石墨设备

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新型列管式石墨换热器在合成氨生产中的应用

在合成氨生产过程中，始终伴随着热量交换，特别对化肥企业来说夏季气温上升，压缩机出工不出力现象普遍存在。

　　夏季气温上升，半水煤气脱硫后进人清洗塔清洗，而清洗塔在烈日暴晒下，温度高达40—43cc，使半水煤气在40cc的水饱和蒸汽压为880mmH 0 (8.63kPa)，半水煤气在2 600mmH 0(25.50kPa)(G)出清洗塔进人压缩机一段，一般由清洗塔到压缩机一段的半水煤气总管长100m，流速为8 10m/s，温度到达压缩机前可达到44cc，因而压缩机在夏季存在“有气无力”的现象。

　　在夏季水温高，压缩机“有气无力”、传热效果差、能耗高是制约合成氨生产的主要问题，对化肥企业来说，夏季是销售旺季，需要生产装置满负荷运行。针对以上问题我们经过了反复的研究，决定采用新型列管式石墨换热器，用在压缩机一段前，取得了良好的经济效益。

　　1 新型石墨换热器设备

　　(1)不透性石墨材料

　　不透性石墨是一种由人造石墨及合成树脂通过浸渍、压制、浇铸等方法制得新型的结构材料，它和其它一切非金属耐腐蚀材料的区别在于，除了具有高度的化学稳定性能，还具有极高的导热性能且不污染介质，不易结垢，因而大大的扩展了其应用范围。

　　在化学稳定性方面，不透性石墨除了强氧化性酸及碱外，对大部分化学介质都是耐腐蚀的，特别含氯离子的介质。在导热性方面，浸渍石墨的导热系数为

　　100～l10W/m·K，其导热系数和铜、铝相仿，是普通碳钢2.5倍以上，通常将其制作热交换器就是根据这一特点。

　　在热稳定方面，酚醛浸渍石墨一般可以承受l70 左右的温度，其热膨胀系数很小，大约为0.4～0.45×10 /K。

　　(2)新型热交换设备

　　新型列管式石墨热交换器两端为固定管板，管板与换热管连接使用高弹性耐腐蚀橡胶材料，实行三道弹性密封，设备结构简单，抗震性好、传热性能好，且操作阻力小，易维护和清理。彻底消除了传统石墨换热器结构上因粘结剂与浸渍石墨块材料线胀系数的明显差异所引起的应力破坏，消除了温度作用下石墨换热管“差异伸长”和温度不均布因素导致的破坏作用。即使在温差较大条件下，运行仍然稳定可靠。设备全部采用活性连接，换管方便，换热面积不减少，避免因堵管造成的整机报废情况。该新型石墨换热器许用压力可达到1.0MPa，使用温度可达到150 cc。

　　2 在合成氨中的应用

　　为了解决压缩机“有气无力”问题，以前有一些厂家采用以喷淋式和喷射式为主的混合热交换器，有的直接采用冷冻水进行降温。前者存在着诸如电耗高、有效气体成分损失、气水分离等系列问题，而后者投资大、耗能更高。在压缩机前增设石墨管煤气冷却器，考虑到夏季煤气温度平均46cC，故而采用温度较低的一次性地下水(温度为l 6 )对煤气进行冷却，这样压缩机一段人

　　口温度在夏季可降低10~C以上，可以始终保持压缩机满负荷运行。

　　(1)应用情况分析

　　根据克拉伯龙方程：PV=MRT可知，降低压缩机一段进气温度，可以提高压缩机打气量。以8×104t/a合成氨计算(投资约50万元)，其新型石墨换热器传热面积为712mz，按降低l0cc计算，可增加输气量为2_3%。

　　(2)经济效益

　　在正常情况下，原来系统日产氨280t，则按氨产量折算，新型石墨冷却器投产后可增加产量280×2.3%=6.44( )，高温季节按每年150天计算，则每年因此增加产量6.44×l50=966(fa)。按合成氨价格l 800元/t，吨氨耗煤700×1.3=900元，吨氨其它费用50元，耗水费用约500元/天，则每年增加效益：(1800—900—50)×966一l50×500=74.61万元

