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。
圓塊孔式石墨吸收器由于其自身的特殊構(gòu)造,對(duì)冷卻介質(zhì)的要求較高,所使用的冷卻液硬度要盡可能低。在冷卻介質(zhì)經(jīng)噴嘴噴出的過程中,石墨換熱器通過蒸發(fā)作用從而帶走大量的熱量而起到冷卻作用。而蒸發(fā)必然導(dǎo)致冷卻介質(zhì)過飽和,如果冷卻介質(zhì)的硬度較高,必然導(dǎo)致大量鹽份析出。由于圓塊孔式石墨吸收器的噴嘴只有2mm大小,不斷析出的鹽份將堵塞噴嘴,降低并逐漸影響圓塊孔式石墨吸收器的工作效率,最終圓塊孔式石墨吸收器將因?yàn)槌隹跍囟冗^高而停止工作,損壞圓塊孔式石墨吸收器。在工業(yè)化工生產(chǎn)中,通常會(huì)選擇水作為冷卻介質(zhì)。
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。邵陽矩形塊孔式石墨換熱器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,矩形塊孔式石墨換熱器廠家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)。
管殼式石墨換熱器在操作狀態(tài)下,要承受管內(nèi)外介質(zhì)產(chǎn)生的徑向和軸向力(包括換熱器不同部位溫差引起的拉伸應(yīng)力)的共同作用。在這些應(yīng)力的共同作用下,換熱器的失效形式有兩種:石墨管拉斷,石墨管爆破。這兩種形式在管殼式石墨換熱器損壞中占有較大的比例。從使用情況來看壓型石墨管失效形式主要是拉斷,進(jìn)口的浸漬石墨化管主要是爆破,當(dāng)換熱器的列管損壞時(shí),如何在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行快速修理,難點(diǎn)在于如何對(duì)石墨管進(jìn)行檢漏。
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