石墨换热器

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了解一下化工行业导热设备--石墨换热器

2018-06-07

       石墨换热设备作为化工等行业生产过程中的导热装备,一直被众多企业大量应用。然而,由于设备在换热面积、物理性能上的特殊性,因此也是多年来设备生产厂家重点攻关的课题之一。

       传热元件用石墨制成的换热器。制造换热器的石墨应具有不透性,常用浸渍类不透性石墨和压型不透性石墨。按其结构可分为块孔式、管壳式和板式3种类型。

    1.块孔式:由若干个带孔的块状石墨元件组装而成。

    2.管壳式:管壳式换热器在石墨换热器中占有重要地位,按结构又分为固定式和浮头式两种。

    3.板式:板式换热器用石墨板粘结制成。此外,还有沉浸式、喷淋式和套管式等。

       石墨换热器耐腐蚀性能好,传热面不易结垢,传热性能良好。但石墨易脆裂,抗弯和抗拉强度低,因而只能用于低压,即使承压能力最好的块孔状结构,其工作压力一般也仅为0.3~0.5兆帕。石墨换热器的成本高,体积大,使用不多。它主要用于盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。

石墨散热器

      在化工、制药等行业中,存在将料液进行蒸发浓缩的过程,除常用介质在没有腐蚀或腐蚀性较小时可采用碳钢、不锈钢或钛材加工蒸发器外,在有盐酸存在的条件下,一般不宜选用包括钛材在内的金属设备,除非选用钽、铂、金、银等贵金属和镍钼合金等进行加工,一般选择石墨换热器。

       在选用石墨换热器作蒸发器时,如果蒸发温度低于80摄氏度,可选用YKA型圆块孔式换热器和GH型浮头列管式换热器。而当含有盐酸并且蒸发温度大于100摄氏度时,一般采用GGH型新型列管式换热器,而GH型浮头列管式换热器的主要问题在于:

    (1)传统的粘结式列管石墨换热器,由于粘结剂与浸渍石墨两种不同材料的热膨胀系数存在明显差异,在温度应力作用下,粘接缝容易损坏,从而导致渗漏;

    (2)传统GH型浮头列管式换热器因采用活动管板与换热管粘结,无法解决温度不均匀造成换热管差异伸长0而导致活动管板处的损坏。

       采用GGH型新型列管式换热器除可解决上述问题外,在结构上采用单管填料密封的型式,对每根石墨管各自独立地进行密封,可实现单根换热管的更换。

       根据蒸发浓缩的条件, 选择合适的石墨蒸发器,特别是对于蒸发温度在 100摄氏度以上, 采用双头管板与石墨换热管均为弹性密封连接的型式, 可解决传统 GH 型浮头式换热器出现胶接缝破坏、换热管差异伸长造成坏管及只能采用堵管技术进行修理, 甚至整台设备报废的问题, 可实现单管更换, 使用温度可达 150摄氏度以上。(jwl)


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