Kā tiek uzbūvēts bloku grafīta siltummainis un kādas ir tā unikālās montāžas funkcijas?

Daudzi grafīta siltummaiņi ir konstruēti kā viens bloks ar urbtiem kanāliem, kas vairāk atgādina mehāniski apstrādātu kolektoru nekā cauruļu saišķi, atšķirībā no labi zināmās apvalka-un-caurules konfigurācijas. Šai konstrukcijai ir noteiktas priekšrocības kompaktuma ziņā, taču tā arī ierobežo remontu. Korozīvās darbībās, kur vietas ir ļoti maz vai noplūdes integritāte ir ļoti svarīga, ir nepieciešamas zināšanas par bloku grafīta siltummaiņu būvniecības procesu, lai norādītu piemērotu aprīkojumu.

Serdes konstrukcija: Cementēti urbti bloki monolītā
Procedūra sākas ar milzīgiem necaurlaidīga grafīta blokiem. Grafīts tiek padarīts izturīgs pret koroziju, piesūcinot poraino oglekļa grafītu ar fenola vai furāna sveķiem, lai grafītu aizsargātu pret šķidrumu iekļūšanu. Bloki ir precīzi izurbti ar diviem perpendikulāru caurumu komplektiem, viens procesa šķidrumam un otrs ekspluatācijas šķidrumam (sildīšanas vai dzesēšanas vide). Abi šķidruma kanāli parasti ir perpendikulāri viens otram, taisnā leņķī un nekrustojas.

Pēc tam atsevišķi bloki tiek sakrauti kaudzē un cementēti ar īpašu sveķu cementu. Cementam jābūt ar tādu pašu termiskās izplešanās koeficientu kā grafītam un līdzīgai izturībai pret koroziju. Kaudze pēc montāžas un sacietēšanas veido monolītu grafīta serdi. Bloku skursteni noslēdz galvenes (sadales kameras), kas ir pieskrūvētas galos, parasti ar blīvēm, lai novirzītu šķidrumu urbtajos kanālos un no tiem. Pēc tam visu šo komplektu iesaiņo tērauda apvalkā vai piegādā ar ārējiem pārklājumiem.

Bloku grafīta apmainītāju īpašās montāžas funkcijas
Mērogošanas modularitāte
Bloku konstrukcijas būtība nodrošina modularitāti. Vairākus blokus var sakraut horizontāli vai vertikāli, lai uzlabotu siltuma caurlaidības laukumu. Viena korpusa ietvaros var izmantot dažādus bloku garumus, lai varētu izpildīt nepieciešamo pienākumu bez nepieciešamības pēc pasūtījuma izgatavot. Šī modularitāte samazina rezerves daļu krājumus, jo teorētiski bojātu bloku var mainīt, lai gan faktiski bloku nomaiņa tiek veikta reti, īpaši, ja tiek ņemtas vērā savienošanas komplikācijas.

Ārkārtīgi kompakts
Viss bloka tilpums ir aktīva siltuma pārneses virsma – katrā kubikcentimetrā ir krustojoši kanāli, padarot iekārtu ārkārtīgi kompaktu. Nav cauruļu, deflektoru vai cauruļu loksnes, kas neaizņem vietu. Bloku grafīta siltummainis var izmantot par 50-70% mazāku grīdas laukumu nekā tāda paša jaudas metāla apvalka-un cauruļu siltummaiņi. Šis kompaktums ir īpaši noderīgs modernizācijai vai uzstādīšanai esošajās ķīmiskajās iekārtās, kur ir ļoti maz vietas.

Savienojumu likvidēšana starp caurulēm un cauruļu loksnēm
Bloku konstrukcija novērš cauruļu{0}}un-cauruļu loksnes savienojumus, kas ir izplatīts noplūžu cēlonis parastajos siltummaiņos. Nav mehāniski velmētu vai metinātu galu uz cauruli. Cietais grafīts veido barjeru starp procesu un ekspluatācijas šķidrumiem. Blīves tiek izmantotas tikai galvenē-, lai-bloķētu savienojumus, kur abiem šķidrumiem ir neliels diferenciālais spiediens. Tas krasi samazina iespējamos noplūdes kanālus un uzlabo drošību ar bīstamiem vai indīgiem šķidrumiem.

Nav starpliku starp apkopes un procesa šķidrumiem
Galvenais bloka konstrukcijas drošības raksturlielums ir tas, ka abas šķidruma plūsmas nav atdalītas ar blīvēm. Grafīta bloks ir nepārtraukta monolīta barjera. Galvenes blīves var noplūst, taču, tā kā kolektora kameras ir izolētas, pastāv maza iespēja, ka procesa un apkopes šķidrumi tiks savstarpēji piesārņoti. Šī īpašība ir īpaši vērtīga lietojumos, kur abu šķidrumu sajaukšana izraisītu smagas reakcijas vai produkta zudumu.

