石墨换热器处理腐蚀性应用

       可用的石墨等级和机械设计允许石墨热交换器在某些应用中替代金属合金和外来金属。石墨换热器很适合用于化工，冶金和制药等行业的高腐蚀性工艺，并且具有成本效益。随着可用石墨等级和机械设计数量的稳步发展，石墨热交换器正进入由昂贵的金属合金和奇异金属所长期占据的区域，设计压力高达350 psi，设计温度高达2700°F（1482°C） ）。
当今，石墨热交换器的三种主要类型是常见的：
       壳和块（圆形或立方）。
       板和垫片。
       壳和管。
通常，块和板的类型限于较小的尺寸，低流量和中低热负荷。壳管设计更适合大尺寸，高流量和污垢应用（例如化肥制造）。
 
       在块或立方型热交换器中，在圆柱形或立方石墨块中钻出孔，以形成冷流和热流的流动通道。这些块彼此之间用垫圈堆叠，然后插入钢壳中。垫圈由独特的弹簧加载系统密封，该系统在块上施加压缩力。通过适当地分隔集管和单个石墨块，可以在管侧进行多道次布置。壳管式结构与工业上使用的常规设计相似，不同之处在于管和板由石墨制成。PTFE垫圈用于密封流动通道，特殊的石墨胶粘剂用于密封管对板的连接。
石墨材料和等级
       石墨技术的独特功能之一是能够以具有成本效益的方式制造多种石墨等级，以满足各种应用需求。与容易腐蚀的合金和稀有金属不同，石墨对含有污染物（例如氯化物和氟化物）的介质具有抵抗力。从腐蚀，压力和温度的角度出发，根据石墨在流体介质的性能方面的性能来指定石墨等级。通过以下步骤可获得高质量的浸渍石墨。
       采购原始石墨。晶粒尺寸和密度以及机械强度是生石墨的关键质量指标。较小的晶粒尺寸表示较高的机械强度，且成本较高。石墨浸渍。原始形式的石墨不是不可渗透的，压力下的流体会渗入原始石墨中。因此，使粗石墨可用的初步是用合适的介质对其进行浸渍。典型的浸渍材料包括耐腐蚀的塑料树脂（酚醛或PTFE），甚至是用于高温应用的碳。深而全的PTFE浸渍是更好的浸渍工艺。通常，浸渍涉及四个步骤：
       加热以从原始石墨中的空隙中驱除蒸气/气体，然后将材料抽真空以从空隙中提取气体。
       将树脂加热到合适的温度以获得所需的性能。正确的热量分布有助于确保流体渗透到石墨的空隙中。
       施加适当的压力使树脂穿透石墨的晶粒间空间。
       加热以使树脂聚合。
浸渍质量测试。浸渍后，通过在压力下进行气泡测试来检测残留的孔隙率，以确保浸渍后的石墨不渗透。
浸渍会影响原始石墨的以下变化：
       用酚醛树脂提高生石墨的机械强度。降低耐热性和抗冲击性。较高的晶粒尺寸具有更大的空隙体积，因此需要更多的浸渍材料。因此，它们在耐热性和抗疲劳性方面遭受更高的劣化。使用超细晶粒石墨解决了这个问题。