　　通过以上计算可以看出，合成氨生产装置在压缩机一段人口采用新型石墨换热器可有效提高设备运行负荷，增收节能，不到一年即可收回设备投资。

　　总之，从平度天柱等几个厂家使用情况来看。新型石墨换热器的使用取得了令人满意结果。我们相信，其使用前景将会更好。

南通科兴石墨设备有限公司是由多位多年从事石墨设备设计、制造的专业工程技术人员合作创建的：集石墨设备系统开发、设计、制造、销售、维修、服务、防腐施工为一体的科技型技术企业。欢迎来电咨询选购！

石墨的用途

由于石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部

　　门获得广泛应用。

　　作耐火材料

　　石墨设备的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖，坩埚，连续铸造粉，铸模芯，铸模

洗涤剂和耐高温材料。近年来，耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉

内衬中被广泛应用，以及铝碳砖在连续铸造中的应用。使石墨耐火材料与炼钢业紧密相连，全世界炼钢业约消耗的耐火材料。

　　镁碳砖镁碳耐火材料是年代中期，石墨吸收器由美国研制成功，年代，日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼中。目前在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢，并已成为石墨的一种传统用途。年代初，镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。

　　铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的堡罩，水下喷

管以及油井爆破筒等。在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的以上，英国为

。

　　坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品，例如坩埚、曲

颈瓶、塞头和喷嘴等，具有高耐火性，低的热膨胀性，熔炼金属过程中，受到金属浸润和冲刷时亦稳定，高温下良好的热震稳定性和优良的传导性，所以石墨坩埚及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。传统的石墨粘土坩埚用含碳量大于的鳞片石墨制造，通常石墨鳞片应大于目（-筛），而目前国外在坩埚生产技术中的重要改进是，所用石墨的类型、鳞片大小和质量有了更大的灵活性其次是用碳化硅石墨坩埚替代了传统的粘土石墨坩埚，这是随着炼钢工业中恒压技术的引进而产生的。采用恒压技术还可以使小鳞片石墨得到应用,在粘土石墨坩埚中，含碳量达的大鳞片石墨约占/，而在碳化硅石墨坩埚中，大鳞片成分的含量仅占，石墨的含碳量降为。

　　炼钢

　　石墨换热器和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围

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未来我国约有229个城市有建轨道交通潜力

记者获悉，当前，我国城市轨道交通发展的速度之快、规模之大，是世界上所罕见的。至2015年，将有25个城市、完成78条线，2500多公里，投资将突破1万亿以上，还有几个城市正在等待批复。最近发改委在谈到轨道交通十二五规划时提到，下一步要分三个层次：一，把北京、上海、广州、深圳建成建设运营的网络化系统，优化枢纽。二，其他的三百万人以上的城市要建设形成轨道交通的基本骨架，有条件的，150万人口的要建立轨道交通，而且轨道交通要多样化。与此同时，大规模的铁路网建设正在大规模、快速进行，调整后的《中长期铁路网规划》确定到2020年，全国铁路营业里程达到12万公里以上，建设客运专线1.6万公里以上。邻近省会城市将形成1至2小时交通圈、省会与周边城市形成半小时至1小时交通圈，所有省会城市和50万人口以上城市将连通，覆盖全国90%以上人口，北京到全国绝大部分省会城市将形成8小时以内交通圈。“人便其行、货畅其流”的目标将成为现实。

   中国土木工程学会秘书长张雁在3月30日举行的2010年中国国际轨道交通技术展览会新闻发布会上称,按照上述标准初步推算,未来我国大约有229个城市有发展轨道工程的潜力,这将大大推进整个国家城市经济的发展。

   测算的依据是,目前全国400万以上人口城市是13个, 200万以上人口的城市有26个,100万到200万人口的城市有75个,但是50万以上人口的城市有229个。“这229个城市,随着未来发展,人口会增加,都有可能发展城市交通轨道。”他说。

   他判断,按照这样的速度,预计2050年规划的线路将增加到289条,全国城市总里程数将达到11700公里。中国土木工程学会已经上报建设部,提出修改150万人口作为城市轻轨的硬性标准,以便轨道交通得到更快的发展。

   据悉，2010中国国际轨道交通技术展览会将于2010年11月18日至20日在北京展览馆举办，展出面