石墨換熱器屬于工業(yè)上經(jīng)常使用的一種以石墨為材料制成的換熱設(shè)備,按照結(jié)構(gòu)可以分為三種類型。一類是管殼式的石墨換熱器。這種換熱器是頗具一定重要地位的。如果按照結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)分又可以分為固定式的與浮頭式的。屬于一種間壁式的換熱器,結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,操作上也很容易上手,以金屬為主要材料,可以使用各種結(jié)構(gòu)材料,能夠在超高的溫度以及壓力下進(jìn)行操控,應(yīng)用十分廣泛。另一種是板式的石墨換熱器。也就是使用石墨板粘結(jié)而成的。屬于一種新型高效的換熱器材,使用一些具有波紋形狀的金屬片進(jìn)行疊加,各個(gè)板片之間能夠進(jìn)行熱量的交換。
在連續(xù)操作石墨換熱器內(nèi),焙燒過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的,而且在石墨換熱器的各部分同時(shí)進(jìn)行矜預(yù)熱、燒成和冷卻三個(gè)階段。連續(xù)操作熱石墨換熱器一般有兩個(gè)窯門,陶瓷坯體從入口進(jìn)窯,逐步移動(dòng),經(jīng)升詛加熱、燒成及冷卻后出窯,整個(gè)操作是連續(xù)的。石墨換熱器是陶瓷工業(yè)中較其他窯型先進(jìn)的熱工設(shè)缶,在若干工廠已使用多年,效果很好。它的構(gòu)造與操作方式與煤氣隧進(jìn) 窯相似,具冇大批貴連續(xù)操作和電熱生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
石墨換熱器是濕法磷酸裝置中真空濃縮工序間接傳熱的關(guān)鍵設(shè)備。磷酸在這里經(jīng)低壓蒸汽加熱后計(jì)入真空蒸發(fā)室,經(jīng)急速蒸發(fā)水分后達(dá)到濃縮的目的。由于濕法磷酸是一種混酸,在確定換熱器材料時(shí),沒有很多選擇的余地。最常用的材料就是石墨,因?yàn)樗梢詽M足導(dǎo)熱性好又耐腐蝕的基本要求。常用的耐酸不銹鋼在濕法磷酸濃縮工序中的耐腐蝕性能欠佳,只有高鉻高鎳不銹鋼制作的換熱器,在國(guó)外磷酸濃縮裝置中有使用的報(bào)道。石墨換熱器分為塊孔式和管殼式兩種。塊孔式石墨換熱器的主要優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高,體積小,不易破裂,可以使用壓力較高的蒸汽,磷酸的流速高,傳熱系數(shù)高,受熱介質(zhì)的進(jìn)出口溫差可以較大;缺點(diǎn)是一旦出現(xiàn)泄露很難查找出,不容易修復(fù)。
石墨換熱器耐腐蝕性能好,傳熱面不易結(jié)垢,傳熱性能良好。但石墨易脆裂,抗彎和抗拉強(qiáng)度低,因而只能用于低壓,即使承壓能力最好的塊孔狀結(jié)構(gòu),其工作壓力一般也僅為0.3~0.5兆帕。石墨換熱器的成本高,體積大,使用不多。它主要用于鹽酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蝕性介質(zhì)的換熱,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。
如果用戶要求搪玻璃換熱器溫度不高時(shí)可采用水加溫方式,其加熱系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,一般都是由循環(huán)泵、水槽、管道及控制閥門的調(diào)節(jié)器所組成。蘇州矩形塊孔式石墨換熱器若用戶需要較高的溫度工藝環(huán)境反應(yīng),則可以用蒸汽加熱,加熱溫度在100℃以下時(shí),可用一個(gè)大氣壓以下的蒸汽來(lái)加熱;100~180℃范圍內(nèi),用飽和蒸汽;當(dāng)溫度比較高時(shí),可采用高壓過(guò)熱蒸汽。矩形塊孔式石墨換熱器廠家若用戶生產(chǎn)工藝要求在高溫下而且不在高壓環(huán)境操作時(shí),可用如礦物油(275~300℃)、聯(lián)苯醚混合劑(沸點(diǎn)258℃)、熔鹽(140~540℃)、液態(tài)鉛(熔點(diǎn)327℃)等其它介質(zhì)來(lái)代替水和蒸汽。
石墨換熱器的操作規(guī)程:檢查石墨換熱器的冷卻水管低進(jìn)高出的接法與保溫完好情況。使用時(shí),先打開換熱器的冷卻水出管閥門,再徐徐打開冷卻水進(jìn)管閥門,檢查表壓力是否正常范圍以內(nèi)。然后根據(jù)工藝要求,用冷卻水進(jìn)管閥門調(diào)節(jié)冷卻水的流量,達(dá)到最佳冷卻效果。注: 使用時(shí)嚴(yán)禁開冷卻水進(jìn)管閥門旁的回管閥以防冷卻水短路。根據(jù)冷卻水的特性控制好溫差(5度),以防換熱器結(jié)垢。使用完畢時(shí),請(qǐng)關(guān)閉冷卻水進(jìn)管閥門。若換熱器的冷卻水低于0度,并做好換熱器的另一介程與外界的隔絕工作,以防吸入空氣中的水份結(jié)冰。
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