传热介质是模温机实现热量传递的核心载体,其选型是否合理、使用是否规范,直接影响模温机的控温精度、加热效率、设备寿命,甚至会引发管路堵塞、部件腐蚀等故障。据统计,超过30%的模温机故障与传热介质选择不当或使用维护不规范有关。
本指南针对企业在传热介质选用过程中常见的“选型盲目、使用混乱、更换不及时”等问题,系统梳理了水、导热油、乙二醇溶液等主流传热介质的特性、适配场景、选型方法,同时明确了介质使用、维护、更换的全流程规范及常见问题解决办法,帮助企业精准选型、科学使用,充分发挥模温机的温控效能。
一、主流传热介质特性对比:找准适配基础
模温机常用传热介质主要分为水基介质(自来水、纯净水、乙二醇溶液)和油基介质(矿物油型导热油、合成型导热油)两大类,不同介质的物理特性、适用温度、优缺点差异显著,需根据实际需求选择。
介质类型 | 核心特性 | 适用温度范围 | 优点 | 缺点 | 适配模温机类型 |
自来水 | 比热容大、导热系数高,来源广泛 | 0-95℃ | 成本极低、传热效率高、清洁无油污 | 易结垢堵塞管路、腐蚀金属部件;沸点低,无法用于高温工况 | 水式模温机(低温、短期使用) |
纯净水/去离子水 | 杂质含量极低,导电性弱 | 0-100℃(常压)、0-180℃(高压) | 不易结垢、腐蚀性低;传热效率与自来水相当,清洁度高 | 成本高于自来水;低温易结冰,冬季需防冻 | 高压水式模温机、精密温控场景 |
乙二醇溶液(30%-50%) | 冰点低,防冻性能优异 | -25℃-100℃ | 防冻效果好,适配低温生产环境;兼具一定传热效率 | 传热效率略低于水;浓度过高会降低导热性,需精准配比 | 水式模温机(低温环境、冬季使用) |
矿物油型导热油 | 耐高温、稳定性较好,来源广泛 | 100-300℃ | 适用温度范围广;不易挥发,无需高压环境;润滑性好,可保护泵体 | 传热效率低于水;长期使用易氧化变质、产生油泥;清洁难度大 | 油式模温机(中高温工况,如压铸、高温注塑) |
合成型导热油 | 耐高温性能优异,化学稳定性强 | 150-400℃ | 高温下不易氧化、寿命长;热稳定性好,控温精度高 | 成本高;低温流动性差,启动前需预热 | 油式模温机(高温特种工况,如化工反应釜、高温压铸) |
二、精准选型:3大核心依据,避免选型失误
传热介质选型需围绕“工况温度、设备类型、生产环境”三大核心依据,结合介质特性和企业成本预算,综合判断,避免盲目选用导致设备故障或能效下降。
(一)依据工况温度选型:核心匹配指标
• 低温工况(≤100℃):优先选水基介质(纯净水/去离子水),成本低、传热效率高;若环境温度低于0℃,需选用30%-50%浓度的乙二醇溶液,防止介质结冰胀裂管路;
• 中温工况(100-300℃):选油基介质,其中100-200℃可选用矿物油型导热油(如320号),200-300℃需选用高品质矿物油或合成型导热油;
• 高温工况(>300℃):必须选用合成型导热油(如联苯-联苯醚型、聚醚型),确保高温下的热稳定性和安全性;
• 关键提醒:选型时需预留10-20℃的温度冗余,避免介质长期在极限温度下运行,缩短使用寿命。
(二)依据设备类型选型:适配设备结构
• 水式模温机:仅可选用水基介质(自来水、纯净水、乙二醇溶液),严禁选用油基介质(会导致管路堵塞、散热不良);高压水式模温机需选用纯净水,避免杂质导致高压部件磨损;
• 油式模温机:仅可选用油基介质(矿物油型、合成型导热油),严禁选用水基介质(会导致导热效率下降、油液乳化变质);需根据设备泵体类型选择适配粘度的导热油(一般推荐运动粘度20-40mm²/s,40℃);
• 精密模温机:优先选用纯净水(水式)或合成型导热油(油式),这类介质清洁度高、稳定性好,可保障精准控温(±0.3-0.5℃)。
(三)依据生产环境选型:适配现场条件
• 低温环境(<0℃):水式模温机必须选用防冻型介质(乙二醇溶液),油式模温机需选用低温流动性好的导热油,避免启动时泵体空转;
