石墨换热器
石墨换热器
1、设备性能结构和用途

 设备由耐腐蚀性优良的浸渍石墨管板和改性酚醛石墨压型管用改性石墨酚醛粘接剂粘结成整体的管束和碳钢搪铅外壳以及钢衬石墨封头构成。管束装在碳钢外壳内,一端的固定管板与碳钢外壳和上封头由螺栓连结在一起;另一端浮动管板的一端套在钢制外壳和下封头内由螺栓连接。允许管束和浮动管板相对固定管板两者之间轴向产生相对移动,以消除受热时由于石墨与碳钢外壳膨胀系数的不同而引起的相对位移对设备可能造成的损坏。管板与钢制外壳之间以及管板与钢衬石墨封头之间有平垫密封,浮动管板与下封头间还有“Ο”形圈辅助密封。

石墨换热器

 技术性能:符合GB/T21432-2008《石墨制压力容器》、HG/T2370-2005《石墨制化工设备技术条件》和HG/T3112-2011《浮头列管式石墨换热器》标准。
 许用温度: ≤140℃
 许用压力: 
 管程:0.0-0.25MPa
 壳程:0.0-0.3MPa
 适用范围:用于特定的有腐蚀性物料的换热。
 外形尺寸:直径1800mmX115300mm(详见图纸)
  
