石墨換熱器新技術的開發應用分析

    石墨換熱器具有換熱效果好、耐腐蝕性強、結構經湊、占地面積小和易于安裝維修等特點，在化工、農藥、醫藥生產過程中大量使用。但是與金屬換熱設備相比較，石墨換熱器設備機械強度低和使用溫度不高的弱點也比較明顯。為此，近年來國內外科研和生產部門采用了許多措施以提高石墨換熱器設備的的整機性能。

  為了使石墨換熱器能用于特殊介質、復雜工況的場合，各科研和生產廠家開發了多種類型的專用石墨材料。

  一、增強不透性石墨材料。不透性石墨是由人造石墨及合成樹脂通過浸漬、壓制、澆鑄等方法制得的新型結構材料，它除了具有高度的化學穩定性能，還具有極高的導熱性能且不污染介質，不易結垢，因而大大擴展了其應用范圍。在化學穩定性方面，不透性石墨除了強氧化性酸及堿外，對大部分化學介質都是耐腐蝕的，特別是含氯離子的介質。浸漬石墨的不透性是靠盡責來實現的，因此浸漬劑的質量直接影響石墨換熱器的使用性能。常用的浸漬劑有熱固性、低粘度的酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、糠酮樹脂、有機硅樹脂等。國內外新開發的浸漬劑品種有聚四氟乙烯、二乙烯基苯樹脂、聚酯樹脂、碳浸漬等。新浸漬劑的開發提高了不透性石墨材料的導熱性和熱穩定性，大大擴展了石墨換熱器的使用范圍。

  二、化工專用石墨材料。化工專用石墨材料是專門在化工行業特殊復雜工況中使用的細顆粒、低孔隙率、該強度的石墨材料。國外一些******開發了顆粒度小于0.35mm的石墨坯材，而美國擁有當今世界上***的大塊細顆粒結構不透性石墨材料，其***顆粒僅為0.15mm。這些化工專用石墨材料顆粒細、密度高、機械強度和換熱性能好，是世界各國制造石墨換熱器所用的首先材料。

  三、非金屬—石墨復合材料。聚四氟乙烯（PTFE）—石墨復合材料是用石墨材料填充的PTFE，提高其熱導率的同時，可以改變純PTFE的力學性能。此外還有聚氯乙烯—石墨、聚丙烯—石墨等復合材料，同樣是用石墨材料進行填充，再壓制成管，這類管材具有熱塑性、可焊性和優異的耐腐蝕性，可替代酚醛石墨壓型管，而成本比浸漬石墨管和壓型石墨管更低，用氣制造的管殼式石墨換熱器廣泛應用于氯堿、農藥和硫酸等工業生產中，效果較好。

  傳統的石墨換熱器結構形式有塊孔式石墨換熱器、列管式石墨換熱器。近年來石墨換熱設備不斷反展，開發出很多新結構的石墨換熱器。國內自主研發的大型氟塑料—石墨板式換熱器、組合列管式磷酸濃縮換熱器、石墨—玻璃鋼組合式換熱器、復合材料緊湊型板殼式換熱器等，都具有很高的***性和實用性，并得到了較廣泛的應用。