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、更换是否及时,直接影响模温机的控温精度、加热效率和设备使用寿命。据行业数据显示,约30%的模温机故障(如加热管结垢、循环泵磨损、控温波动大)与传热介质管理不当直接相关。
本指南专为模温机运维人员、采购人员编写,以“精准选型、规范使用、科学更换”为核心,系统梳理模温机常用传热介质(水类、油类)的特性的差异、选型方法、使用过程中的维护要点、更换流程及常见问题解决方案,帮助用户全面掌握传热介质的科学管理方法,最大化发挥模温机效能,降低设备故障风险。
一、模温机常用传热介质类型及特性:选对基础是关键
模温机常用传热介质主要分为“水类介质”和“油类介质”两大类,不同类型介质在适用温度、传热效率、维护难度等方面差异显著,需根据生产需求精准匹配。
(一)水类介质:低成本、高导热,适合中低温场景
水类介质是模温机最常用的基础介质,包括纯净水、去离子水、乙二醇水溶液等,核心优势是传热效率高、成本低、无污染。
介质类型 | 适用温度范围 | 核心特性 | 适用场景 | 维护要点 |
纯净水/去离子水 | 0-100℃(常压)、0-180℃(高压) | 传热效率最高(导热系数≈0.6W/(m·K));成本极低;清洁无残留;但0℃以下易结冰 | 常温-中温生产场景,如普通注塑、小型反应釜;对清洁度要求高的电子、食品行业 | 定期检查水质,避免结垢;严禁使用自来水(含杂质易结垢);长期停用需排空 |
乙二醇水溶液(30%-50%) | -25℃-100℃(常压) | 具备防冻功能;传热效率接近纯净水;腐蚀性较低;浓度越高防冻效果越好,但传热效率略有下降 | 低温环境(冬季室外、北方车间)使用的水式模温机;需要防冻的间歇式生产场景 | 定期检测浓度(冬季前重点检查);每年更换一次,避免乙二醇变质;添加缓蚀剂减少腐蚀 |
(二)油类介质:耐高温、稳定性强,适合中高温场景
油类介质主要为专用导热油,根据基础油类型可分为矿物油型、合成油型,核心优势是耐高温、不易挥发,适合高温生产场景。
介质类型 | 适用温度范围 | 核心特性 | 适用场景 | 维护要点 |
矿物油型导热油 | 100-300℃ | 成本适中;稳定性较好;货源充足;但高温下长期使用易氧化结焦;最高使用温度有限 | 中高温生产场景,如高温注塑、压铸、中型反应釜;对成本敏感的企业 | 定期检查油质(颜色、粘度);避免超温使用;定期更换滤芯;添加抗氧剂延长使用寿命 |
合成油型导热油(如合成烷基苯、聚醚) | 150-400℃ | 耐高温性能优异;氧化稳定性强;使用寿命长(是矿物油的2-3倍);但成本较高 | 高温、超高温生产场景,如特种化工反应、大型压铸机;连续高负荷运行的模温机 | 定期检测酸值和粘度;避免与矿物油混合使用;严格按推荐温度范围运行 |
(三)水类vs油类介质核心差异对比
对比维度 | 水类介质 | 油类介质 |
传热效率 | 高(导热系数大,升温快) | 中等(导热系数小,升温较慢) |
适用温度 | 中低温(≤180℃) | 中高温(≥100℃,最高400℃) |
运行成本 | 低(介质成本低,能耗少) | 高(介质成本高,能耗多) |
维护难度 | 低(重点防结垢、防冻) | 高(重点防氧化、防结焦) |
清洁度 | 高(无油污残留) | 低(易残留油污,需额外清洁) |
二、传热介质精准选型:3个核心维度,匹配生产需求
选型的核心是“适配设备类型+满足工艺温度+契合使用环境”,避免盲目选择高价介质或错选介质导致设备故障,按以下3个维度逐步锁定合适的介质类型。
(一)维度1:根据模温机类型选型
• 水式模温机:优先选择水类介质(纯净水、去离子水);低温环境补充选择乙二醇水溶液;严禁使用油类介质(会导致管路堵塞、散热不良);
• 油式模温机:必须选择专用导热油(矿物油型或合成油型);严禁使用水类介质(会导致油质乳化、设备腐蚀);
• 避坑提示:确认模温机类型时,查看设备铭牌或说明书,切勿仅凭外观判断,避免错选介质。
(二)维度2:根据生产工艺温度选型
• 低温需求(<0℃):仅水式模温机适用,选择30%-50%浓度的乙二醇水溶液;
