Теплообменник Советский патент 1976 года по МПК F28F9/02 

I

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре.

Химическая промышленность выдвигает постоянно возрастаюш,ие требования к теплообменной аппаратуре. В настоящее время существует потребность в теплообменниках, способных длительное время работать в контакте с концентрированными азотной, серной, фтористоводородной или фосфорной кислотами при температурах кипения, а также в ряде производственных сред, состоящих из смесей кислот и их соединений.

При этом теплообменники должны обеспечивать повышенную производительность труда, что может быть достигнуто повышением теплопроводности и прочности материала теплообменника.

Известны и широко применяются в качестве холодильников, нагревателей и конденсаторов теплообменники, представляющие собой блок на основе графита с системой непересекающихся вертикальных и горизонтальных каналов 1.

Однако такие теплообменники не удовлетворяют возросшим требованиям химической промышленности по коррозионной стойкости в концентрированных окислительных средах при повышенных температурах.

Так теплообменники из графита, пропитанного синтетической смолой, могут применяться в азотной кислоте при концентрации до

60%, фтористоводородной кислоте при концентрации до 48% и фосфорной кислоте при концентрации до 80%.

Цель изобретения - создание теплообменника с повышенными эксплуатационными свойствами.

Это достигается тем, что поверхность его каналов защищена двухслойной пленкой, состоящей из карбида кремния, легированного 1-4,5% бора и сплава 75-90% кремния с 10-25% бора.

На чертеже представлен предлагаемый теплообменник.

Он состоит из графитового корпуса 1, содержащего карбид кремния, каналов для теплоносителя 2, каналов для химических реагентов 3, защитного карбидного слоя 4 и защитного слоя из сплава кремний - бор 5.

Двухслойная защитная пленка, покрывающая поверхность каналов, образуется в процессе взаимодействия расплава кремний - бор с графитовой основой теплообменника.

Теплообменник собирается из нескольких одинаковых блоков в зависимости от необхоДИМОЙ поверхности нагрева. Графитовая часть аппарата сверху i снизу замыкается графитовыми крышками, которые играют роль распределителей. Все графитовые элемеиты прижаты друг к другу анкерными болтами с пружинными шайбами. Между соседними блоками ставится прокладка из материала, обладающего

химической и термической стойкостью (фторпласт и др.).

Блоки теплообмеиника в форме куба или параллелепипеда имеют вертикальные и горизонтальпые непересекающиеся каналы. По вертикальным каналам идет агрессивная среда, а по горизонтальным - теплоноситель (пар). Подвод и отвод теплоносителя производится с помощью камер и патрубков, присоединяемых к противоположным граням блоков.

Формула изобретения

Теплообменник, выполненный в виде графитового блока с системой непересекающихся

вертикальных и горизонтальных каналов, отличающийся тем, что, с целью увеличения эксплуатационной стойкости, он снабжен расположенной на рабочей поверхности каналов двухслойной защитной пленкой, внутренний слой которой состоит из карбида кремния, а наружный - из сплава бора с кремнием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Химическая аппаратура из графитовых материалов.

Каталог-справочник, М., 1968, стр. 74.

.ялi f f: лr Jвr лf Jf iг :Ш mл