板室式不透性石墨热变换器的类型与特点板室式石墨热交换器是将浸渍过的石墨件用酚醛胶合剂,按板室式原理胶结成冷热载体的换热室,依此逐层积垒,直至达到所需换热面积,组成一个立式箱形体,如图17-27所示。板室式石墨换热器的特点是:用一种材料组成,故不受温度应力的影响,在设计时,不需要考虑热补偿装置。两相物料室均耐介质腐蚀。在施工过程中调整传热面积不影响其他结构变化。其缺点是不便于检修,不适宜用于结晶性和含有沉淀性的物料,因堵塞后不便于清洗。其次是阻力比列管式换热器大。这种换热设备的结构有液流式和汽-液式两种,在应用时根据载热体的性质来选择。板室式热交换器的换热效率高,一台换热面积为11m2的设备,用于盐酸生产,其能力相当于150m2的陶瓷设备,物料入口温度从90℃冷却到30℃,测得传热系数为1786-2448W/(m?K)。生产实践和使用经验证明,这种设备适于作冷凝器和吸收器使用,在食品工业、合成盐酸、有机合成、农药等生产过程中均获得普遍使用。使用方法得当,一般寿命达5年以上。在生产过程中,残浮在板壁表面上的水垢等有机杂质会使传热效率降低,用浓盐酸溶解可以清洗并能恢复原来的传热效果。结构传热板液相室和气相室传热板长宽之比为3~5,有效换热面积取整个板面积90%。试验压力为0.6MPa的换热器,板子厚度为16mm。液相室、气相室的高度不能太小,否则会增加阻力。一般液相室高度为20?30mm,气相室高度为50~60mm。垫块的作用是使载热体流入后,能迅速扩散到整个板面,消除短路和死角,使换热面积得以充分的利用,还可以改善流体的流动状态,同时又起支撑作用,提高传热板的耐压强度。采用菱形垫块效果较好,长轴取30mm,短轴取20mm,各行交错排列。菱形垫块在板面上的分布如图17-28所示。
连通管结构形式连通管起着输送载热体和由**层进入下一层的过道作用。连通管分为两种:一种为液相室连通管,管高50mm,壁厚17.5mm;另一种为气相室连通管,管高20mm,壁厚30mm。为了增加胶结强度,将管端加工成锥体,如图17-29所示。
为了便于检修,减少接管部位易损坏的缺点,有的将板室式结构改为块孔热交换器盖板的形式,取消了液室和汽室的连接管,物料和冷却介质分别从两侧进入。这种热交换器液室和汽室宽700mm,用石墨板拼接,盖板用螺丝拧紧便于检修。结构如图17-30和图17-31所示。
产生故障的原因板室式热交换器组装后,由于粘接不良,在试压过程中会出现水、汽室粘接缝渗漏现象,个别甚至在接管部位串漏。使用后主要的损坏为物料进出口接管处断裂,水室、汽室串漏,或水室、汽室接缝处胶泥渗漏,个别还可能有开裂等严重损坏。损坏除了个别因受外力碰撞而产生外,主要有以下几种情况:(1)浸渍工艺不良造成渗漏。如果采用的树脂水分和挥发物含量过多,或者浸渍压力和温度不够,或聚合时未达到树脂固化点等原因会引起渗漏现象。这种情况一般在组装后试压时不易发现,经使用一段时间后,由于树脂被腐蚀而出现。(2)粘接时由于胶泥配制不当、粘接技术不熟练、胶泥涂抹不均匀、胶泥未能很好浸润石墨粘接面或填料中含有碳酸盐等,使胶泥孔隙过多,造成渗漏。(3)加工不**。水室或汽室尺寸误差不合要求、表面不平,组装时胶接面受力不均,在受力小的地方会引起渗漏。(4)使用压力超过要求,温度变化大,接管处结构不合理,产生温差应力,可使接管断裂。
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