ykb石墨換熱器

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新型列管式石墨換熱器在合成氨生產(chǎn)中的應(yīng)用

在合成氨生產(chǎn)過程中，始終伴隨著熱量交換，特別對化肥企業(yè)來說夏季氣溫上升，壓縮機出工不出力現(xiàn)象普遍存在。

　　夏季氣溫上升，半水煤氣脫硫后進人清洗塔清洗，而清洗塔在烈日暴曬下，溫度高達40—43cc，使半水煤氣在40cc的水飽和蒸汽壓為880mmH 0 (8.63kPa)，半水煤氣在2 600mmH 0(25.50kPa)(G)出清洗塔進人壓縮機一段，一般由清洗塔到壓縮機一段的半水煤氣總管長100m，流速為8 10m/s，溫度到達壓縮機前可達到44cc，因而壓縮機在夏季存在“有氣無力”的現(xiàn)象。

　　在夏季水溫高，壓縮機“有氣無力”、傳熱效果差、能耗高是制約合成氨生產(chǎn)的主要問題，對化肥企業(yè)來說，夏季是銷售旺季，需要生產(chǎn)裝置滿負(fù)荷運行。針對以上問題我們經(jīng)過了反復(fù)的研究，決定采用新型列管式石墨換熱器，用在壓縮機一段前，取得了良好的經(jīng)濟效益。

　　1 新型石墨換熱器設(shè)備

　　(1)不透性石墨材料

　　不透性石墨是一種由人造石墨及合成樹脂通過浸漬、壓制、澆鑄等方法制得新型的結(jié)構(gòu)材料，它和其它一切非金屬耐腐蝕材料的區(qū)別在于，除了具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性能，還具有極高的導(dǎo)熱性能且不污染介質(zhì)，不易結(jié)垢，因而大大的擴展了其應(yīng)用范圍。

　　在化學(xué)穩(wěn)定性方面，不透性石墨除了強氧化性酸及堿外，對大部分化學(xué)介質(zhì)都是耐腐蝕的，特別含氯離子的介質(zhì)。在導(dǎo)熱性方面，浸漬石墨的導(dǎo)熱系數(shù)為

　　100～l10W/m·K，其導(dǎo)熱系數(shù)和銅、鋁相仿，是普通碳鋼2.5倍以上，通常將其制作熱交換器就是根據(jù)這一特點。

　　在熱穩(wěn)定方面，酚醛浸漬石墨一般可以承受l70 左右的溫度，其熱膨脹系數(shù)很小，大約為0.4～0.45×10 /K。

　　(2)新型熱交換設(shè)備

　　新型列管式石墨熱交換器兩端為固定管板，管板與換熱管連接使用高彈性耐腐蝕橡膠材料，實行三道彈性密封，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，抗震性好、傳熱性能好，且操作阻力小，易維護和清理。徹底消除了傳統(tǒng)石墨換熱器結(jié)構(gòu)上因粘結(jié)劑與浸漬石墨塊材料線脹系數(shù)的明顯差異所引起的應(yīng)力破壞，消除了溫度作用下石墨換熱管“差異伸長”和溫度不均布因素導(dǎo)致的破壞作用。即使在溫差較大條件下，運行仍然穩(wěn)定可靠。設(shè)備全部采用活性連接，換管方便，換熱面積不減少，避免因堵管造成的整機報廢情況。該新型石墨換熱器許用壓力可達到1.0MPa，使用溫度可達到150 cc。

　　2 在合成氨中的應(yīng)用

　　為了解決壓縮機“有氣無力”問題，以前有一些廠家采用以噴淋式和噴射式為主的混合熱交換器，有的直接采用冷凍水進行降溫。前者存在著諸如電耗高、有效氣體成分損失、氣水分離等系列問題，而后者投資大、耗能更高。在壓縮機前增設(shè)石墨管煤氣冷卻器，考慮到夏季煤氣溫度平均46cC，故而采用溫度較低的一次性地下水(溫度為l 6 )對煤氣進行冷卻，這樣壓縮機一段人

　　口溫度在夏季可降低10~C以上，可以始終保持壓縮機滿負(fù)荷運行。

　　(1)應(yīng)用情況分析

　　根據(jù)克拉伯龍方程：PV=MRT可知，降低壓縮機一段進氣溫度，可以提高壓縮機打氣量。以8×104t/a合成氨計算(投資約50萬元)，其新型石墨換熱器傳熱面積為712mz，按降低l0cc計算，可增加輸氣量為2_3%。

