVHC),依据为欧盟法规(EC)第1907/2006号(REACH)第57条及附件XIII中的PBT和/或vPvB标准。

在处理HELISOL®导热油时(包括取样、处理泄漏、加注、排空等操作),无论何时都必须到考虑这点。如需了解更多有关HELISOL®再用油的危险识别及分类的信息,请联系您的瓦克客服代表。

导热油的使用寿命通常取决于产品的质量、导热系统设备的类型与质量,且因系统而异。严重过热,导热油受到污染也会影响导热油系统的性能。如果操作与维护规范,HELISOL®导热油可在425°C的温度条件下下持续运行多年而无需更换。如果工作温度低于该极限温度,产品在大多数工况下的使用寿命甚至可以更长。

根据DIN 4754标准,每年必须,或者根据需要对HELISOL®导热油的使用极限状态进行检查。瓦克因此建议您对系统中的导热油定期进行采样与检测。

“按需检测”的常见情形则包括:

  • 首次启动后
  • 首次启动3个月后
  • 流程出现可能会损害导热油的异常情况,例如,混入杂质,水污染,过热等
  • 更换另一种导热油3个月后

建议更换导热油的常见原因:

  • 粘度测试结果超出规定限值,导致油的低温性能(如,泵送性)受到影响。
  • 导热油被大量水分或其它杂质(不溶性固体)污染

有关妥善处置废弃导热油的具体支持方案,请联系您的瓦克客服代表。也请参阅《HELISOL®导热油采样指南》,内含有关规范采样技术及按需检测场景的信息总汇。

因市面上存在多种不同导热油技术,所以必须进行详细评估。相容性取决于具体化学成分,请务必询问您的供应商技术服务部门,以获取相应建议。一般情况下,石油基导热油、芳烃类化学品或合成导热油在高温条件下可能与HELISOL®导热油不相容,因氧化、热降解或受污染有机导热油产生的沉积物可能会导致系统内部的表面结焦。这些结焦物不溶于HELISOL®导热油,因此在注入新油前必须清洁系统。

如果温度升高, HELISOL®导热油可能会对各种污染变得较为敏感,因此必须确保在工作温度下排出水、氧气、氧化剂、醇类、酸类、碱类或其它任何污染物。酸类、碱类或醇类可能会加快挥发性副产物的形成,而水、氧气或氧化剂可能会导致硅氧烷分子发生交联反应,使导热油的粘度升高得更快。

为尽可能减少这些不利影响,HELISOL®导热油必须在密闭系统中的惰性条件下工作。例如,为防止导热油与外界空气接触,膨胀储罐必须使用惰性气体(如,氮气)保护层。尤其在(重新)充注系统时应格外小心,以防止氧气或潮气随冷油(新油)一同进入系统。

欢迎与我们的导热油专家交流

选择合适的导热油需要综合考量诸多因素。我们的导热油专家、瓦克能源与工业市场经理Christian Enthammer先生非常乐意与您探讨具体需求,为您找到最优解决方案助力。

欢迎直接与他联系:

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