传热介质是模温机热量传递的核心载体,其选型是否适配、使用是否规范、维护是否到位,直接影响模温机的控温精度、运行能耗、设备寿命,甚至产品质量与生产安全。在实际应用中,因传热介质选择不当或管理疏忽导致的设备故障(如管路堵塞、加热管烧毁)、能耗飙升等问题占比超30%。本文从选型-使用-更换-故障四大维度,拆解传热介质管理的核心要点,提供可落地的操作方案,帮助企业精准掌控这一关键环节。

一、选型核心:按工况精准匹配,拒绝一刀切

传热介质选型的核心原则是适配工况需求、兼顾安全与经济性,不同控温范围、行业场景对介质的性能要求差异显著,需针对性选择。

1. 按控温范围分类选型(基础维度)

控温范围直接决定介质类型,不同介质的适用温度区间有明确限制,超出范围会导致介质失效甚至引发安全风险:

控温范围

推荐介质类型

核心优势

注意事项

0℃~120℃(常规中低温)

去离子水+防锈剂

传热效率高、成本低、清洁环保,降温速度快

避免用自来水(含杂质易结垢);低温环境(≤0℃)需添加防冻剂

-30℃~100℃(低温工况)

乙二醇水溶液(浓度30%~60%

冰点低、抗冻性强,传热性能稳定

浓度需按最低环境温度调整(浓度越高冰点越低);定期检测浓度,避免防冻失效

120℃~350℃(高温工况)

专用导热油(矿物油/合成油)

热稳定性好、耐高温、蒸气压低,适合高温长期运行

严禁用普通工业油替代;需选择与控温范围匹配的型号(如200℃以下用常规导热油,200℃以上用高温合成油)

2. 按行业场景专项选型(关键维度)

特殊行业对介质的安全性、洁净度有额外要求,需突破常规选型思维:

• 食品医药行业:优先选择食品级传热介质(如食品级乙二醇、食品级导热油),需符合FDAGMP等认证要求,确保介质不污染产品;

• 化工行业:若涉及腐蚀性物料或环境,需选择抗腐蚀介质(如合成型导热油),同时设备管路需配套耐腐蚀材质;

• 防爆车间:选择闪点高(≥180℃)、自燃点高的导热油,降低高温下的火灾爆炸风险;

• 精密制造行业(如电子元件、光学产品):选择导热系数高、温度稳定性强的介质,确保控温精度≤±0.3℃,避免产品瑕疵。

超高温热泵机组(80度热水机组).png

3. 选型避坑:3个易忽视的关键指标

除温度适配外,以下3个指标直接影响介质使用寿命和设备安全,选型时需重点核查:

• 导热系数:数值越高,传热效率越好,可降低模温机能耗(相同工况下,导热系数高的介质可使能耗降低10%~20%);

• 粘度:粘度越低,介质流动性越好,循环阻力越小,可减少循环泵负荷,避免管路气堵;高温下粘度需保持稳定,避免因粘度上升导致传热效率下降;

• 稳定性:包括热稳定性(高温下不易氧化、裂解)和化学稳定性(不与设备材质、物料发生反应),稳定性差的介质易产生油泥、结垢,堵塞管路。

二、使用规范:精细化管理,延长介质寿命与设备安全

选对介质只是基础,规范使用是延长介质寿命、保障设备稳定的核心,需从加注、运行监控、日常维护三个环节入手。

1. 介质加注:3个核心规范

• 加注前清理系统:新设备或更换介质前,需用清水或专用清洗剂冲洗管路、油箱,去除内部杂质、铁锈,避免污染新介质;

• 控制加注量:按设备最低-最高液位刻度加注,不足会导致加热管干烧,过量会在高温下溢出,引发安全事故;

• 排气处理:加注后启动循环泵,打开系统排气阀,彻底排出介质中的气泡(气堵会导致传热不均、温度波动大,甚至损伤循环泵)。

2. 运行监控:实时关注4个状态

运行过程中需定期检查介质状态,及时发现异常,避免小问题扩大:

• 外观状态:每日观察介质颜色(水基介质应清澈透明,导热油应呈淡黄色或透明色),若出现浑浊、发黑、分层,说明介质已变质;

• 液位状态:每周检查液位,若液位下降过快,需排查管路是否泄漏(尤其是高温工况下,导热油泄漏易引发火灾);

• 温度状态:确保介质运行温度不超过其额定最高温度(如常规导热油最高温度不超过250℃),超温会加速介质氧化裂解;

• 杂质含量:每月检查过滤器,若过滤器堵塞频繁,说明介质中杂质过多,需及时清理或更换介质。

3. 日常维护:2个关键措施

• 定期添加添加剂:水基介质需每3个月添加一次防锈剂、防腐剂,避免管路锈蚀;导热油可根据检测结果添加抗氧剂,延长其热稳定性;

