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。
壓縮機吸入從蒸發(fā)器出來的較低壓力的工質(zhì)蒸汽,使之壓力升高后送入冷凝器,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動而在冷端緩慢運動。如果通過向金屬施加電壓,將電流從熱端發(fā)送到冷端,類似浴缸例子中的主動冷卻,這樣通過電流推動電子帶走熱量就實現(xiàn)了更加高效的散熱。石墨烯在被動冷卻和主動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。
石墨降膜吸收器具有結(jié)構(gòu)強度大,抗熱沖擊性好,傳熱效率高,檢修方便,有較好的耐腐蝕性、耐酸堿性,能夠及時的移走氯化氫溶解掉所產(chǎn)生的熱量,完成大部分氯化氫氣體的吸收,安裝石墨降膜吸收器設(shè)備必須保持垂直,用平衡方式將液體布膜段內(nèi)的吸收液下流堰口調(diào)整到水平狀態(tài),確保吸收液在列管內(nèi)布膜均勻,促使吸收液處在常壓狀態(tài)下自然流動,便于吸收液均勻分配,最后全國有很多不同類型的石墨吸收器,形成濃度較高的鹽酸溶液,石降膜吸收器的運行費用降低了,吸收器的填料段為絕熱吸收,沒有分級吸收工藝中二級吸收器的循環(huán)水冷卻設(shè)計,降低了冷卻水的消耗在運輸中嚴禁碰撞、擠壓等有損于設(shè)備的行為,上下貨時輕拿輕放,安裝時要慢慢緊固螺栓,以免損壞設(shè)備,應(yīng)避免與明火接觸,在挑選的時候一定要注意選擇一家正規(guī)的的石墨吸收器廠家。
YKB型圓塊孔式石墨換熱器為目前較先進,性能較優(yōu)越的一種石墨換熱器。圓柱體換熱塊采用標準單元塊,具有較高的結(jié)構(gòu)強度,在結(jié)構(gòu)中不用膠結(jié)劑采用聚四氟乙烯O型圈密 封介質(zhì),加裝壓力彈簧作熱脹冷縮的自動補償機構(gòu),采用短通道,增加再分配室以提高紊 流效應(yīng)等,使得本換熱器具有結(jié)構(gòu)強度高,耐溫耐壓性能強,抗沖擊性好,體積利用率高, 傳熱效率高,使用壽命長并便于檢修的特點。
在工業(yè)中,石墨換熱器加熱或冷卻酸堿等腐蝕性介質(zhì)的傳熱系數(shù)經(jīng)驗值的范圍是17.45一 2907.5w/(mZ·K)。通過比較可知,用石墨換熱器作為加熱器來處理含鹽廢水,傳熱性能較好。一方面,石墨材料與大多數(shù)介質(zhì)之間的“親和力”極小,晶體不易附著在表面;另一方面,在強制循環(huán)的作用下,晶體在孔道表面附著的可能性進一步減小,因此結(jié)晶對換熱器傳熱性能的影響程度較小。從實驗結(jié)果中還可以看出,影響傳熱系數(shù)的主要因素是流量,溫度和濃度對傳熱系數(shù)的影響程度較小。
圓塊孔式石墨吸收器由于其自身的特殊構(gòu)造,對冷卻介質(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)噴嘴噴出的過程中,石墨換熱器通過蒸發(fā)作用從而帶走大量的熱量而起到冷卻作用。而蒸發(fā)必然導致冷卻介質(zhì)過飽和,三門峽反應(yīng)釜石墨防腐襯里如果冷卻介質(zhì)的硬度較高,必然導致大量鹽份析出。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,反應(yīng)釜石墨防腐襯里價格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為出口溫度過高而停止工作,損壞圓塊孔式石墨吸收器。在工業(yè)化工生產(chǎn)中,通常會選擇水作為冷卻介質(zhì)。
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