Galvenais ierobežojums ir ne{0}}labojamība
Unikālā konstrukcija rada arī lielu ierobežojumu. Ja bloks iekšā saplīst karstuma trieciena, spiediena pārsprieguma vai mehāniskas slodzes rezultātā, to nevar metināt, aizlāpīt vai aizpildīt. Iekšējās ejas nav pieejamas remontam. Jums ir jāaizstāj viss bloks vai visa bloka kaudze. Faktiski tas parasti nozīmē atteikšanos no visa siltummaiņa, jo atsevišķu bloku nomaiņa ir saistīta ar savienoto savienojumu pārraušanu un jaunu bloku pārlīmēšanu, kas reti ir lēti.

Dažos smagos pakalpojumos bloka apmainītāji faktiski ir patērējami komponenti. Izturība pret temperatūras ciklu un mehānisku nogurumu regulē to dzīvi. Ja ir paredzama periodiska plaisāšana, paralēli var nodrošināt vairākas mazākas bloku vienības, lai viena kļūme neizslēdz visu procesu.

Shell un Tube Graphite siltummaiņu salīdzinājums
Grafīta siltummaiņi tiek veidoti arī čaulu{0}}un-cauruļu konstrukcijā, izmantojot grafīta caurules (parasti 20–50 mm diametrā) un grafīta cauruļu loksnes. Salīdzinājums atklāj kompromisus:

Funkcija: Grafīta bloks, grafīts, apvalks un caurule
Siltuma plūsmas blīvumsĻoti augsts (saspiests)Mērens
Noplūdes ceļi Daži (nav cauruļu savienojumu) Daudzi (katrs caurules savienojums)
Labojamība Nav (ieplaisājis bloks=nomaiņa) Labs (var aizbāzt vai nomainīt atsevišķas caurules)
Maksimālais darbības spiediens Zemāks (bieži 6–10 bāri) Augstāks (varbūt 10–16 bāri)
Tīrīšana / piesārņojums Aizsprostojušies caurumi, kurus ir grūtāk tīrīt. Ir iespējama cauruļu mehāniskā tīrīšana
Tipiski uzdevumi Kondensācija Vienfāzes šķidrumiReboileri, apkure, dzesēšana
Bloku apmainītāji bieži tiek izmantoti kondensācijas un vienfāzes šķidruma darbībām, kurās tiek efektīvi kontrolēts termiskais trieciens. Pakalpojumos, kur aizsērēšana, piesārņojums vai temperatūras cikliskums rada lielākas bažas, priekšroka tiek dota apvalka un cauruļu grafīta sistēmām, jo ​​​​var nomainīt atsevišķas caurules.

Praktiski apsvērumi specifikācijai
Apsverot bloka grafīta siltummaiņa konstrukciju konkrētam pienākumam, jāņem vērā šādi mainīgie lielumi:

Termiskā cikliskuma biežums - Palielināts riteņbraukšanas biežums palielina plaisāšanas risku. Bloku dizainiem patīk darboties visu laiku.

Spiediena pārejas periodi - Pēkšņi spiediena tapas (ūdens āmurs) var sagraut blokus. Cauruļu konstrukcijai un spiediena samazināšanai jābūt pareizai.

Fluid purity – Ports to blocks are small (usually 6-15 mm diameter). Suspended particles >1–2 mm aizsērēšanas risks, ko nav viegli stieņot.

Pakalpojuma kritiskums - Vienā-vilciena procesā, kad siltummaiņa atteice izraisa ražošanas apturēšanu, var nebūt pieņemami bloku bloku remonts. Būtu ieteicamas liekas vienības vai cits ēkas veids.

Secinājums:
Bloku grafīta siltummainis ir specializēts augstas veiktspējas dizains, kas upurē remontējamību, lai nodrošinātu ārkārtēju kompaktumu un mazāku noplūdes ceļu skaitu. Tās konstrukcija ir urbti bloki, kas sakrauti un savienoti, veidojot monolītu serdi, nodrošinot lielu siltuma pārneses blīvumu un bez caurules-to{2}}caurules loksnes savienojumiem. Bet saplaisājušu bloku nevar salabot, tas ir pilnībā jānomaina. Ēkas stilam jāatbilst uzturēšanas filozofijai un pakalpojuma kritiskumam. Bloku grafīts ir elegants, vietu taupošs risinājums zema termiskā šoka, nepārtrauktām, tīrām, vienfāzes darbībām. Smagiem vai ar drošību saistītiem-pakalpojumiem, kur remontējamība ir svarīga, citi materiāli vai apvalks-un-caurules grafīts var būt piemērotāki.