石墨换热器是传热组件用石墨制成的换热器。其可按结构分为块孔式,管壳式和板式三种;块孔式:由若干个带孔的块状石墨组件而成。平顶山石墨冷凝器管壳式:管壳式管热气在石墨换热器中占有重要地位,按结构又分为固定式和浮头式两种。板式:板式换热器用石墨板粘结制成。此外,还有沉浸式,喷淋式和套管式等。石墨换热器耐腐蚀性能好,穿热面不易结垢,石墨冷凝器价格传热性能良好。但石墨易脆裂,抗弯和抗拉强度低,因而只能用于低压,即使承压能力最好的块孔状结构,其工作压力一般也仅为0.3-0.5兆帕。石墨换热器的成本高,体积大,使用不多。它主要用于盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。
石墨管材根据其浸渍的材料不同,分为合成树脂浸渍.水玻璃树脂浸渍以及沥青浸渍。石墨换热器耐腐蚀性能好,传热面不易结垢,传热性能良好。但石墨易脆裂,抗弯和抗拉强度低,因而只能用于低压,即使承压能力的块孔状结构,其工作压力一般也仅为0.3~0.5兆帕。石墨换热器的成本高,体积大,使用不多。它主要用于盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。主要用在氯碱化工、石油化工、氟化盐、钛白、锆业、氯乙酸、氯化石蜡、单晶硅氟化工等生产行业。
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计入真空蒸发室,经急速蒸发水分后达到浓缩的目的。由于湿法磷酸是一种混酸,在确定换热器材料时,没有很多选择的余地。最常用的材料就是石墨,因为它可以满足导热性好又耐腐蚀的基本要求。常用的耐酸不锈钢在湿法磷酸浓缩工序中的耐腐蚀性能欠佳,只有高铬高镍不锈钢制作的换热器,在国外磷酸浓缩装置中有使用的报道。石墨换热器分为块孔式和管壳式两种。块孔式石墨换热器的主要优点是强度高,体积小,不易破裂,可以使用压力较高的蒸汽,磷酸的流速高,传热系数高,受热介质的进出口温差可以较大;缺点是一旦出现泄露很难查找出,不容易修复。
石墨设备的半石墨化质料热导率低于石墨化质料,加装压力弹簧作热胀冷缩的自动补偿机构。圆柱体换热块采取尺度单元块, 大概因密封垫的热变形而影响密封性。石墨设备具有较高的布局强度采取短通道增长再分配室,再者防腐处理惩罚不能包管胶圈密封面的密封结果而采取聚四氟乙烯O型圈密封介质。在这里要高速大家的是。石墨设备不宜用作换热零部件,浸渍剂用于在石墨质猜中添补安定会直接影响不透性石墨的耐腐败性。如存在走漏可先行将对应的螺栓举行适度紧固。随后将该法兰上别的螺栓也适当拧紧,以到达密封结果。故新配置初次利用多少小时后应查抄是否有走漏。
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。
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。
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