• 高温高湿环境:水式模温机选用纯净水,减少结垢和腐蚀;油式模温机需加强油液防潮,避免油液乳化;
• 洁净环境(如电子、医疗行业):优先选用纯净水(水式)或低挥发、无异味的合成型导热油(油式),避免介质污染产品;
• 腐蚀环境(如化工行业):选用耐腐蚀的合成型导热油,或在水基介质中添加专用缓蚀剂,保护设备金属部件。

三、规范使用:4大核心要点,保障运行稳定
选对传热介质后,规范的使用和维护是保障其性能、延长使用寿命的关键。需严格遵守“介质配比、加注规范、日常监测、清洁防护”四大要点,避免因使用不当导致介质失效或设备故障。
(一)介质配比:精准控制,避免性能偏差
• 乙二醇溶液配比:根据最低环境温度确定浓度,30%浓度可防冻至-12℃,40%浓度可防冻至-22℃,50%浓度可防冻至-35℃;浓度过高会降低导热效率,过低则防冻效果不足,建议用冰点仪检测实际防冻效果;
• 水基介质添加剂:在纯净水或乙二醇溶液中可添加适量缓蚀剂(如硼酸盐、亚硝酸盐类),浓度控制在0.5%-1%,防止金属部件腐蚀;严禁添加油污、清洁剂等杂质;
• 油基介质混合:不同类型、不同品牌的导热油严禁混合使用(如矿物油与合成油混合会降低热稳定性);若需更换油种,必须彻底清洗循环系统,避免残留旧油影响新油性能。
(二)加注规范:正确操作,避免系统隐患
• 加注前准备:检查循环系统管路是否通畅、密封是否可靠;清理加注口杂质,避免异物进入系统;油式模温机加注前需确认设备已降温至常温,避免高温烫伤;
• 加注操作:缓慢加注介质,避免产生大量气泡;加注过程中打开系统排气阀,排尽内部空气(空气会导致传热效率下降、产生气蚀损伤泵体);
• 液位控制:加注后液位需保持在设备液位计的1/2-2/3之间,液位过低会导致循环泵空转、加热管干烧损坏;液位过高会导致系统压力异常。
(三)日常监测:实时掌握介质状态
• 水基介质监测:每日检查水质是否清澈,有无杂质、异味;每周用pH试纸检测酸碱度(正常pH值7-9),若pH值<7(酸性),需及时更换介质并添加缓蚀剂;每月检查液位,补充流失的介质;
• 油基介质监测:每日检查油液颜色(正常为淡黄色或透明,若变为深褐色、黑色则说明氧化变质)、有无沉淀或油泥;每周测量油液粘度(用粘度计),若粘度变化超过20%,需更换油液;每月检查油液酸值(正常酸值<0.5mgKOH/g),酸值过高会腐蚀设备;
• 异常处理:发现介质出现浑浊、变色、异味、沉淀等异常时,立即停机检查,分析原因并及时更换介质,同时清洗循环系统。
(四)清洁防护:减少杂质污染,延长设备寿命
• 系统清洁:水式模温机每3-6个月清洗一次循环系统,用柠檬酸溶液循环清洗管路内的结垢;油式模温机每6-12个月清洗一次,用专用清洗剂去除油泥和残留杂质;
• 过滤器维护:每周清理一次介质过滤器,避免杂质堵塞过滤器,影响循环流量;油式模温机过滤器滤芯每3-6个月更换一次;
• 泄漏防护:定期检查管路接头、密封处是否有介质泄漏,水基介质泄漏需及时清理,避免地面湿滑;油基介质泄漏需用吸油棉吸收,避免火灾隐患。
四、更换周期与更换流程:及时更新,避免失效风险
传热介质存在一定的使用寿命,超过期限后性能会大幅下降,甚至引发设备故障,需严格遵守更换周期,规范完成更换操作。
(一)明确更换周期:不同介质差异显著
介质类型 | 正常更换周期 | 缩短更换周期的情况 |
自来水 | 1-3个月 | 水质较硬、高温工况(>80℃)、设备运行时间长 |
纯净水/去离子水 | 6-12个月 | 添加缓蚀剂失效、系统泄漏导致杂质混入 |
乙二醇溶液 | 12-18个月 | 冬季低温环境运行时间长、溶液浓度异常 |
矿物油型导热油 | 6-12个月 | 高温工况(>250℃)、频繁启停、油液氧化严重 |
合成型导热油 | 24-36个月 | 长期在极限温度下运行、系统泄漏导致污染 |
(二)规范更换流程:确保更换彻底
1. 通用更换步骤
