正在对新型传热泵进行测试。图示为安全要求很高的传热泵检测试验台。

在导热系统中使用合成导热油有着无可比拟的优点，惟一的不足是没有与之相适应的泵。所以在新的泵型设计中，一切要求都以合成导热油的性能指标为基础。

长期以来，水一直是理想的传热介质；然而从20世纪60年代以来，水越来越多的被中性导热油所替代。为了使导热油能够在很高的温度下使用，导热技术的工程师们越来越多地使用集中制热技术，即集中在一个反应釜中制造热能。虽然这一技术中的输送泵无需有很高的预压力，但是其密封件和轴承却受到了很高的热负荷。所使用的输送泵不是经常出现泄露就是价格非常昂贵，必须有效率很高的密封件冷却装置。上世纪70年代初，一种新型叶片泵问世了。通常情况下直接安装在转子后的密封件被设计在泵侧轴承之后。它不再是利用润滑油进行润滑，相反是利用被输送的导热油这一导热介质进行润滑。泵体后壁与密封件冲洗区之间形成了管状的、横截面积很小的隔热带。这一设计保证了密封件与设备其他部件相比处于较低的温度（约80~100℃）。利用这种方法，导热油可以在最高的进流温度状况下使用，无需再利用电机风扇的冷却气流对密封件进行散热冷却。

非常糟糕的工作状况

利用脂肪烃类导热油进行热传导也遇到了应用上的限制。随着使用时间的延长，链状分子结构的碳氢化合物在轻蒸煮器和重蒸煮器中会分解。导热介质的温度越高，这种分解就越严重；温度每升高10℃，分解速度就翻一番。由于在泵的吸入口处系统的压力较低，导致在轻蒸煮过程中导热油分解形成的气体进入到输送泵中，使输送泵处于气蚀的工况下。这样，不仅输送泵会因震动、干运行而强烈的受损，而且气蚀也将导致输送泵的工作中断。同时由于没有足够的润滑油进行冷却，换热器的润滑油温度将明显升高，分解速度进一步加快，开始了一个恶性循环。

在重蒸煮器中，会出现沥青般粘稠的、甚至非常僵硬的焦化物。一方面，它们能够粘附在换热器的内表面，使得换热器的热性能变差，严重时甚至可以损坏换热器。另一方面，作为一种较硬的颗粒物质它可以干扰输送泵的输送功能，加速输送泵和流程设备仪器的磨损。典型的导热油最高工作温度为270℃。导热油的工作温度越接近300℃，损害就越严重。当导热油在300℃的工况下工作时，原则上每两年就必须进行一次换油。

使用合成导热油的趋势

根据化工企业生产的实际要求，化学工业企业积极的研发能够传导热能的合成导热油。这类合成导热油大多数是芳香族的化学产品，其化学稳定性明显的高于脂肪烃类的导热油。从上世纪80年代末、90年代初期开始，传热设备中使用合成导热油的趋势越来越明显。这种介质具有耐高温（高达350℃）、导热性好、粘度低等特点。在制热、制冷设备中得到广泛的应用，实现了利用一种介质既可制热又可制冷的目的。

气相的合成导热油实际上是一种含有单相凝聚物的低共融混合气。因此，可以通过调节蒸汽压力精确的控制、调节温度。值得一提的还有硅油类的导热载体，虽然它的导热性能不如芳香族的合成导热油好，但是它能承受更高的工作温度。

尽管在采购时合成导热油的价格明显高于中性导热油，但从使用寿命周期费用的角度来看合成导热油更具优势。在工作温度为300℃时，合成导热油属于免维护的介质。

Allheat公司特殊设计的轴承几何形状和调心性能使得滑动副始终有最大的、足够的润滑油膜。

对泵的要求更高

尽管合成导热油在导热设备中有着众多的优点，但是仍然还有一部分导热系统使用中性导热油作为导热载体。其原因大多数是由于采购价格较高。而市场上推介的、价格低廉的、适合于低粘度导热载体输送的轴用密封件风冷输送泵，也阻碍了合成导热油的推广和使用。合成导热油较低的粘度和较低的润滑性能使得它在传统导热输送泵中的应用受到了限制。从输送泵的角度来看，利用被输送介质作为轴承润滑剂时，必须保证在粘度降低到0.2cSt时仍有可靠的润滑功能。在轴用密封件方面，合成油较差的润滑性能带来的问题尤为严重。滑动副的摩擦阻力比滚动摩擦要高，若在滑动副摩擦中出现短时的干摩擦，尤其是由溶入润滑油中的空气引起的干摩擦，则会明显的损伤密封面，导致密封件失效。

可以实现最大面积的润滑

Allweiler公司将自行设计制造的Allheat系列符合合成导热油输送技术要求的输送泵投放市场了。它继承了第一代合成导热油输送泵的优点，所使用的密封件无需任何冷却。其中的秘密在于特殊的滑动轴承支撑部位和密封空间的结构设计。通常的设计中，由于滑动轴承几何尺寸和形状的设计，稀薄的合成导热油只能在滑动轴承处形成很薄的、不足的润滑油膜。这往往是轴承发热乃至轴承失效的主要原因。但是在Allheat系列的传热泵中，滑动轴承具有特殊的几何尺寸和形状，而且采用的是具有自动调心性能的浮动结构，从而保证了滑动轴承副始终有着足够大的接触面积，相互接触的滑动副之间有足够的润滑油膜。在正常情况下，Allheat传热泵的轴承可以无磨损的工作。Allheat传热泵的密封空间设计也很独特，能使偶尔进入的空气绕过密封件而排出。析出的气体集中收集在一个区域中，并可靠的排出，避免密封件受到损害。

此外，这种泵的轴承支撑部位也有特殊的设计，具有很高的机械强度，在高温工作环境中、在受力较大的情况下，它都能保证轴承的正常运转。特殊的结构设计同样适用于最高工作温度为350℃的合成导热油和温度在207℃的热水。2007年10月在WTT Expo国际包装技术博览会上，Allheat 1000型传热泵在其最佳工作点处的输送量为1000m3/h，扬程高达80m。在进出口温度差为20℃时，其传递的热功率相当于10MW。从而实现了利用结构紧凑的传热泵实现大功率传热的目的。因此，从采购费用来讲该泵是非常经济的且安全可靠性高。