石墨换热器属于工业上经常使用的一种以石墨为材料制成的换热设备,按照结构可以分为三种类型。一类是管壳式的石墨换热器。这种换热器是颇具一定重要地位的。如果按照结构进行细分又可以分为固定式的与浮头式的。属于一种间壁式的换热器,结构非常简单,操作上也很容易上手,以金属为主要材料,可以使用各种结构材料,能够在超高的温度以及压力下进行操控,应用十分广泛。另一种是板式的石墨换热器。也就是使用石墨板粘结而成的。属于一种新型高效的换热器材,使用一些具有波纹形状的金属片进行叠加,各个板片之间能够进行热量的交换。
在工业中,石墨换热器加热或冷却酸碱等腐蚀性介质的传热系数经验值的范围是17.45一 2907.5w/(mZ·K)。通过比较可知,用石墨换热器作为加热器来处理含盐废水,传热性能较好。一方面,石墨材料与大多数介质之间的“亲和力”极小,晶体不易附着在表面;另一方面,在强制循环的作用下,晶体在孔道表面附着的可能性进一步减小,因此结晶对换热器传热性能的影响程度较小。从实验结果中还可以看出,影响传热系数的主要因素是流量,温度和浓度对传热系数的影响程度较小。
圆块孔式石墨吸收器由于其自身的特殊构造,对冷却介质的要求较高,所使用的冷却液硬度要尽可能低。在冷却介质经喷嘴喷出的过程中,石墨换热器通过蒸发作用从而带走大量的热量而起到冷却作用。而蒸发必然导致冷却介质过饱和,如果冷却介质的硬度较高,必然导致大量盐份析出。由于圆块孔式石墨吸收器的喷嘴只有2mm大小,不断析出的盐份将堵塞喷嘴,降低并逐渐影响圆块孔式石墨吸收器的工作效率,最终圆块孔式石墨吸收器将因为出口温度过高而停止工作,损坏圆块孔式石墨吸收器。在工业化工生产中,通常会选择水作为冷却介质。
石墨换热器又分为块孔式和管壳式两种。衢州列管式石墨换热器其中圆块孔式石墨换热器为目前较先进,性能较优越的一种石墨换热器,其广泛用作加热器、冷却器、冷凝器。列管式石墨换热器批发而在湿法磷酸生产中,进口的管壳式石墨换热器在一些大中型装置使用较多。石墨换热器是湿法磷酸装置中真空浓缩工序间接传热的关键设备。磷酸在这里经低压蒸汽加热后进入真空蒸发室,经急速蒸发水分后达到浓缩的目的。
常规的检测方法是对列管式石墨换热器中的石墨管一根一根地进行试压。用这种方法检测最彻底,但速度太慢。由于石墨管是在操作过程中突然损坏,所以不可能再用热水对换热器进行清洗。因为列管式石墨换热器的外壳大约有80%的壳体是用碳钢制造,如果清洗,酸性水会对换热器的外壳产生腐蚀。此时必须用一台高压清洗机,逐根对管子进行清洗。清洗每根管子大约用3min。因为石墨管比较脆,选用的清洗机水量不宜太大,以每小时4m³为宜,清洗水的压力控制在2MPa以下。清洗机还有一个更重要的因素就是工作压力必须稳定,目前国内市场上的清洗机在清洗时的水压波动大多较大,会造成管子损坏。
化工企业计划停车维护时,一般把过多精力放在处理漏点和维修运转设备三,而往往忽视了使用最为广泛、数量最多的石墨换热器设备。对换热器而言计划性维护保养是非常重要的,这样可以避免停车事故的发生。在从事化工行业的10个年头中,发生过多起停车事故,损失之巨大!着巨大的经济损失仍然没有敲响我们的警钟,我们仍然很少甚至没有把检修石墨换热器列入我们的检修计划之中。石墨换热器检修其实是一项系统化的工作。根据换热器介质分类制定合理的检修方案、措施和期限,并认真按照制定的检修方案和措施执行。
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