• 停机准备:关闭模温机电源,等待设备降温至常温(油式模温机需降至50℃以下),释放系统压力;
• 排放旧介质:打开系统排污阀,将旧介质完全排放至专用容器中,避免随意丢弃(尤其是导热油,需按危废处理);
• 系统清洗:根据介质类型选择清洗方式,水式模温机用柠檬酸溶液循环清洗30分钟后,用纯净水冲洗2-3次;油式模温机用专用清洗剂循环清洗40-60分钟后,排放干净;
• 加注新介质:按规范加注新介质,排尽系统空气,检查液位是否正常;
• 试运行:启动模温机空载运行30分钟,检查系统压力、流量是否稳定,有无泄漏,确认正常后投入生产。
2. 注意事项
• 旧介质处理:导热油属于危险废物,需交由有资质的单位处理;乙二醇溶液不可随意排放,需收集处理后再排放;
• 清洗彻底:更换不同类型介质时,必须彻底清洗系统,避免残留旧介质与新介质发生反应;
• 新介质检测:加注新介质前,检查介质型号、生产日期,确保符合要求;必要时检测介质的粘度、酸值等指标。
五、常见介质问题解决:精准应对,避免故障扩大
在传热介质使用过程中,易出现结垢、乳化、氧化、结冰等问题,需及时识别并采取针对性解决措施,避免影响模温机运行。
(一)问题1:水基介质结垢,管路堵塞
• 现象:模温机流量下降、压力升高,加热效率降低,管路内壁出现白色或黄色结垢;
• 原因:使用自来水或水质较硬的水,高温下钙镁离子析出形成水垢;
• 解决方法:① 彻底清洗循环系统,用柠檬酸溶液(5%-10%浓度)循环加热至60-80℃,浸泡2-3小时后排放,再用纯净水冲洗干净;② 更换为纯净水或去离子水,添加缓蚀阻垢剂;
• 预防措施:严禁使用自来水作为水式模温机介质;定期清洗系统,每3-6个月一次。
(二)问题2:油基介质氧化,产生油泥
• 现象:导热油颜色变为深褐色或黑色,出现粘稠油泥,过滤器频繁堵塞,加热效率下降;
• 原因:长期在高温下运行,导热油与空气接触发生氧化反应;系统密封不良,空气混入;
• 解决方法:① 立即更换新的导热油,彻底清洗循环系统(用专用清洗剂去除油泥);② 检查系统密封情况,修复泄漏部位,确保密封可靠;③ 检查膨胀油箱,确保液位正常,避免空气进入;
• 预防措施:避免导热油长期在极限温度下运行;定期检查油液酸值和粘度,及时更换;确保系统密封良好。
(三)问题3:油基介质乳化,性能下降
• 现象:导热油变为乳白色乳化液,传热效率大幅下降,泵体出现气蚀噪音;
• 原因:系统进水(如冷却器泄漏、环境潮湿导致水分混入),油与水混合形成乳化液;
• 解决方法:① 停机排放乳化的油液,用专用清洗剂清洗系统;② 检查冷却器等部件是否泄漏,修复泄漏部位;③ 加注新的导热油,排尽系统内的水分;
• 预防措施:定期检查系统密封性,避免水分混入;在潮湿环境下加强设备防护。
(四)问题4:水基介质结冰,管路胀裂
• 现象:冬季设备无法启动,管路出现鼓包、泄漏,介质呈固态;
• 原因:未使用防冻介质(乙二醇溶液),环境温度低于0℃导致水结冰;乙二醇溶液浓度过低,防冻效果不足;
• 解决方法:① 等待环境温度升高,让冰自然融化,排放泄漏的介质;② 检查管路是否破损,修复或更换破损管路;③ 加注40%-50%浓度的乙二醇溶液,用冰点仪检测防冻效果;
• 预防措施:冬季来临前,将水基介质更换为合格浓度的乙二醇溶液;设备长期停用前,排空系统介质。
结语:选对用好传热介质,提升模温机效能的关键
传热介质作为模温机的“血液”,其选型和使用直接关系到设备的运行效率、寿命和生产稳定性。企业需摒弃“重设备、轻介质”的观念,结合工况温度、设备类型、生产环境精准选型,严格遵守使用规范,定期监测和更换介质,及时解决介质相关问题。
建议企业将传热介质管理纳入设备标准化维护流程,明确介质选型、加注、监测、更换的责任人,定期开展相关培训,提升操作人员的规范操作意识。通过科学的介质管理,不仅能减少模温机故障,还能提升控温精度和传热效率,降低能耗成本,为企业生产稳定保驾护航。