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石墨换热器新技术的开发应用分析

2016-07-22  来自: 泰安正大石墨设备有限公司 浏览次数:308

    石墨换热器具有换热效果好、耐腐蚀性强、结构经凑、占地面积小和易于安装维修等特点,在化工、农药、医药生产过程中大量使用。但是与金属换热设备相比较,石墨换热器设备机械强度低和使用温度不高的弱点也比较明显。为此,近年来国内外科研和生产部门采用了许多措施以提高石墨换热器设备的的整机性能。

  为了使石墨换热器能用于特殊介质、复杂工况的场合,各科研和生产厂家开发了多种类型的专用石墨材料。

  一、增强不透性石墨材料。不透性石墨是由人造石墨及合成树脂通过浸渍、压制、浇铸等方法制得的新型结构材料,它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,特别是含氯离子的介质。浸渍石墨的不透性是靠尽责来实现的,因此浸渍剂的质量直接影响石墨换热器的使用性能。常用的浸渍剂有热固性、低粘度的酚醛树脂、改性酚醛树脂、糠酮树脂、有机硅树脂等。国内外新开发的浸渍剂品种有聚四氟乙烯、二乙烯基苯树脂、聚酯树脂、碳浸渍等。新浸渍剂的开发提高了不透性石墨材料的导热性和热稳定性,大大扩展了石墨换热器的使用范围。

  二、化工专用石墨材料。化工专用石墨材料是专门在化工行业特殊复杂工况中使用的细颗粒、低孔隙率、该强度的石墨材料。国外一些先进国家开发了颗粒度小于0.35mm的石墨坯材,而美国拥有当今世界上独特的大块细颗粒结构不透性石墨材料,其最大颗粒仅为0.15mm。这些化工专用石墨材料颗粒细、密度高、机械强度和换热性能好,是世界各国制造石墨换热器所用的首先材料。

  三、非金属—石墨复合材料。聚四氟乙烯(PTFE)—石墨复合材料是用石墨材料填充的PTFE,提高其热导率的同时,可以改变纯PTFE的力学性能。此外还有聚氯乙烯—石墨、聚丙烯—石墨等复合材料,同样是用石墨材料进行填充,再压制成管,这类管材具有热塑性、可焊性和优异的耐腐蚀性,可替代酚醛石墨压型管,而成本比浸渍石墨管和压型石墨管更低,用气制造的管壳式石墨换热器广泛应用于氯碱、农药和硫酸等工业生产中,效果较好。

  传统的石墨换热器结构形式有块孔式石墨换热器列管式石墨换热器。近年来石墨换热设备不断反展,开发出很多新结构的石墨换热器。国内自主研发的大型氟塑料—石墨板式换热器、组合列管式磷酸浓缩换热器、石墨—玻璃钢组合式换热器、复合材料紧凑型板壳式换热器等,都具有很高的先进性和实用性,并得到了较广泛的应用。


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