石墨换热器结构
石墨换热器按其结构可分为块孔式、管壳式和板式3种类型;
1、块孔式:由若干个带孔的块状石墨组件组装而成。
2、管壳式:管壳式换热器在石墨换热器中占有重要地位,按结构又分为固定式和浮头式两种。
3、板式:板式换热器用石墨板粘结制成。
此外,还有沉浸式、喷淋式和套管式等(见蛇管式换热器、套管式换热器)。
石墨换热器的原理
石墨不但具有耐酸腐蚀性,而且具有良好热传导性能,将石墨芯体做成垂直和水平互相分隔开的块孔式结构,当两种介质彼此通过时,高温介质不断地把热量传给石墨换热器,低温介质不断从换热器得到热量,从而实现了热交换。石墨换热器是传热组件用石墨制成的换热器。制造换热器的石墨应具有不透性,常用浸渍类不透性石墨和压型不透性石墨。
石墨换热器的特性1、石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍,导热性也远远超过钢、铁、铅等金属材料,所以石墨换热器的导热系数随温度升高而降低;
2、因为石墨有很强的耐高温性,这也使得石墨换热器即使经超高温电弧灼烧,它的重量的损失和热膨胀系数也很小,并且其强度会随温度提高而加强;
3、石墨换热器的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好;
4、石墨换热器的成本高,体积大,使用不多。它主要用于盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。主要用在氯碱化工、石油化工、氟化盐、钛白、锆业、氯乙酸、氯化石蜡、单晶硅氟化工等生产行业;
5、石墨换热器具有良好的抗热震性;
石墨换热器的优缺点
优点:
适用不氧化或弱氧化强酸、碱类、盐溶液、有机酸大部分的有机溶剂和复合介质;导热系数高于许多金属,仅次于铜和铝,比碳钢大2 倍,比不锈钢大5 倍,居非金属材料之首,适合制作各种换热设备;线膨胀系数小、耐高温、耐热冲击;表面不易结垢,无污染;密度小,重量轻;
缺点:
石墨换热器分为块孔式和管壳式两种。块孔式石墨换热器的主要缺点是一旦出现泄漏很难查找出,也不容易修复。管壳式石墨换热器的缺点是石墨管的强度相对较低,使用的蒸汽压力不能超过0.15MPa;受热介质的流速低,只能控制在2 ~3m/s;进出口温差只能控制在2 ~4℃,换热器的体积大。