產品介紹
一、結構與性能
河南中氟圓塊孔式石墨換熱器工藝先進,由經特殊工藝浸漬的圓柱形石墨塊、石墨封頭及其間的密封墊圈,通過金屬蓋板、拉桿及彈簧,積木式地疊裝成換熱主體,石墨塊之間用聚四氟乙烯O形圈密封,石墨塊安置在鋼制圓筒殼體內,在石墨塊上有許多平行于軸線和垂直于軸線徑向的圓孔流道,腐蝕性物料沿軸向流道流動,而另一種非腐蝕性介質沿徑向流道內外折流流動,該設備組裝后,其上下部分分別裝設純石墨封頭,兼作被處理介質的進口和出口,換熱器殼體外面用長螺栓拉緊,借上下金屬蓋板壓緊力,將上下石墨封頭、石墨塊組裝為一體,零件之間用聚四氟乙烯墊片密封,外加壓力彈簧,以做熱脹冷縮的自動補償機構。
設備內的封頭及換熱塊采用導熱性能高的酚醛樹脂浸漬石墨制作時,除強氧化性介質,如硝酸、濃硫酸、鉻酸、次氯酸、強堿及強氧化性鹽類溶液等外,適用于各無機酸、有機酸、鹽類溶液、弱堿、溶劑等的換熱過程。
二、優勢
中氟圓塊孔式石墨換熱器價格合理,結構強度高、耐溫、耐壓性能強、抗沖擊能力優,體積小,利用率高,便于檢修,是國內工藝先進、性能優越的一種新型石墨換熱器,可用作蒸發器、加熱器、冷卻器、冷凝器、再沸器等,尤其做加熱器、再沸器、冷凝器效果更為理想,提醒用戶朋友需要注意的是,使用石墨換熱器設備作冷凝器用時底部需加裝氣液分離器。
1、熱換塊采用圓柱體,不僅有效的利用了石墨材料,而且便于解決石墨塊體間(即兩種介質之間)的密封問題,可以采用較理想的密封原件——聚四氟乙烯O形密封圈,可耐較高的溫度和壓力,密封性能良好,使用壽命長。
2、圓柱形石墨件和圓筒外殼的受力情況遠比矩形的石墨塊體、封頭及金屬蓋板的受力情況良好,金屬原件不至于太笨重,故可提高使用壓力,在石墨塊上,可最大限度的布置介孔通道,石墨體積利用率(每單位體積的石墨塊材安排的換熱面積)可達到60~70m2/m3。
3、每對換熱塊之中,兩相介質均采用短通道,并有再分配室,有利于產生湍流效應,從而提高傳熱效率。
4、換熱塊采用標準單元塊,便于互換、檢修裝拆。
5、螺桿裝設壓縮彈簧。設備組裝完成后,在非操作狀態下,就受到一定的預壓縮應力,操作時,在介質壓力作用下,整個組裝件仍處于可壓應力狀態,它使設備合理的利用石墨材料抗壓強度點的特點。在操作溫度下,由于石墨件與金屬件的線膨脹系數不同或溫度不同,所產生的伸縮量不同,彈簧可起到補償作用,使石墨件不至于承受過大的壓力,又保證具有襯墊密封所必需的壓緊力,同時,還可避免設備組裝時因擰緊螺栓的外力過大而使石墨件或壓蓋損壞。
三、技術特性與型號說明:
許用溫度:-20℃~165℃
許用壓力: 0.4MPA或常壓制造(亦可根據用戶需要設計,制造>0.4MPa壓力的本型石
墨換熱器設備)。
四、工藝流程與工作原理
圓塊孔式石墨換熱器主要有殼體與內核組成,其中殼體以鋼板、圓鋼及法蘭為原料,經下料、焊接制成,內核以石墨為原料,經下料、車床加工、鉆孔、烘干、浸漬、固化(烘干)、修邊制成,在浸漬前需對石墨進行烘干及對鋼材進行焊接,之后將殼體與內核進行裝配,試壓檢驗合格,即為成品。
