石墨換熱器是傳熱組件用石墨制成的換熱器。其可按結(jié)構(gòu)分為塊孔式,管殼式和板式三種;塊孔式:由若干個(gè)帶孔的塊狀石墨組件而成。管殼式:管殼式管熱氣在石墨換熱器中占有重要地位,按結(jié)構(gòu)又分為固定式和浮頭式兩種。板式:板式換熱器用石墨板粘結(jié)制成。此外,還有沉浸式,噴淋式和套管式等。石墨換熱器耐腐蝕性能好,穿熱面不易結(jié)垢,傳熱性能良好。但石墨易脆裂,抗彎和抗拉強(qiáng)度低,因而只能用于低壓,即使承壓能力最好的塊孔狀結(jié)構(gòu),其工作壓力一般也僅為0.3-0.5兆帕。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(zhì)的換熱,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。
壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來(lái)的較低壓力的工質(zhì)蒸汽,使之壓力升高后送入冷凝器,泰州矩形塊孔式石墨換熱器在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后,成為壓力較低的液體后,送入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽,從而完成制冷循環(huán)?,F(xiàn)在想象一塊金屬有冷熱兩端,金屬的原子和電子在熱端快速運(yùn)動(dòng)而在冷端緩慢運(yùn)動(dòng)。矩形塊孔式石墨換熱器批發(fā)如果通過(guò)向金屬施加電壓,將電流從熱端發(fā)送到冷端,類似浴缸例子中的主動(dòng)冷卻,這樣通過(guò)電流推動(dòng)電子帶走熱量就實(shí)現(xiàn)了更加高效的散熱。石墨烯在被動(dòng)冷卻和主動(dòng)冷卻兩方面的性能都十分出色,二者的結(jié)合使得石墨烯成為優(yōu)秀的冷卻器。
導(dǎo)電、導(dǎo)熱性:高純石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過(guò)鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子仍然保留1個(gè)自由電子來(lái)傳輸電荷。在進(jìn)行放熱焊接施工時(shí)往往需要焊接很多個(gè)點(diǎn),施工量也是不小的,石墨的導(dǎo)熱性正好可以滿足這一點(diǎn),既可以耐高溫而且可以迅速降溫。
圓塊孔式石墨吸收器由于其自身的特殊構(gòu)造,對(duì)冷卻介質(zhì)的要求較高,所使用的冷卻液硬度要盡可能低。在冷卻介質(zhì)經(jīng)噴嘴噴出的過(guò)程中,石墨換熱器通過(guò)蒸發(fā)作用從而帶走大量的熱量而起到冷卻作用。而蒸發(fā)必然導(dǎo)致冷卻介質(zhì)過(guò)飽和,如果冷卻介質(zhì)的硬度較高,必然導(dǎo)致大量鹽份析出。由于圓塊孔式石墨吸收器的噴嘴只有2mm大小,不斷析出的鹽份將堵塞噴嘴,降低并逐漸影響圓塊孔式石墨吸收器的工作效率,最終圓塊孔式石墨吸收器將因?yàn)槌隹跍囟冗^(guò)高而停止工作,損壞圓塊孔式石墨吸收器。在工業(yè)化工生產(chǎn)中,通常會(huì)選擇水作為冷卻介質(zhì)。
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