石墨换热器所使用的不透性石墨作为理想的防腐蚀材料,具有以下优点:
(1)具有高度的化学稳定性能。除了强氧化性酸及碱外,对大部分化学介质都是耐腐蚀的,特别含氯离子的介质。
(2)具有极高的导热性能。石墨的导热系数为100~110W/m.K,其导热系数和铜、铝相仿,是普通碳钢2.5倍以上,是不锈钢的6倍以上,见图1。
(3)在热稳定方面,石墨的使用温度可达到150℃,且其热膨胀系数很小,大约为0.5~4×10-6×1/℃,不容易受温差应力的影响。
(4)由于石墨管内外壁很光滑,其绝对粗度仅是金属管的1/20~1/50,阻力降不超过300Pa;且石墨属于非金属,决定了石墨管跟大多数介质之间“亲和力”小,不会污染介质,管壁也不易结垢,因而扩展了其应用范围。
综上所述石墨换热器是一种高效、耐腐蚀性强的换热设备,由于其显著的高效传热,防止结垢以及耐腐蚀等特性,“十一五”期间,在精细化工、农药、化肥等化工领域已得到广泛应用。
近几年,我国联碱行业为了提高换热效率、回收低品位热能、降低电耗及综合能耗、节约设备成本,在许多设备上也试用了石墨换热器,在传热效果、结疤状况、抗腐蚀性能及节能降耗等方面均取得许多宝贵数据,为石墨换热器在联碱生产上使用奠定了基础,同时也为联碱生产进一步降低能耗创造了条件。