　　(2)經(jīng)濟效益

　　在正常情況下，原來系統(tǒng)日產(chǎn)氨280t，則按氨產(chǎn)量折算，新型石墨冷卻器投產(chǎn)后可增加產(chǎn)量280×2.3%=6.44( )，高溫季節(jié)按每年150天計算，則每年因此增加產(chǎn)量6.44×l50=966(fa)。按合成氨價格l 800元/t，噸氨耗煤700×1.3=900元，噸氨其它費用50元，耗水費用約500元/天，則每年增加效益：(1800—900—50)×966一l50×500=74.61萬元

　　通過以上計算可以看出，合成氨生產(chǎn)裝置在壓縮機一段人口采用新型石墨換熱器可有效提高設(shè)備運行負(fù)荷，增收節(jié)能，不到一年即可收回設(shè)備投資。

　　總之，從平度天柱等幾個廠家使用情況來看。新型石墨換熱器的使用取得了令人滿意結(jié)果。我們相信，其使用前景將會更好。

南通科興石墨設(shè)備有限公司是由多位多年從事石墨設(shè)備設(shè)計、制造的專業(yè)工程技術(shù)人員合作創(chuàng)建的：集石墨設(shè)備系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計、制造、銷售、維修、服務(wù)、防腐施工為一體的科技型技術(shù)企業(yè)。歡迎來電咨詢選購！

石墨在模具中的應(yīng)用

(1)石墨在高速加工中的應(yīng)用

　　1)石墨與銅不同，石墨為顆粒狀結(jié)構(gòu)，其機械切削阻力更小，只有銅的1/5左右;因此更容易切削。特定條件下，石墨的切削效率甚至可以達到銅電極的5倍，其進給速度(F)可以達6000MM/MIN以上;并且不容易發(fā)生斷刀等加工事故。

　　2)石墨加工刀具的選擇

　　值得一提的是，很多模具企業(yè)認(rèn)為石墨應(yīng)該比銅更軟，實際上石墨的硬度比銅更高，EDM用石墨的硬度一般為50～90(HRA)肖氏硬度，而紫銅一般為50～80(HBN)布氏硬度，約17～20肖氏硬度。因此在加工石墨的過程中，其刀具的選擇就變得非常重要。東洋炭素建議在加工石墨時，盡可能選擇金剛石刀具或金剛石涂層刀具，

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石墨生產(chǎn)新工藝新技術(shù)

石墨生產(chǎn)新工藝新技術(shù)很廣，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨設(shè)備的主要用途之一。

　　作導(dǎo)電材料

　　石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊

　　圈、電話零件、電視機顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用最廣，在冶煉各種合金鋼、鐵合金時，使用石墨電極，這時強大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū)，產(chǎn)生電弧，使電能轉(zhuǎn)化為熱能，溫度升高到左右，從而達到熔煉或反應(yīng)的目的。此外，在電解金

　　屬鎂、鋁、鈉時，電解槽的陽極也用石墨電極。生產(chǎn)剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。電氣工業(yè)中所使用的石墨，對粒度和品位要求很高。如堿性蓄電池和一些特殊的電碳制品，要求石墨粒度控制在目目范圍內(nèi)，品位以上，有害雜質(zhì)（主要是金屬鐵）要求在以下。電視機顯像管所用的石墨，粒度要求在以下。作耐磨和潤滑材料石墨在機械工業(yè)中常作潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在-溫度并在很高的滑動速度下（/）不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承，它們運轉(zhuǎn)時，勿需加入潤滑油，石墨乳也是許多金屬加工（拔絲、拉管）時的良好的潤滑劑。

　　作耐腐蝕材料

　　石墨換熱器具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點，而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備。這些設(shè)備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)

　　部門，可節(jié)省大量的金屬材料。0作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料由于石墨的膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器皿的鑄模，使用石

　　墨后，黑色金屬得到的鑄件尺寸精準(zhǔn)，表面光潔，成率高，不經(jīng)加工或稍作加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓耐燒結(jié)用的舟皿。單晶硅的晶體生長坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等，都是用高純石墨加工而成的。此外，石墨還可以作真空冶的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管、棒、板、格棚等元件。

　　1用于原子能工業(yè)和國防工業(yè)石墨吸收器

　　第1章石墨生產(chǎn)新工藝新技術(shù)概述

　　石墨具有良好的中子減速性能，最早作為減速劑用于原子反應(yīng)堆中，鈾—石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點、穩(wěn)定、耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過幾十個（為百萬分之一），特別是其中硼的含量應(yīng)小于。在國防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，導(dǎo)彈的鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件，隔熱材料和防射線材料

　　作防垢防銹材料

　　石墨能防止鍋爐結(jié)垢，有關(guān)單位試驗表明，在水中加入一定量的石墨粉（每噸水大約用），能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道