石墨換熱器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用是十分廣泛的,任何化工生產(chǎn)工藝幾乎都離不開它。在換熱器選型時(shí),考慮的因素是很多的,如材料、壓力.溫度、濕度差、壓力降、結(jié)垢的情況、流體的狀態(tài)、應(yīng)用方式、檢修和清理等。各種結(jié)構(gòu)型式所適應(yīng)的范圍各不相同,有些結(jié)構(gòu)型式,在某種情況下使用是好的,但是,在另外的情況下,卻不能令人滿意,或根本就不能使用。因此,在選型時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析所有的要求和條件,在許多相互制約的因素中應(yīng)全面考慮,找出其中的主要矛盾,給予妥善解決。
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。濮陽反應(yīng)釜石墨防腐襯里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,反應(yīng)釜石墨防腐襯里批發(fā)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。
石墨換熱器廣泛應(yīng)用于電石乙炔法PVC生產(chǎn)中與HCl氣體或鹽酸相關(guān)的工藝過程。主要設(shè)備有氯氫處理工段用氯化氫冷卻器,混合冷凍脫水用一、二級石墨冷卻器,預(yù)熱器及合成氣冷卻器,鹽酸冷卻器,乙烯氧氯化法工藝精餾工段中EDC冷卻器等。結(jié)構(gòu)形式有列管式和圓塊式石墨換熱器兩種。圓塊式石墨換熱器為目前較先進(jìn)、性能較優(yōu)越的一種石墨換熱器圓柱體換熱塊采用標(biāo)準(zhǔn)單元塊,具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。該結(jié)構(gòu)不采用膠黏劑而采用聚四氟乙烯O型圈密封介質(zhì),加裝壓力彈簧作熱脹冷縮的自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu),采用短通道增加再分配室,以提高紊流效應(yīng)而提高傳熱效率,因而該換熱器具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,耐溫耐壓性能強(qiáng),抗沖擊性能好,傳熱效率高使用壽命長并便于檢修等優(yōu)點(diǎn),廣泛用作加熱器、冷卻器、冷凝器。
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)。
石墨設(shè)備在防腐行業(yè)中起到了很好的作用,綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于普通酚醛石墨壓型管,在氯堿工業(yè)、磷酸與氟化工工業(yè)中石墨設(shè)備是使用的比較多的,石墨設(shè)備廠家由于石墨吸收器、石墨換熱器等相關(guān)設(shè)備壽命長,不僅降低了成本要求,也為企業(yè)的發(fā)展帶來高效益,可以作用于精密、復(fù)雜、薄壁、高硬材料的模具型腔的加工中,耗能小,節(jié)省能源,重量很輕,易安裝、移動(dòng)場地,而且膨脹系數(shù)小,大大節(jié)省了人力和成本。
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