1、外購的經折卷的鋼板進廠后,由工人進行焊接成管狀,在預留接口處焊上配套法蘭,圓鋼經切割機切割成合適的尺寸后,焊接在殼體中心部位,起到加固殼體的作用。
2、內核生產工藝
(1)下料、車床加工、鉆孔
外購的石墨進廠后,根據產品尺寸加工的要求,首先由工人采用立式帶鋸床對石墨進行切割,之后通過車床對切割好的小型石墨銑端面,隨后對其進行鉆孔,完成石墨的初加工。
(2)烘干
外購的石墨塊的孔隙內含有少量水分,故需先對其進行烘干,使水分蒸發掉,此工序在電烘箱內進行,溫度控制在350℃內,烘干時間約1-2小時,烘干時主要有水蒸汽產生,無其他工藝廢氣產生,做到了環保生產。
(3)浸漬
烘干后的石墨塊放入真空浸漬爐,全上蓋子開始抽真空,之后打開樹脂進料閥門,待樹脂漫過工件后關閉樹脂進料閥門,然后加壓至8kg,保持1-2小時,使樹脂充分浸入石墨工件的孔隙內,最后打開樹脂出料閥門使多余樹脂回到樹脂儲罐內,并慢慢泄壓至常壓讓其自然滴干,浸漬爐上方設有排氣閥,30分鐘后開蓋取出工件。
(4)固化
將浸漬好的工件放入固化爐內合上蓋子,加壓至5kg,然后每升溫10℃(以電為能源進行加熱),保溫約30分鐘,如此重復至溫度達到220℃,接著保溫4小時,之后進行自然冷卻,冷卻耗時約4小時,整個固化時間約24小時,固化爐上方設有排氣閥,待爐內冷卻至室溫后進行排氣卸壓。本工序在加熱、保溫及冷卻時均為密閉狀態,安全環保。
(5)修邊、裝配、試壓
固化好的石墨經工人修邊后即內內核,與鋼材殼體由工人進行組裝,隨后將換熱器充滿水,通過手壓泵對其打壓,進行水試壓工序,檢驗產品的密閉性后,入庫完工。
五、使用注意事項
1、石墨換熱器應輕吊輕放,不得觸地拖拉,不得用撬桿撬動或用鋼絲繩直接捆扎,對裸露于金屬殼體外的石墨構件要采取保護措施。
2、換熱器試壓時可用水壓試橫向孔,不漏即可安裝,如有少量滲漏,可改通0.05-0.1MPa表壓蒸汽10-15分鐘后,緊六根或八根拉桿螺母1/3-1/2圈,再用水壓試橫向孔,不漏即可安裝。
3、在總裝配后,若須對鋼外殼進行焊接或氣割時,應保證石墨件密封件的安全(在殼體內注滿水即可)。
4、接管法蘭外接時,不得強制安裝,上緊螺栓時,用力應對稱均勻。
5、啟用物料進出口閥門應緩慢,避免物料強烈沖擊。
6、嚴格按設計規定要求控制介質溫度及壓力范圍,嚴禁超溫超壓運行。
7、作加執器時,應先通物料后通蒸汽,用作冷卻或冷凝器時,應先通冷 載體通物料,停車時,順序相反。
8、作冷卻、冷凝器時,如殼體內有蒸汽或其他氣體出現,可能降低換熱效率,可間斷打開排氣口或把排氣口與出水管連接。
9、使用溫度較高時,可能因O形圈的熱變形而影響密封性,幫新設備初次使用若干小時后應檢查殼體冷卻水是否含有腐蝕介質(可有f管取樣),如有泄漏,可趁熱旋緊拉桿螺母1/3-1圈(緊螺栓前應卸水壓,汽壓如不泄露則不必緊)。
10、應定期檢查從殼體內排出之水、汽是否含有縱向孔內之物料。
11、物料和冷卻水中若有易結晶、結垢堵塞流動時,應定期采用化學法或機械清洗。
12、如氣溫較低可能凍壞設備,則停機時應放盡冷熱物料。