• 中温需求(0-180℃):水式模温机选纯净水/去离子水(常压≤100℃,高压≤180℃);油式模温机选矿物油型导热油;
• 高温需求(180-400℃):仅油式模温机适用,中高温(180-300℃)选矿物油型导热油,超高温(300-400℃)选合成油型导热油;
• 技巧:选择介质时,确保其最高使用温度比工艺目标温度高20-30℃,避免介质长期在极限温度下运行导致快速老化。
(三)维度3:根据使用环境与工艺要求选型
• 环境温度:冬季室外或北方低温车间(温度<0℃),水式模温机必须选乙二醇水溶液;南方常温车间优先选纯净水;
• 清洁度要求:电子、食品、医药行业,优先选水类介质(无油污残留);若需高温,选用清洁型合成导热油并加强设备密封;
• 运行负荷:连续高负荷运行的模温机,优先选合成油型导热油(使用寿命长,减少更换频率);间歇运行的可选用矿物油型或水类介质;
• 成本预算:预算有限、中低温场景,选纯净水或矿物油型导热油;高温、高稳定性需求,选合成油型导热油(长期使用更经济)。

三、传热介质规范使用:4个关键要点,延长使用寿命
科学的使用方法能显著延长传热介质的使用寿命,减少设备故障,重点关注“加注规范、运行监控、污染防控、日常维护”4个关键环节。
(一)加注规范:避免杂质混入,确保系统通畅
• 加注前准备:① 清理模温机加注口、管路接口的杂质,避免加注时混入;② 检查系统有无泄漏,确保密封可靠;③ 水类介质需提前确认水质(纯净水/去离子水,电导率≤10μS/cm);油类介质需确认型号与设备匹配;
• 加注操作:① 缓慢加注介质,避免快速加注产生气泡(气泡会导致控温波动、加热管干烧);② 加注至液位计1/2-2/3处,不可过满(高温时介质膨胀会溢出);③ 加注后启动循环泵,打开排气阀排尽系统内的空气,直至无气泡排出;
• 避坑提示:① 严禁不同类型介质混合加注(如乙二醇水溶液与导热油、矿物油与合成油),会导致介质变质失效;② 严禁使用污染、变质的旧介质与新介质混合使用。
(二)运行监控:实时掌握介质状态,及时发现异常
• 日常监控:① 水类介质:观察介质是否清澈,若出现浑浊、发黄,说明存在杂质或腐蚀,需及时更换;② 油类介质:观察颜色是否正常(矿物油淡黄色、合成油透明或淡黄色),若变为深褐色、黑色,或出现沉淀、粘稠,说明介质氧化变质;
• 定期检测:① 水类介质:每月检测pH值(正常7-9),pH<7时需更换并添加缓蚀剂;每季度检测电导率,超标则更换;② 油类介质:每3个月检测粘度(变化率≤10%)和酸值(矿物油≤0.5mgKOH/g,合成油≤0.2mgKOH/g),超标则更换;
• 温度控制:严格按介质推荐温度范围运行,避免超温使用(水类介质超温易汽化,油类介质超温易氧化结焦)。
(三)污染防控:避免介质污染,保护设备部件
• 杂质防控:① 在模温机进水/进油口安装高精度过滤器(过滤精度≥10μm),定期清理滤芯;② 维护设备时,避免工具、杂物掉入介质系统;
• 水分防控:油式模温机需防止水分混入(会导致油质乳化、设备腐蚀),定期检查设备密封,避免雨水、冷凝水进入;若油质乳化,需立即更换介质并检查泄漏点;
• 化学污染防控:避免介质与强酸、强碱等腐蚀性物质接触;油类介质需远离明火(易燃烧),存放于阴凉通风处。
(四)日常维护:配合设备维护,提升介质效能
• 定期清理:水式模温机每季度清理加热管、管路内的结垢(用柠檬酸溶液浸泡);油式模温机每半年清理油箱、管路内的油泥和沉淀;
• 密封检查:定期检查设备密封件(密封圈、密封垫),避免介质泄漏和外界杂质混入;
• 长期停用保护:模温机长期停用(超过1个月),水式模温机需排空介质(避免结冰或腐蚀);油式模温机需密封油箱,防止介质氧化。
四、传热介质更换流程:规范操作,避免设备损伤
当传热介质出现变质、污染,或达到推荐使用周期时,需及时更换。更换的核心是“彻底排空旧介质、清理系统杂质、规范加注新介质”,按以下步骤操作。
(一)更换前准备
• 安全准备:① 切断模温机总电源,等待设备降温至常温(≤50℃)、压力完全释放;② 佩戴防护用品(耐高温手套、防护眼镜、防滑鞋),油类介质更换需准备吸油棉、灭火器(防火);
