组合列管式石墨换热器在磷酸工业中的运用

2012-10-28 13:11:52 admin 397

[ 摘 要] 剖析运用在磷酸浓缩工艺中的一种新式组合列管式石墨换热器。其出色的特征是选用石墨块材为规划材料, 两端管板均为固定管板; 管板与换热管之间选用高弹性耐磨材料, 完结弹性密封的联接; 单管弹性, 消除了温度不均引起的应力损坏。设备全部选用承插式活联接, 换管简略, 修补便当, 其代价仅为国外进口价的 1/10。
    [ 关键词] 磷酸浓缩; 组合列管式石墨换热器; 弹性密封
    [ 中图分类号] TQ442.14; TQ440.5+2    [ 文献标识码] A     [ 文章编号] 1007 - 6220( 2007) 02 - 0032 - 02
     磷酸是一种重要的底子化工质料, 广泛运用于农业生产、民用、工业洗涤剂、食用添加剂、饲料添加剂、药品、营养添加剂和化学工业。磷酸的产量常被用作衡量一个国家工业展开水平的符号。
     磷酸浓缩工艺中, 粘结型石墨换热器一贯处于主导地位。跟着科学技术的不断行进, 新的设备制造技术不断涌现, 一种新式的国家级专利产品——“ 金利康”牌组合列管式磷酸浓缩换热器应运而生。该技术的诞生完全消除了传统石墨换热器规划上因黏结剂与浸渍石墨块材两种不一样材料线胀系数的明显差异所引起的应力损坏, 现已成为磷酸浓缩设备的换代产品。
1 组合列管式磷酸浓缩换热器
     在列管式石墨磷酸浓缩换热器中, 根据换热管与管板联接方法的不一样, 首要分为两种类型: 一种是传统粘结型; 另一种是弹性密封式。弹性密封式即专利“ 组合式”或“ 可换管式”, 较传统粘结型有了庞大的行进和明显的优势。
1.1 组合列管式石墨换热器的弹性密封原理及规划( 见图 1)
     1) 原理 在石墨换热器的两端分别设备 3 种 类型的橡胶圈( 直形圈、O 形圈、梯形圈) , 运用管板的揉捏力和石墨管的支撑力与橡胶圈发作一种变形应力, 然后起到密封作用。
     2) 规划 弹性密封由一道主密封和两道辅佐 密封组成。主密封为直形圈, O形圈和梯形圈为辅佐密封。
     3) 材料 弹性橡胶密封的材料分为三元乙丙橡胶和氟橡胶两种质料。
     4) 作用 直形圈在石墨管的两端最内侧, 直接与腐蚀性介质接触, 起主密封作用; O 形圈位于直形圈与梯形圈之间, 在梯形圈的揉捏下起辅佐密
封作用; 梯形圈位于石墨管的最外侧, 起断定和防漏作用。

石墨粉


    5) 组装方法 将石墨管的两端加工成适合标准, 在石墨管板内侧按肯定标准扩孔, 先将直形橡胶圈装入管板内密封方位, 再将石墨管一端打入直形圈内, 然后再将石墨管打入另一侧石墨粉管板密封方位。O 形圈和梯形圈分别由石墨管板外侧装入。
  1.2 组合列管式石墨换热器的规划特征选用石墨作为规划材料, 而两端管板均为固定管板, 管板与换热管联络运用高弹性耐腐蚀材料,完结弹性密封联接。此种石墨换热器规划简略, 抗震, 传热功用好, 操作阻力小, 易维护和处理, 完全消除了传统石墨换热器规划上因黏结剂与浸渍石墨块材两种不一样材料线胀系数的明显差异所引起的应力损坏, 即便在温差较大的工艺条件下, 操作仍然安稳可靠; 设备全部选用承插式活联接, 修补便当, 换管简略, 换热面积不减少, 避免因堵管出现整机报废。
    1.3 组合列管式石墨换热器的技术功用
     许用压力 1.0 MPa
     许用温度 - 20 ~150℃
     管程减压操作时, 最大真空度为 93.3 kPa
1.4 组合列管式石墨换热器的运用规模
     管程介质为腐蚀性物料, 因换热管选用导热功用出色、化学安稳性和热安稳性好的酚醛浸渍石墨, 它的耐腐蚀性出色, 除强氧化性强酸、强碱、某些溶剂及易结晶、结垢介质以外, 耐各种有机酸、无机酸、碱类及盐类、有机化合物等腐蚀性物料。壳程一般情况下通非腐蚀性介质, 如水、中性盐水、水蒸气等。
   2 一般粘结型与组合列管式石墨换热器的比拟在磷酸浓缩工艺中所选用的石墨换热器一般是粘结型( 包含进口设备) , 即管板与换热管之间选用酚醛树脂黏结剂联接。该种设备底子上能习气工艺需要, 但却存在以下明显缺少。
    1) 一般粘结型加热器在规划上因黏结剂与浸渍石墨块材两种不一样材料线胀系数的明显差异, 易引起应力损坏。
    2) 在温差的作用下石墨管“ 差异伸长”, 温度不均布要素引起应力损坏, 管板为黏性联接, 修补不便当。
    3) 磷酸在提浓时易结垢, 构成传热功用降低, 操作阻力增大, 易出现堵管引起整机报废。组合式石墨换热器弥补了粘结型换热器的缺少, 具有以下利益。
    1) 选用石墨块材为规划材料, 设备两端均为固定管板, 完结单管弹性, 装置技术领先。
   2) 管板与换热板之间选用高弹性材料, 完结弹性密封联接。
   3) 换管作业简略, 避免因堵管出现整机报废, 保证换热面积不减少, 修补便当, 作业时间短。
   4) 操作安稳可靠, 代替搪瓷、钛合金热交换设备已取得显著作用。
   5) 运用寿数长, 单管弹性, 可以交换, 而且内壁光滑不易结垢, 大大延长了运用寿数。组合列管式石墨换热器在代价上仅是国外进口价的 1 /10 左右, 1 台 500 m2 的磷酸加热器: 国外进口价为 400 万元( 8 000 元 /m2) ; 金利康牌组合列管式换热器的代价为 40 万元( 800 元 /m2)。
   鉴于组合列管式换热器的上述特征, 现已完全成功地代替了一般粘结型和国外进口的粘结式石墨换热器, 为磷酸换热器向着低成本、大型化方向展开奠定了基础。
3 结论
    组合列管式石墨换热器选用石墨块材为规划材料, 设备两端均为固定管板, 完结单管弹性; 管板与换热管之间选用高弹性材料, 完结弹性密封连
接; 换管简略, 避免因堵管出现整机报废, 保证换热面积不减少, 修补便当, 操作安稳可靠。石墨乳
    组合列管式石墨换热器具有成本低、导热好、不易结垢和运用寿数长的出色优势, 完全可以代替一般粘结型换热器, 具有广泛的市场前景和推广价值。

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