圆形石墨板式换热器
发布日期:2021-09-04 作者: 点击:
换热块采用圆筒,不仅有效利用了石墨板材料,而且便于解决石墨板体之间(即两种介质之间)的密封问题。可采用更理想的密封件PTFE O型圈,耐高温高压,密封性能好,使用寿命长。解决了矩形块换热器难以解决的块间密封垫片材料问题。
① 圆柱形石墨板和圆柱形壳体的应力明显好于矩形石墨板、封头和金属盖板。金属部件不太重,因此可以增加工作压力。国外这类石墨板式换热器的使用压力已达到2.1MPa。
② 石墨板上可最大限度地布置介质通道,石墨板的体积利用率(单位体积石墨板材料布置的热交换累积)可达60~70m/m3。
③ 在每对换热块中,两相介质采用短通道,并具有再分布室,有利于湍流效应,提高传热效率。
④ 换热块采用标准单元块,便于更换、维修、拆装。
⑤ 螺钉配有压缩弹簧。设备组装后,在非工作状态下会受到一定的预压应力。在运行过程中,在介质乐力的作用下,整个组件仍能处于压应力状态,这使得设备合理利用了石墨板材料高抗压强度的特点。在工作温度下,由于石墨板与金属零件之间的线膨胀系数或温度不同,膨胀量和收缩量不同,弹簧可以补偿。使石墨板不会承受过大的应力,并确保其具有垫圈密封所需的压力。同时,还可以避免在设备组装过程中由于紧固螺栓的外力过大而损坏石墨板或压盖。
2.结构设计
圆形块孔石墨板式换热器根据两个介质流道在块体上的相对位置进行分类。有两种形式的垂直交织和并行交织。
立式错列圆孔石墨板式换热器的结构特点及其在性能、使用寿命、安全性、可靠性、经济性等方面的优势,使其成为应用最广泛、日益完善的设备。这种换热器的设计压力远高于任何其他形式的石墨板式换热器,已达到1.6Mpa,可以改进。随着技术的发展,单台设备生产所采用的最大规格已达到1200m2,该系列中引入的数据已达到1950m2(法国L。CL公司,热交换器直径1800mm,模块高度720m,热交换器面积78m2各)»
平行交错结构相对紧凑,不需要壳体。石墨板材料的体积利用率高。可用于两种腐蚀性介质的热交换。但密封结构复杂,密封性能差。两种介质之间容易发生串泄漏。不建议在压力设备中使用。
目前广泛使用的立式错列圆孔换热器有两种典型结构,如图1-31和图1-32所示。图1-33和图1-34分别显示了换热器结构中壳体的密封和挡板结构以及过渡垫圈的密封结构。
主要部件的结构选择和设计简述如下。
(1) 石墨板换热块石墨板是换热器的传热元件。各结构尺寸的设计是否合理,关系到设备的传热效率、流体阻力损失、密封性能、材料消耗等经济技术指标和使用可靠性。
① 如何配置媒体频道。换热块为中心开有中心孔的圆柱体,其横截面为环形。沿轴线分布在圆环体上的孔称为纵向孔,垂直于轴线的孔称为横向孔。有两种横向孔,一种沿圆柱体半径方向,另一种偏离半径方向。为了便于描述,前者称为径向型,后者称为切向型。
径向块如图1-35(a)所示。石墨板材料的体积利用率低,流体阻力损失大,制造加工方便。相反,切向块可以使流体在进出横向通道时沿同一方向旋转,减小流体阻力,提高湍流效应的传热效率,块体的受力状况也较好。