圆块孔式石墨换热器

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圆块孔式石墨换热器


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产品介绍

一、结构与性能
河南中氟圆块孔式石墨换热器工艺先进,由经特殊工艺浸渍的圆柱形石墨块、石墨封头及其间的密封垫圈,通过金属盖板、拉杆及弹簧,积木式地叠装成换热主体,石墨块之间用聚四氟乙烯O形圈密封,石墨块安置在钢制圆筒壳体内,在石墨块上有许多平行于轴线和垂直于轴线径向的圆孔流道,腐蚀性物料沿轴向流道流动,而另一种非腐蚀性介质沿径向流道内外折流流动,该设备组装后,其上下部分分别装设纯石墨封头,兼作被处理介质的进口和出口,换热器壳体外面用长螺栓拉紧,借上下金属盖板压紧力,将上下石墨封头、石墨块组装为一体,零件之间用聚四氟乙烯垫片密封,外加压力弹簧,以做热胀冷缩的自动补偿机构。
设备内的封头及换热块采用导热性能高的酚醛树脂浸渍石墨制作时,除强氧化性介质,如硝酸、浓硫酸、铬酸、次氯酸、强碱及强氧化性盐类溶液等外,适用于各无机酸、有机酸、盐类溶液、弱碱、溶剂等的换热过程。
二、优势
中氟圆块孔式石墨换热器价格合理,结构强度高、耐温、耐压性能强、抗冲击能力优,体积小,利用率高,便于检修,是国内工艺先进、性能优越的一种新型石墨换热器,可用作蒸发器、加热器、冷却器、冷凝器、再沸器等,尤其做加热器、再沸器、冷凝器效果更为理想,提醒用户朋友需要注意的是,使用石墨换热器设备作冷凝器用时底部需加装气液分离器。
1、热换块采用圆柱体,不仅有效的利用了石墨材料,而且便于解决石墨块体间(即两种介质之间)的密封问题,可以采用较理想的密封原件——聚四氟乙烯O形密封圈,可耐较高的温度和压力,密封性能良好,使用寿命长。
2、圆柱形石墨件和圆筒外壳的受力情况远比矩形的石墨块体、封头及金属盖板的受力情况良好,金属原件不至于太笨重,故可提高使用压力,在石墨块上,可最大限度的布置介孔通道,石墨体积利用率(每单位体积的石墨块材安排的换热面积)可达到60~70m2/m3。
3、每对换热块之中,两相介质均采用短通道,并有再分配室,有利于产生湍流效应,从而提高传热效率。
4、换热块采用标准单元块,便于互换、检修装拆。
5、螺杆装设压缩弹簧。设备组装完成后,在非操作状态下,就受到一定的预压缩应力,操作时,在介质压力作用下,整个组装件仍处于可压应力状态,它使设备合理的利用石墨材料抗压强度点的特点。在操作温度下,由于石墨件与金属件的线膨胀系数不同或温度不同,所产生的伸缩量不同,弹簧可起到补偿作用,使石墨件不至于承受过大的压力,又保证具有衬垫密封所必需的压紧力,同时,还可避免设备组装时因拧紧螺栓的外力过大而使石墨件或压盖损坏。
三、技术特性与型号说明:
许用温度:-20℃~165℃
许用压力: 0.4MPA或常压制造(亦可根据用户需要设计,制造>0.4MPa压力的本型石
墨换热器设备)。
四、工艺流程与工作原理
圆块孔式石墨换热器主要有壳体与内核组成,其中壳体以钢板、圆钢及法兰为原料,经下料、焊接制成,内核以石墨为原料,经下料、车床加工、钻孔、烘干、浸渍、固化(烘干)、修边制成,在浸渍前需对石墨进行烘干及对钢材进行焊接,之后将壳体与内核进行装配,试压检验合格,即为成品。
1、外购的经折卷的钢板进厂后,由工人进行焊接成管状,在预留接口处焊上配套法兰,圆钢经切割机切割成合适的尺寸后,焊接在壳体中心部位,起到加固壳体的作用。
2、内核生产工艺
(1)下料、车床加工、钻孔
外购的石墨进厂后,根据产品尺寸加工的要求,首先由工人采用立式带锯床对石墨进行切割,之后通过车床对切割好的小型石墨铣端面,随后对其进行钻孔,完成石墨的初加工。
(2)烘干
外购的石墨块的孔隙内含有少量水分,故需先对其进行烘干,使水分蒸发掉,此工序在电烘箱内进行,温度控制在350℃内,烘干时间约1-2小时,烘干时主要有水蒸汽产生,无其他工艺废气产生,做到了环保生产。
(3)浸渍
烘干后的石墨块放入真空浸渍炉,全上盖子开始抽真空,之后打开树脂进料阀门,待树脂漫过工件后关闭树脂进料阀门,然后加压至8kg,保持1-2小时,使树脂充分浸入石墨工件的孔隙内,最后打开树脂出料阀门使多余树脂回到树脂储罐内,并慢慢泄压至常压让其自然滴干,浸渍炉上方设有排气阀,30分钟后开盖取出工件。
(4)固化
将浸渍好的工件放入固化炉内合上盖子,加压至5kg,然后每升温10℃(以电为能源进行加热),保温约30分钟,如此重复至温度达到220℃,接着保温4小时,之后进行自然冷却,冷却耗时约4小时,整个固化时间约24小时,固化炉上方设有排气阀,待炉内冷却至室温后进行排气卸压。本工序在加热、保温及冷却时均为密闭状态,安全环保。
(5)修边、装配、试压
固化好的石墨经工人修边后即内内核,与钢材壳体由工人进行组装,随后将换热器充满水,通过手压泵对其打压,进行水试压工序,检验产品的密闭性后,入库完工。
