石墨换热器

石墨换热器

（化工1101 祖雪薇110830118）

1、石墨换热器结构

石墨换热器基体为圆柱体，中间有直径为350mm的孔，使圆柱体变为圆筒体（如图1）。圆柱体有较稳定的结构强度，易于密封，在结构中不用胶结剂，而且采用聚四氟乙烯O型圈密封介质，加装压力弹簧作热胀冷缩的自动补偿机构，下部有介质再分配室，增强紊流效应，结构强度高，耐热耐压性强，抗冲击性能好，体积利用率高，传热效率高，便于检修。

图1 石墨换热器结构简图

2、石墨换热器工作原理

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。3、石墨换热器优缺点

优点：1、耐腐蚀性：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。

2、高导热性：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。

3、线膨胀系数小、耐高温、耐热冲击。

4、表面不易结垢，无污染。

5、机械加工性能好。

6、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。

4、石墨换热器的应用

基于以上优点，石墨换热器在冷轧酸洗线及化工、石油、农药等行业得到日益广泛的应用。

现主要介绍石墨换热器在酸洗线中的应用。

在冷轧酸洗工序中，石墨换热器通过酸泵从酸槽一端将酸抽出，泵入石墨换热器，经石墨换热器加热又排回酸槽的另一端，由于这一过程是连续进行的，故实现了石墨换热器对酸的加热，见图2。

图2 石墨换热器在酸洗线中工作原理简图

石墨换热器改变了酸的受热方式，使酸提温均匀，缩短了提温时间，降低了蒸汽消耗，减少了能源浪费，提高了工作效率；石墨换热器增加了酸的流动性，对带钢表面产生了一定的冲刷效果，加速了去除氧化铁皮的进程。与直接通蒸汽加热酸液的加热方法相比较，由于受热方式的改变，酸的过热挥发以及冷凝水对酸的稀释明显减弱，酸耗效益明显降低。