• 避免介质污染:严禁将不同类型的介质混合使用(如乙二醇溶液与导热油混合会导致介质失效);加注时使用专用工具,避免杂质混入。

三、更换标准:及时更换,避免超期服役隐患

传热介质有明确的使用寿命,超期服役会导致传热效率下降、能耗飙升、管路堵塞等问题,需按标准及时更换。

1. 更换周期参考(常规工况)

• 去离子水(含防锈剂):3~6个月,若水质检测硬度超标(>100mg/L),需立即更换;

• 乙二醇水溶液:6~12个月,若浓度低于标准值或出现分层、浑浊,需更换;

• 常规导热油(≤200℃使用):6~12个月;

• 高温导热油(>200℃使用):2~3年,若检测指标不达标,需提前更换。

2. 必须更换的5个信号

即使未到更换周期,出现以下情况也需立即更换介质:

• 介质外观明显异常:水基介质浑浊发黄、导热油发黑粘稠,或出现油泥、沉淀;

• 传热效率下降:相同设定温度下,模温机升温速度变慢(较新介质时慢30%以上),或温度波动超过±1℃

• 能耗飙升:相同工况下,模温机耗电量较之前增加20%以上;

• 检测指标超标:导热油检测酸值>0.5mgKOH/g、粘度变化率>15%、闪点下降>20℃;水基介质硬度>150mg/LpH值<6或>9

• 设备故障频发:因介质问题导致管路堵塞、加热管结垢烧毁等故障多次出现。

3. 更换流程:规范操作,避免二次污染

1. 停机降温:关闭模温机加热功能,保持循环泵运行至介质温度降至安全范围(水温机≤50℃,油温机≤100℃),再关闭循环泵和总电源;

2. 排空旧介质:打开设备排污阀,将旧介质彻底排空,若介质中杂质较多,可分段拆卸管路清理;

3. 系统清洗:用清水(水基介质系统)或专用清洗剂(导热油系统)冲洗管路、油箱,反复冲洗2~3次,直至排出的清洗液清澈无杂质;

4. 干燥处理:水基介质系统需用压缩空气吹干内部残留水分;导热油系统可启动循环泵空载运行10~20分钟,排出残留水分;

5. 加注新介质:按液位要求加注新介质,启动循环泵并排气,确认无异常后启动加热功能。

四、常见介质故障:精准排查,快速解决

介质相关故障有明显的特征,可通过现象-原因-解决方案的逻辑快速排查处理:

1. 故障1:管路堵塞,循环泵压力异常

现象:循环泵压力过高或波动大,模温机升温慢,设备频繁报警;

原因:介质中杂质过多、结垢,或水基介质硬度过高导致水垢沉积;

解决方案:立即停机,拆卸管路和过滤器,清理杂质和结垢;若结垢严重,用专用除垢剂清洗系统;更换新介质,检查介质选型是否适配(如水基介质是否为去离子水)。

2. 故障2:加热管结垢烧毁

现象:模温机不升温或升温慢,加热管表面发黑、破损;

原因:水基介质硬度过高,高温下产生水垢附着在加热管表面,导致散热不良,局部过热烧毁;或导热油变质产生油泥附着;

解决方案:更换烧毁的加热管;彻底清洗加热管表面和系统管路;更换适配的介质(如水基介质更换为去离子水+防锈剂),定期添加除垢剂。

3. 故障3:介质氧化变质,产生异味

现象:导热油出现刺鼻异味、颜色发黑,或水基介质出现异味、浑浊;

原因:导热油超温运行,或系统密封不良导致空气进入,加速氧化;水基介质未及时添加防腐剂,滋生细菌;

解决方案:立即更换变质介质,清洗系统;检查系统密封件,更换老化密封件,避免空气进入;调整运行温度,确保不超过介质额定最高温度;水基介质添加防腐剂,定期消毒。

4. 故障4:低温工况下介质冻结,管路冻裂

现象:低温环境下模温机无法启动,管路出现裂纹、介质泄漏;

原因:未使用防冻介质(如乙二醇水溶液),或防冻介质浓度不足;

解决方案:停机解冻,检查管路破损情况,修复或更换冻裂管路;更换为适配浓度的乙二醇水溶液,按最低环境温度调整浓度(如-20℃环境选择40%浓度)。

五、核心总结:介质管理的“3个核心原则

传热介质管理的核心是精准选型、规范使用、及时更换,三者相辅相成:选型是基础,决定介质与工况的适配性;规范使用是保障,延长介质寿命和设备稳定;及时更换是底线,避免超期服役引发故障和安全风险。

企业需建立介质管理台账,详细记录介质选型信息、加注时间、检查结果、更换记录等,将介质管理纳入模温机日常维护体系。通过科学的介质管理,不仅能提升模温机运行效率、降低能耗,还能大幅减少设备故障,为生产稳定和产品质量提供有力支撑。