管壳式石墨换热器在操作状态下,要承受管内外介质产生的径向和轴向力(包括换热器不同部位温差引起的拉伸应力)的共同作用。在这些应力的共同作用下,换热器的失效形式有两种:石墨管拉断,石墨管爆破。这两种形式在管壳式石墨换热器损坏中占有较大的比例。从使用情况来看压型石墨管失效形式主要是拉断,进口的浸渍石墨化管主要是爆破,当换热器的列管损坏时,如何在现场对其进行快速修理,难点在于如何对石墨管进行检漏。
导电、导热性:高纯石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。在进行放热焊接施工时往往需要焊接很多个点,施工量也是不小的,石墨的导热性正好可以满足这一点,既可以耐高温而且可以迅速降温。
如果用户要求搪玻璃换热器温度不高时可采用水加温方式,其加热系统比较简单,一般都是由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成。若用户需要较高的温度工艺环境反应,则可以用蒸汽加热,加热温度在100℃以下时,可用一个大气压以下的蒸汽来加热;100~180℃范围内,用饱和蒸汽;当温度比较高时,可采用高压过热蒸汽。若用户生产工艺要求在高温下而且不在高压环境操作时,可用如矿物油(275~300℃)、联苯醚混合剂(沸点258℃)、熔盐(140~540℃)、液态铅(熔点327℃)等其它介质来代替水和蒸汽。
石墨换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体,石墨设备过程流体温度到预定的加热指示灯开关设备,也被称为热交换器。石墨设备作为传热设备被广泛用于锅炉暖通领域,随着节能技术的飞速发展。石墨设备的工作原理是圆块孔式石墨设备由柱形不渗透性石墨换热块、石墨上下盖和其间的氟氧橡胶O型圈及金属外壳、压盖等组装而成。是目前较先进、性能较优越的一种石墨设备。
圆块孔式石墨吸收器由于其自身的特殊构造,对冷却介质的要求较高,所使用的冷却液硬度要尽可能低。在冷却介质经喷嘴喷出的过程中,石墨换热器通过蒸发作用从而带走大量的热量而起到冷却作用。而蒸发必然导致冷却介质过饱和,如果冷却介质的硬度较高,必然导致大量盐份析出。由于圆块孔式石墨吸收器的喷嘴只有2mm大小,不断析出的盐份将堵塞喷嘴,降低并逐渐影响圆块孔式石墨吸收器的工作效率,最终圆块孔式石墨吸收器将因为出口温度过高而停止工作,损坏圆块孔式石墨吸收器。在工业化工生产中,通常会选择水作为冷却介质。
石墨换热器又分为块孔式和管壳式两种。张家口列管式石墨换热器其中圆块孔式石墨换热器为目前较先进,性能较优越的一种石墨换热器,其广泛用作加热器、冷却器、冷凝器。列管式石墨换热器批发而在湿法磷酸生产中,进口的管壳式石墨换热器在一些大中型装置使用较多。石墨换热器是湿法磷酸装置中真空浓缩工序间接传热的关键设备。磷酸在这里经低压蒸汽加热后进入真空蒸发室,经急速蒸发水分后达到浓缩的目的。
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