 2、检验和安装注意事项
 警示:浸渍石墨块和压型石墨管是一种耐腐蚀性能很好的脆性材料,在制造、运输、安装、使用过程中一定要避免撞击、偏心受压、急冷急热、水锤冲击等!
 2.1安装前按标牌或出厂证明书规定进行试压,检验设备在运输或贮存过程中是否损伤,检查垫片和浮动头填料密封性能是否良好,螺母是否松动。试压原则:当壳程的设计压力高于管程的设计压力时,分别按照壳程和管程的试验压力进行水压试验;当管程的设计压力高于壳程的设计压力,壳程和管程分别按照管程的水压试验压力进行水压试验。设备投入运行后的年检试验压力不得超过1.05倍设计压力。 
 试压时容器内需充满无腐蚀性常温水(水的温度与设备内石墨件温度相差不超过10℃),排净内部气体。当容器壁温与液体温度接近时先缓慢(每升高0.1MPa保压 2~3min)将压力升到试验压力,保压30min,然后缓慢降到设计压力,保压足够时间进行检查,确认无泄漏为合格。保压检查期间压力应保持不变,不得采用连续加压来维持试压压力不变。
 试压用的仪表必须是二个量程相同并经过校正的压力表,其精度不低于1.5级,量程为试验压力的1.5-4倍,安装在被试设备的同一个位置。
 如有渗漏,泄压后按检查维修方法的规定进行调整或维修。试压之后应放净设备内的水。
 警告!!严禁采用蒸汽或其他其他汽体(气体)进行试压!严禁在管程内没有任何物料的情况下向壳程内通入蒸汽或其他热介质!否则会对换热管、密封胶圈造成致命损伤 ,甚至损坏整台设备!
 2.2运输、吊装过程中严禁敲击,磕碰,震动。存放场地须平整坚硬,至少铺设二块垫木支撑在设备壳体上二处,平稳放置;不允许设备触地。
 2.3在移动石墨换热器时,提升点必须是换热段钢制外壳的轴式吊耳上,严禁在石墨部件、螺栓和管箱(封头)上施加外力。
 2.4该设备系立式安装使用,因此在吊装时为确保安全,建议用二台起重机持续向上吊,达到垂直为止。石墨换热器的各部件不得触地。
 2.5石墨换热器的支座仅用于支撑设备本体,四个支座必须高度平齐且受力均匀;基础必须具有防止沉降和震动以及抗冲击的能力。
 2.6浮动管板不可由支架或管线限制住,封头上的对外接管连接处必须设有软性膨胀节,防止管束膨胀时无法伸缩造成设备本体和外接部分损坏以及其他危害。
 2.7设备上所有连接螺栓的螺母必须采用对称连接且同时旋紧的方法,逐步上紧,严禁先旋紧某一点或某一面的错误做法。
 2.8壳体蒸汽入口处必须有水汽分离器,且可以放净管内存水,以防止冷凝水进入设备造成水击损坏换热管。
 2.9严禁外力撞击或敲打本设备。
 2.10如物料或冷凝液含有机械杂质,应于设备进口管前安装过滤器防止管程、壳程结垢或阻塞,影响传热效果或导致换热管损坏。
 2.11一般不得在钢制外壳上烧焊以免损伤其内的石墨件。如需烧焊,壳内应充满循环冷却水,以免烧焊引起壳体过量变形,导致使无法拆卸。
 但是如果壳体衬胶、搪铅或者衬四氟、衬石墨,则严禁这种操作!
 本设备壳体搪铅,严禁在壳体上烧焊!本设备封头内衬石墨,严禁在壳体上烧焊!
 2.12石墨接管与外管道联接时,在靠近接管的管道适当位置上应设置伸缩补偿装置,以消除管道的伸缩所引起的应力,尤其当设备之间的管路很短时更应注意。接管法兰对外连接时不得强制安装,紧螺栓螺母时应对称均匀施力。
 2.13应避免外部接管产生的应力作用在石墨换热器上,外部接管和设备附件必须有独立的支撑。
 2.14与石墨换热器相连接的有振动的设备其间应该设缓冲装置(如伸缩节、补偿器等)。
 2.15管箱或壳体衬胶的设备其存放和使用环境温度不得低于5℃,否则衬胶层会被冻坏导致渗漏。
 2.16安装时须注意,不能有大块异物(如垫片,塑料,织物等)遗留在换热器进口管道内,否则会堵塞换热管导致换热管内无酸流动而过热爆管!!
 3、使用注意事项
 3.1该设备主要用于换热使用,是根据物料的特性和工艺要求设计制造的,只能用于适合其特性的工况条件。
 3.2该设备在开始投入运行的一段时间以内,不能使其达到满负荷运行,每个运行周期应逐渐从设备的设计能力的30%、40%、50%增加;最后达到70%,在此负荷下运行一段时间后,再逐渐使其达到满负荷,以保证设备的长期稳定运行。
 3.3、开车操作要求:
 1)开车前应排净不凝性气体和其内部的存水,特别是壳程,必须打开冷凝水出口管线上的全部阀门。设备内和管道内的杂质、铁锈必须清洗干净,防止堵塞疏水器。
 2)先缓慢均匀地向管程内加入物料,当系统充满物料后,开泵进行物料循环,以避免物料介质对管束造成突然的强烈冲击。这时还要特别注意检查设备密封处和对外接管处是否有渗漏,对出现的情况应采取合理的措施及时处理。
 3)物料充满装置系统循环起来后,方可缓慢通入蒸汽,要求温升曲线如下:
 温度范围(℃) 室温—50℃ 50℃—70℃ 70℃—工作温度
 每小时升温 4-5℃ 3-4 ℃ 2-3℃
 注意!!(1)操作温度不得超过铭牌上规定的使用温度,否则后果自负。
 (2)缓慢均匀开起启蒸汽,避免水锤,水锤会对设备产生强烈的撞击导致设备损坏。
 4)升温过程中,当物料温度升高到60-70℃以后,应对各个密封面的螺母进行热紧。紧螺母时需要均匀对称地进行。须随时检查各个密封处是否有渗漏,如有渗漏应及时处理。当物料温度升高到正常操作温度整个系统运行起来以后,需要紧固石墨封头抱箍上的夹紧螺母,使抱箍与石墨封头更紧密贴合,防止拆卸时脱落。
 3.4设备使用中每30分钟应测试一次冷凝水的PH值并记录,若发现PH值变化异常或含有管程内物料,应及时处理。
 3.5停车时,应先停蒸汽,待物料温度降至50℃后再停介质循环系统。若长时间停车,应排净壳程中的冷凝水和管程内物料,以防腐蚀设备或冬季冻裂。
 3.6需要采取可靠措施保证在提供给石墨换热器的物料出现供量不足或停止时,能够立刻切断对换热器的蒸汽供应。
 3.7石墨换热器运行一段时间后,应停车清洗石墨管壁上的污垢,直到石墨管内完全清洁为止,以保证石墨管良好的导热性能和避免污垢积累堵塞管道造成处理量下降甚至最终将管堵死。
 清洗可以采用50-65℃热水或对石墨没有损害的化学介质循环清洗6-8小时。如果结垢严重,可以采用高压水清洗,清洗压力15-20MPa。
  注意!! 第一次清洗需要在设备制造厂的指导下进行。
 3.8停车必须排净物料以防沉积填塞换热管。如果是停车检修,必须彻底清洗设备内的介质,直到检查确认不会对人体造成伤害为止。
 3.9在关闭蒸汽阀门、打开冷凝水阀门、打开壳程放净口阀门三种操作中的任何一种情况下, 必须打开壳程的排气口阀门使壳体内保持与大气相通,防止壳程内形成负压。
 3.10供应给本设备的蒸汽必须是饱和水蒸汽,蒸汽干管上进分汽缸前应设置可以紧急切断的总阀;分汽缸上设置安全阀,安全阀的起跳压力设定为0.2MPa。从分汽缸到每一台设备的蒸汽管上应设与设备壳体温度连锁的自动电动切断阀,在壳体温度超温时或物料停止供应时可以立刻自动切断。
 3.11设备壳体上须设置温度测量仪表,以便于控制管内物料温度与壳体内蒸汽温度的温差。设备壳体上安全阀的起跳压力设定为0.16-0. 2MPa。
 3.12应该在现场和控制室都设有物料温度和壳体内蒸汽温度的显示和记录,以便于比较核对。每次开车前必须校核现场仪表与仪表柜仪表或者DCS分别显示的数字是否一致,如果不一致,需要找出原因,直到显示一致为止。
 4.列管试验查漏
 ① 确定压力:设计压力的0.8倍,或0.3MPa,最高不超过0.35MPa。只试验壳程压力即可。
 ② 试压方法:首先壳程管口加盲板,充满常温洁净水,排净空气,检查是否有渗漏。然后用泵加压,升压须缓慢,2分钟升0.1MPa,并观察是否有渗漏。如无渗漏保压半小时压力不降为合格。
 ③保压查漏
 保持压力30min以上,检查是否有渗漏。
 也可以采用橡胶塞子和耐腐蚀螺栓、螺母堵管,塞子的插入深度根据泄露位置确定。