13、傳熱能力減弱時,可停機選用適當的化學法清洗換熱塊的結垢區,如效果不顯,可拆下逐塊清洗。
六、檢修方法
在傳熱能力過于降低整體沖洗效果不顯著及發現滲漏時,需將設備拆檢,在拆檢前必須用熱水沖洗,清除殘留的腐蝕性介質,拆檢應在垂直狀態下進行。
1、先松全部外殼螺栓,再松六根拉桿螺柱,即可取去上壓蓋。
2、卸下外殼螺栓及上壓蘭、封頭、換熱塊、內外折流板等順序排放一旁(石墨制件應旋轉于軟性墊料如橡膠板、草墊上,以免碰傷密封面),外殼起吊時應盡量保持垂直,并緩慢地邊旋轉邊起吊,以防石墨件損壞,需清洗者清洗,設備滲露者則單塊試壓(試水壓1.5倍設計壓力,不少于30分鐘)。
3、試水壓如發現少量星點狀滲漏,則可將石墨件烘干后用酚醛樹脂浸漬后熱處理(如石墨件被污染,則應先用化學法清洗),如少量孔壁漏水,則可用石墨棒(無石墨棒時可用耐溫耐腐蝕材料代替),酚醛膠泥將漏孔堵塞(需先將石墨部件清洗后于80-120℃下烘干),堵孔后常溫自然固化24小時,然后逐漸加熱到130℃(或165℃),保持6-8小時使之完全固化,再試壓檢驗,如漏孔較多影響換熱效果,則需更換。
4、卸外殼及換熱塊時,仔細檢查各種密封圈,包括橡膠O形圈,氟塑料O形圈及石棉橡膠墊圈,確系不能再用時,可換新。更換氟塑料O形圈時,處于同一平面內的二圈應同時更換。
5、如僅殼體間的密封圈卸漏,而換熱塊正常工作,則僅需卸下外殼并更換其間的密封圈即可,可不必拆下換熱塊(但起吊外殼時注意勿影響換熱塊)。
七、組裝試壓
1、逐一將下封頭下部的外殼壓蘭及外殼密封圈、石墨件、塑料密封圈、內外折流板、上封頭、壓蓋迭裝好后,將六根拉桿螺柱擰緊(注意彈簧不得緊死),即可對縱向孔進行試壓,先通0.1MPa(表壓)蒸汽10-15分鐘后,可以1.5倍工作壓力試水壓,保持半小時然后降至試驗壓力的80%進行詳細檢查不滲漏即可套殼。
2、上述試壓合格后,卸去拉桿螺柱及壓蓋,裝上外殼及其密封圈、壓蘭,上好壓蓋并擰緊拉桿螺柱后(彈簧亦不得緊死),再將外殼M14螺柱由下而上逐層對稱擰緊,即可對橫向孔作水壓檢驗,(試水壓前于外殼內先通0.1MPa表壓蒸汽15分鐘左右)。試壓時如有少量水滲漏,可按前述方法通蒸汽處理,仍漏則需拆下外殼檢查。
八、補充說明
1、為減少載熱體的流體阻力,換熱塊的橫向孔為切線方向布置,且上、下相鄰兩塊的切線旋轉方向相反,安裝時應注意(如因工藝需同方向時,可事先與我廠聯系訂貨時注明)。
2、選裝每塊石墨件時可通過旋轉石墨塊(或封頭)來檢查是否“落槽”,即配合是否恰當,尤其是經過浸漬處理后的石墨件。
3、內外折流板放入換熱塊后應低于換熱塊上密封平面,否則應清理安裝槽面。
4、一般情況下,下部封頭及密封件可不必拆下。
5、組裝時注意先擰緊拉桿螺柱,然后再擰緊外殼螺栓。
6、密封面及墊片應清洗,尤其是石墨件及聚四氟乙烯O形圈密封部位的顆粒雜質可導致試壓泄露。
7、如在總裝狀態下需對外殼作電氣焊接,則必須保證不燒壞石墨件太密封圈,否則應將外殼拆下進行,焊接時應選擇合適的焊條與工藝,按有關焊接要求進行,并注意焊縫不得突過內壁,外殼不得有較大的收縮變形,以免影響裝拆。