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管壳式石墨换热器的检修方法

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。由于湿法磷酸是一种混酸,在确定换热器材料时,没有许多选择的余地。最常用的材料就是石墨,由于它可以满意导热性好又耐腐蚀的基本要求。常用的耐酸不锈钢在湿法磷酸浓缩工序中的耐腐蚀性能欠佳,只有高铬高镍不锈钢如Ｓａｎｉｃｒｏ28制作的换热器,在国外磷酸浓缩装置中有使用的报道。

石墨换热器分为块孔式和管壳式两种。块孔式石墨换热器的主要优点是强度高,体积小,不易裂开,可以使用压力较高的蒸汽,磷酸的流速高,传热系数高,受热介质的进出口温差可以较大;缺点是一旦消失泄漏很难查找出,也不简单修复。管壳式石墨换热器的优点是消失泄漏简单查找,管子损坏后简单修复;缺点是石墨管的强度相对较低,使用的蒸汽压力不能超过0.15ＭＰａ;受热介质的流速低,只能掌握在2～3ｍ/ｓ;进出口温差只能掌握在2～4℃,换热器的体积大。在湿法磷酸生产中,多数厂家都使用管壳式石墨换热器。1管壳式石墨换热器简介制造管壳式石墨换热器的厂家不多,国外比较有影响的公司是德国的西格里公司和法国的卡朋罗兰公司;国内有大连振兴石墨防腐设备厂和沈阳化工机械厂等。湿法磷酸生产中,一些大中型装置使用较多的是进口的管壳式石墨换热器。我公司分别使用卡朋罗兰公司和大连振兴石墨防腐设备厂的设备。1.1卡朋罗兰公司的管壳式石墨换热器国外公司都采纳浸渍石墨化管,管子的规格为50ｍｍ×7ｍｍ。经过其次次高温石墨化的石墨碳化管,管材内部有很多微小空隙,经过真空浸渍处理,空隙被树脂填满,抗渗透性能较好,抗拉强度比国内的压型石墨管高。由于石墨化程度高,所以传热系数较高,但抗弯强度(纵向)、抗压强度比压型石墨管稍低。管壳式石墨换热器的结构形式为浮头式,上管板(固定管板)和下管板(滑动管板)都用400ｍｍ厚的浸渍石墨块制作。为了防止磷酸对管板的冲刷,在进酸端管板(滑动管板)上粘贴一层50ｍｍ厚的高强度碳纤维板。1.2国产的管壳式石墨换热器国产的管壳式石墨换热器大多采纳压型石墨管。以热固性树脂(如酚醛树脂,呋喃树脂)和人造石墨粉为原料,按肯定的比例混合后投入挤压机中,压制成型后再经300℃的高温处理而制得。管材的内部结构密实,强度较高,但传热系数低,线胀系数比浸渍石墨管大一倍。换热器的结构形式为浮头式,上下管板用400ｍｍ厚的浸渍石墨块制作,进酸端(滑动管板)的防冲刷层采纳厚6ｍｍ的316Ｌ不锈钢板制作。但因316Ｌ板与石墨板

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