南通山剑石墨设备有限公司 姚 建 姚松年

关于石墨换热圆块的孔间壁厚计算问题

南通山剑石墨设备有限公司 姚 建 姚松年

0 引言

圆块式石墨换热器中常规的圆柱形石墨块上钻有互相垂直的两组圆孔:通常轴向排列的纵向孔流通腐蚀性物料，故俗称料孔；与其垂直排列的由圆块外圆横向钻进的横向孔流通工艺介质（如水蒸汽、冷却水、冷冻盐水），俗称水孔，通过二组孔间残留石墨进行传热。当其成为压力容器时，其中的石墨换热块需要作液（气）压产生应力的强度计算，在一些书刊中已有介绍，但其中关于“孔间壁厚计算”问题，却是一个尚未详细探讨的问题，而因其结构的特殊性，在某些方面有必要作进一步的分析探讨。

（1）其一是壳程（加热蒸汽侧或冷却水侧）即横向孔（或称水孔）的“同相孔间壁厚”计算问题。

如图1常规圆块式石墨换热块的横向孔规律性地成排并列于纵向孔之间，其同相孔间壁厚δ，在一些企业的强度计算书中都采用以下公式计算:设孔径为d、水（汽）压力为P MPa、浸渍石墨许用抗拉强度[σ]MPa时，则δ≥dp/[σ]。此公式在矩形石墨换热块的边缘孔尚可行，但对本例则不适用。因圆块式石墨换热块外圆全面覆盖着与横相孔内流通的工艺介质（水蒸汽或冷却水）相同的液（气）压，而其作用面积则大于一排横向孔内流体的截面积，即此时横向孔间的石墨“壁厚”不承受液（气）压造成的拉力，只承受液（气）压造成的压力，因此上述公式不适用。而石……