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)。
石墨管材根據(jù)其浸漬的材料不同,分為合成樹脂浸漬.水玻璃樹脂浸漬以及瀝青浸漬。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。主要用在氯堿化工、石油化工、氟化鹽、鈦白、鋯業(yè)、氯乙酸、氯化石蠟、單晶硅氟化工等生產(chǎn)行業(yè)。
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。
換熱器目前有鑄鐵的、鋼制的、鋁的和銅制的。從散熱性能來講,銅的、鋁的最好,其次是鋼制的,再次是鑄鐵。選購(gòu)換熱器首先要考慮材料。懷化石墨設(shè)備因?yàn)椴馁|(zhì)決定了它的安全性、可靠性及壽命的長(zhǎng)短。在選購(gòu)時(shí)最好要求出示材料是否腐蝕、抗壓強(qiáng)度多高的檢測(cè)報(bào)告。石墨設(shè)備價(jià)格同時(shí)在購(gòu)買的過程中存在幾大誤區(qū)。下面由宏旺石墨換熱器廠家來講解一下誤區(qū)一:鋁制換熱器不腐蝕嗎?由于材質(zhì)的腐蝕原理不同,鋁制換熱器雖然不怕酸腐蝕(氧化腐蝕),但卻容易發(fā)生堿腐蝕和氯離子腐蝕。因此,當(dāng)一個(gè)供熱系統(tǒng)的水質(zhì)呈堿性(PH值高于7)、或氯離子含量較高(含鹽量大)時(shí),換熱器就存在腐蝕漏水的隱患。
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