石墨換熱器是傳熱組件用石墨制成的換熱器。其可按結(jié)構(gòu)分為塊孔式,管殼式和板式三種;塊孔式:由若干個(gè)帶孔的塊狀石墨組件而成。管殼式:管殼式管熱氣在石墨換熱器中占有重要地位,按結(jié)構(gòu)又分為固定式和浮頭式兩種。板式:板式換熱器用石墨板粘結(jié)制成。此外,還有沉浸式,噴淋式和套管式等。石墨換熱器耐腐蝕性能好,穿熱面不易結(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。
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(mén),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)。
首先按照結(jié)構(gòu)來(lái)分的話,石墨換熱器是可以分為六種類(lèi)型的,長(zhǎng)沙石墨設(shè)備其中這三種類(lèi)型包括:板式、管殼式、塊孔式、套管式、沉浸式、噴淋式,而且每一種類(lèi)型的石墨換熱器都有各自獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)與特性,不管是哪一種類(lèi)型的石墨換熱器都對(duì)我們行業(yè)有用途的。石墨設(shè)備廠家所以說(shuō)我們使用石墨換熱器時(shí)可以根據(jù)自己的需求來(lái)選擇要使用哪一種類(lèi)型,這幾種類(lèi)型的石墨換熱器都有一個(gè)共同的優(yōu)勢(shì)就是耐腐蝕性能很好,傳熱性能就更不用說(shuō)了。
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(méi)有很多選擇的余地。最常用的材料就是石墨,因?yàn)樗梢詽M(mǎn)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)。
壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來(lái)的較低壓力的工質(zhì)蒸汽,使之壓力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后,成為壓力較低的液體后,送入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽,從而完成制冷循環(huán)。現(xiàn)在想象一塊金屬有冷熱兩端,金屬的原子和電子在熱端快速運(yùn)動(dòng)而在冷端緩慢運(yùn)動(dòng)。如果通過(guò)向金屬施加電壓,將電流從熱端發(fā)送到冷端,類(lèi)似浴缸例子中的主動(dòng)冷卻,這樣通過(guò)電流推動(dòng)電子帶走熱量就實(shí)現(xiàn)了更加高效的散熱。石墨烯在被動(dòng)冷卻和主動(dòng)冷卻兩方面的性能都十分出色,二者的結(jié)合使得石墨烯成為優(yōu)秀的冷卻器。
當(dāng)系統(tǒng)提濃蒸發(fā)水量過(guò)大,而長(zhǎng)時(shí)間未能補(bǔ)充液位,循環(huán)泵流量小,當(dāng)磷酸與葉輪表面接觸的壓力低于它的蒸汽壓力時(shí),氣泡破滅,在破滅瞬間產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫,使葉輪疲勞腐蝕出現(xiàn)小凹坑,也就是氣蝕現(xiàn)象。雖然多發(fā)生在葉輪表面,但也會(huì)發(fā)生在磷酸通路的塊孔內(nèi),部分氣泡也會(huì)進(jìn)入石墨塊內(nèi),當(dāng)遇到堵塞壓力增大,也在管內(nèi)破滅產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫,導(dǎo)致石墨換熱器塊孔的破裂。
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