五、使用注意事项
1、石墨换热器应轻吊轻放,不得触地拖拉,不得用撬杆撬动或用钢丝绳直接捆扎,对裸露于金属壳体外的石墨构件要采取保护措施。
2、换热器试压时可用水压试横向孔,不漏即可安装,如有少量渗漏,可改通0.05-0.1MPa表压蒸汽10-15分钟后,紧六根或八根拉杆螺母1/3-1/2圈,再用水压试横向孔,不漏即可安装。
3、在总装配后,若须对钢外壳进行焊接或气割时,应保证石墨件密封件的安全(在壳体内注满水即可)。
4、接管法兰外接时,不得强制安装,上紧螺栓时,用力应对称均匀。
5、启用物料进出口阀门应缓慢,避免物料强烈冲击。
6、严格按设计规定要求控制介质温度及压力范围,严禁超温超压运行。
7、作加执器时,应先通物料后通蒸汽,用作冷却或冷凝器时,应先通冷 载体通物料,停车时,顺序相反。
8、作冷却、冷凝器时,如壳体内有蒸汽或其他气体出现,可能降低换热效率,可间断打开排气口或把排气口与出水管连接。
9、使用温度较高时,可能因O形圈的热变形而影响密封性,帮新设备初次使用若干小时后应检查壳体冷却水是否含有腐蚀介质(可有f管取样),如有泄漏,可趁热旋紧拉杆螺母1/3-1圈(紧螺栓前应卸水压,汽压如不泄露则不必紧)。
10、应定期检查从壳体内排出之水、汽是否含有纵向孔内之物料。
11、物料和冷却水中若有易结晶、结垢堵塞流动时,应定期采用化学法或机械清洗。
12、如气温较低可能冻坏设备,则停机时应放尽冷热物料。
13、传热能力减弱时,可停机选用适当的化学法清洗换热块的结垢区,如效果不显,可拆下逐块清洗。
六、检修方法
在传热能力过于降低整体冲洗效果不显著及发现渗漏时,需将设备拆检,在拆检前必须用热水冲洗,清除残留的腐蚀性介质,拆检应在垂直状态下进行。
1、先松全部外壳螺栓,再松六根拉杆螺柱,即可取去上压盖。
2、卸下外壳螺栓及上压兰、封头、换热块、内外折流板等顺序排放一旁(石墨制件应旋转于软性垫料如橡胶板、草垫上,以免碰伤密封面),外壳起吊时应尽量保持垂直,并缓慢地边旋转边起吊,以防石墨件损坏,需清洗者清洗,设备渗露者则单块试压(试水压1.5倍设计压力,不少于30分钟)。
3、试水压如发现少量星点状渗漏,则可将石墨件烘干后用酚醛树脂浸渍后热处理(如石墨件被污染,则应先用化学法清洗),如少量孔壁漏水,则可用石墨棒(无石墨棒时可用耐温耐腐蚀材料代替),酚醛胶泥将漏孔堵塞(需先将石墨部件清洗后于80-120℃下烘干),堵孔后常温自然固化24小时,然后逐渐加热到130℃(或165℃),保持6-8小时使之完全固化,再试压检验,如漏孔较多影响换热效果,则需更换。
4、卸外壳及换热块时,仔细检查各种密封圈,包括橡胶O形圈,氟塑料O形圈及石棉橡胶垫圈,确系不能再用时,可换新。更换氟塑料O形圈时,处于同一平面内的二圈应同时更换。
5、如仅壳体间的密封圈卸漏,而换热块正常工作,则仅需卸下外壳并更换其间的密封圈即可,可不必拆下换热块(但起吊外壳时注意勿影响换热块)。
七、组装试压
1、逐一将下封头下部的外壳压兰及外壳密封圈、石墨件、塑料密封圈、内外折流板、上封头、压盖迭装好后,将六根拉杆螺柱拧紧(注意弹簧不得紧死),即可对纵向孔进行试压,先通0.1MPa(表压)蒸汽10-15分钟后,可以1.5倍工作压力试水压,保持半小时然后降至试验压力的80%进行详细检查不渗漏即可套壳。
2、上述试压合格后,卸去拉杆螺柱及压盖,装上外壳及其密封圈、压兰,上好压盖并拧紧拉杆螺柱后(弹簧亦不得紧死),再将外壳M14螺柱由下而上逐层对称拧紧,即可对横向孔作水压检验,(试水压前于外壳内先通0.1MPa表压蒸汽15分钟左右)。试压时如有少量水渗漏,可按前述方法通蒸汽处理,仍漏则需拆下外壳检查。
八、补充说明
1、为减少载热体的流体阻力,换热块的横向孔为切线方向布置,且上、下相邻两块的切线旋转方向相反,安装时应注意(如因工艺需同方向时,可事先与我厂联系订货时注明)。
2、选装每块石墨件时可通过旋转石墨块(或封头)来检查是否“落槽”,即配合是否恰当,尤其是经过浸渍处理后的石墨件。
3、内外折流板放入换热块后应低于换热块上密封平面,否则应清理安装槽面。
4、一般情况下,下部封头及密封件可不必拆下。
5、组装时注意先拧紧拉杆螺柱,然后再拧紧外壳螺栓。
6、密封面及垫片应清洗,尤其是石墨件及聚四氟乙烯O形圈密封部位的颗粒杂质可导致试压泄露。
7、如在总装状态下需对外壳作电气焊接,则必须保证不烧坏石墨件太密封圈,否则应将外壳拆下进行,焊接时应选择合适的焊条与工艺,按有关焊接要求进行,并注意焊缝不得突过内壁,外壳不得有较大的收缩变形,以免影响装拆。


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技术参数

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