石墨換熱器結構
石墨換熱器按其結構可分為塊孔式、管殼式和板式3種類型;
1、塊孔式:由若干個帶孔的塊狀石墨組件組裝而成。
2、管殼式:管殼式換熱器在石墨換熱器中占有重要地位,按結構又分為固定式和浮頭式兩種。
3、板式:板式換熱器用石墨板粘結制成。
此外,還有沉浸式、噴淋式和套管式等(見蛇管式換熱器、套管式換熱器)。
石墨換熱器的原理
石墨不但具有耐酸腐蝕性,而且具有良好熱傳導性能,將石墨芯體做成垂直和水平互相分隔開的塊孔式結構,當兩種介質彼此通過時,高溫介質不斷地把熱量傳給石墨換熱器,低溫介質不斷從換熱器得到熱量,從而實現了熱交換。石墨換熱器是傳熱組件用石墨制成的換熱器。制造換熱器的石墨應具有不透性,常用浸漬類不透性石墨和壓型不透性石墨。
石墨換熱器的特性1、石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍,導熱性也遠遠超過鋼、鐵、鉛等金屬材料,所以石墨換熱器的導熱系數隨溫度升高而降低;
2、因為石墨有很強的耐高溫性,這也使得石墨換熱器即使經超高溫電弧灼燒,它的重量的損失和熱膨脹系數也很小,并且其強度會隨溫度提高而加強;
3、石墨換熱器的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好;
4、石墨換熱器的成本高,體積大,使用不多。它主要用于鹽酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蝕性介質的換熱,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。主要用在氯堿化工、石油化工、氟化鹽、鈦白、鋯業、氯乙酸、氯化石蠟、單晶硅氟化工等生產行業;
5、石墨換熱器具有良好的抗熱震性;
石墨換熱器的優缺點
優點:
適用不氧化或弱氧化強酸、堿類、鹽溶液、有機酸大部分的有機溶劑和復合介質;導熱系數高于許多金屬,僅次于銅和鋁,比碳鋼大2 倍,比不銹鋼大5 倍,居非金屬材料之首,適合制作各種換熱設備;線膨脹系數小、耐高溫、耐熱沖擊;表面不易結垢,無污染;密度小,重量輕;
缺點:
石墨換熱器分為塊孔式和管殼式兩種。塊孔式石墨換熱器的主要缺點是一旦出現泄漏很難查找出,也不容易修復。管殼式石墨換熱器的缺點是石墨管的強度相對較低,使用的蒸汽壓力不能超過0.15MPa;受熱介質的流速低,只能控制在2 ~3m/s;進出口溫差只能控制在2 ~4℃,換熱器的體積大。