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组合列管式石墨加热器在磷酸工业中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-03-20  来源:中国碳谷网  作者:中国碳谷网  浏览次数:142
核心提示:组合列管式磷酸浓缩加热器彻底消除了传统石墨换热器结构上因粘结剂与浸渍石墨块材两种不同材料线胀系数的明显差异所引起的应力破坏,已经成为磷酸浓缩设备的换代产品,将给磷酸生产企业带来较大的经济效益。
   一.前言

  磷酸是一种重要地基本化工原料,广泛应用于农业生产、家庭、工业洗涤剂、食用添加剂和饲料添加剂、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发展水平地标志,长期以来在磷酸浓缩工艺中,粘结型石墨加热器一直处于主导地位。

  随着科学技术的不断进步,新的设备制造技术不断涌现,一种新型的国家级专利产品――组合列管式磷酸浓缩加热器应运而生。该技术的诞生彻底消除了传统石墨换热器结构上因粘结剂与浸渍石墨块材两种不同材料线胀系数的明显差异所引起的应力破坏,已经成为磷酸浓缩设备的换代产品,将给磷酸生产企业带来较大的经济效益,进一步提高了企业的市场竞争能力。

  二.组合列管式磷酸浓缩加热器简介

  在列管式石墨磷酸浓缩加热器中,根据换热管与管板连接方法的不同,主要分为两种类型:一是传统粘结型,二是弹性密封式。弹性密封式即专利“组合式”或“可换管式”,较传统粘结型有了巨大的进步和明显的优势:

  1.结构特征:

  采用石墨作为结构材料,而两端管板均为固定管板,管板与换热管结合使用高弹性耐腐蚀材料,实现弹性密封连接,设备结构简单,抗震、热性能好,耐腐蚀性能优良,传热性能好,操作阻力小,易维护和管理,彻底消除了传统石墨换热器结构上因粘结剂与浸渍石墨块材两种不同材料线胀系数的明显差异所引起的应力破坏,消除了温度作用下石墨换热管“差异伸张”,消除了温度不均布因素导致的破坏力作用。即使在温差较大的工艺条件下,操作仍然稳定可靠,设备全部采用活性连接,维修方便,换管简单,换热面积不减少。避免因堵管出现整机报废,是一种更为经济、通用性强的换热设备,相比传统结构产品在更多的生产领域被广泛应用。

  2.技术性能

  许用压力:1.0MPa 许用温度:-20-150℃ 管程减压操作时,最大真空度为700mmHg

  3.使用范围

  管程介质为腐蚀性物料,因可采用导热性能良好,化学稳定性和热稳定性好的酚醛浸渍石墨,它的耐腐蚀性除强氧化性强酸、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。

  三.普通粘结型与组合列管式石墨加热器的比较

  众所周知,在磷酸浓缩工艺中所采用的石墨加热器一般是粘结型(包括进口设备),即管板与换热管之间采用酚醛树脂粘结剂连接,该设备基本上能适应工艺要求,但却存有以下明显不足:

  1.普通粘结型加热器在结构上因粘结剂与浸渍石墨块材两种不同材料线胀系数的明显差异,易引起应力破坏。

  2.在温差的作用下石墨管“差异伸长”。温度不均布因素导致的破坏力作用,即在温差较大的工艺条件下,操作很不稳定,管板为粘性连接,维修不方便。

  3.磷酸在提浓时易结垢,造成传热性能降低,操作阻力增大,易出现堵管整机报废,组合式石墨加热器弥补了粘结型加热器的不足:

  1.采用石墨块材为结构材料,设备两端均为固定管板,实现单管伸缩,装配技术先进。

  2.管板与换热板之间采用高弹性材料,实现弹性密封连接。

  3.换管作业简单,避免因堵管出现整机报废,保证换热面积不减少, 维修方便,作业时间短。

  4.操作稳定可靠,替代搪瓷,钛合金热交换设备已取得显著效果。

  5.使用寿命长,单管伸缩,可以更换,而且内壁光滑不易结垢,大大延长了使用寿命。

  鉴于组合列管式换热器的上述特点,已经完全成功地取代了普通粘结型和国外进口的粘结式石墨加热器,这是一种经济、通用性强的新型产品,相比传统结构产品在更多的生产领域被广泛应用。为磷酸加热器朝着低成本,大型化方向发展奠定了基础。

  四.结论

  综上所述,组合列管式石墨换热器采用石墨块材为结构材料,设备两端均为固定管板,实现单管伸缩,装配技术先进,管板与换热管之间采用高弹性材料,实现弹性密封连接,设备许用压力达1.0MPa、温度150℃、换管作用简单,避免因堵管出现整机报废,保证换热面积不减少,维修方便,作业时间缩短,操作稳定可靠。

  总之,组合列管式石墨加热器具有成本低、导热好、不易结垢和使用寿命长的突出优势,完全可以取代普通粘结型加热器,具有广泛的市场前景和推广价值。

 
关键词: 石墨 换热器
 
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