• 物料准备:① 准备足量的新介质(型号与设备、工艺匹配);② 准备接油/接水容器、软管、清理工具(毛刷、抹布)、密封件(密封圈、密封垫,按需更换);
• 设备准备:关闭模温机与负载(模具/反应釜)的连接阀门,避免旧介质流入负载系统。
(二)旧介质排空
• 连接软管:将软管一端连接模温机的排污口,另一端放入接油/接水容器;
• 彻底排空:打开排污阀,排空设备油箱/水箱、管路内的旧介质;若介质粘稠或有沉淀,可启动循环泵辅助排空(短时间运行,避免空转);
• 旧介质处理:按环保要求处理旧介质(水类介质可达标排放,油类介质需交由专业机构回收,严禁随意倾倒)。
(三)系统清理
• 水式模温机:① 用清水冲洗系统2-3次,直至排出的水清澈无杂质;② 若管路结垢严重,用5%-10%柠檬酸溶液循环清洗30分钟,再用清水冲洗至中性;
• 油式模温机:① 拆卸过滤器,清理滤芯或更换新滤芯;② 打开油箱盖板,用毛刷、抹布清理油箱内的油泥、沉淀;③ 若系统污染严重,加入专用清洗剂循环清洗1小时,排空清洗剂后再用新介质冲洗1次;
• 部件检查:检查加热管、循环泵叶轮有无结垢、磨损,密封件有无老化,按需更换。
(四)新介质加注与调试
• 关闭排污阀:清理完成后,关闭排污阀,更换新的密封垫,确保密封可靠;
• 加注新介质:按“加注规范”缓慢加注新介质至液位计1/2-2/3处;
• 排气与调试:① 打开排气阀,启动循环泵,排尽系统内的空气;② 关闭排气阀,启动模温机,设定较低温度(30-50℃)运行30分钟,检查系统有无泄漏,介质循环是否顺畅;③ 逐步升高温度至工艺要求,监控参数稳定后,完成更换。
(五)更换周期参考
• 水类介质:① 纯净水/去离子水:1-3个月更换一次;② 乙二醇水溶液:6-12个月更换一次;
• 油类介质:① 矿物油型导热油:6-12个月更换一次;② 合成油型导热油:18-24个月更换一次;
• 注:若生产环境恶劣(高温、高负荷、多杂质),或检测指标提前超标,需缩短更换周期。
五、传热介质常见问题与解决方案:精准应对,快速解决
常见问题 | 产生原因 | 解决方案 |
水类介质结垢严重 | 1. 使用自来水(含钙镁离子);2. 长期超温运行;3. 水质pH值异常 | 1. 更换为纯净水/去离子水;2. 严格控制运行温度;3. 定期检测pH值,添加缓蚀阻垢剂;4. 用柠檬酸溶液清理结垢部件 |
油类介质氧化变质(颜色变深、粘稠) | 1. 长期超温运行;2. 系统密封不良,空气混入;3. 介质使用周期过长;4. 水分混入导致乳化 | 1. 立即更换新介质;2. 检查系统密封,修复泄漏点;3. 严格控制运行温度,避免超温;4. 清理系统内的油泥和沉淀 |
乙二醇水溶液防冻效果下降 | 1. 介质浓度不足;2. 水分混入稀释浓度;3. 介质变质 | 1. 检测介质浓度,不足则补充乙二醇;2. 检查系统密封,避免水分混入;3. 若介质变质,更换新的乙二醇水溶液 |
介质泄漏 | 1. 管路接头密封件老化、损坏;2. 管路破损、腐蚀;3. 设备部件(循环泵、加热管法兰)密封不良 | 1. 停机泄压,更换老化的密封件;2. 修复或更换破损的管路;3. 紧固接头,检查设备部件密封,按需维修或更换 |
介质循环不畅 | 1. 系统内有空气未排尽;2. 过滤器堵塞;3. 管路结垢或油泥堵塞;4. 介质粘稠度异常 | 1. 排尽系统内的空气;2. 清理或更换过滤器滤芯;3. 清洗管路和设备内部的结垢、油泥;4. 检查介质粘稠度,异常则更换 |
结语:科学管理介质,赋能模温机高效运行
传热介质作为模温机的“血液”,其科学管理是设备稳定运行、高效控温的关键。企业需摒弃“重设备、轻耗材”的观念,通过精准选型、规范使用、及时更换和日常维护,最大化发挥传热介质的效能,减少设备故障,降低运维成本。
建议企业建立传热介质管理档案,记录介质选型、加注、检测、更换等全流程信息,结合设备运行状态优化管理方案。同时,加强运维人员的专业培训,提升介质管理技能,让传热介质真正成为模温机高效运行的“助推器”。
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