換熱器-氟物質(zhì)―墨材物質(zhì)換熱器在冶鑄氣體研發(fā)序列里的運(yùn)行-河北耀一節(jié)能設(shè)備制造有限責(zé)任公司

　石墨列管換熱器不透性石墨導(dǎo)熱系數(shù)較高，但流體在管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)簡(jiǎn)單，不能形成湍流，導(dǎo)致傳熱系數(shù)較低，為金屬板式換熱器的一半；石墨性脆，機(jī)械強(qiáng)度低，受振動(dòng)易破裂；管板為浸漬石墨，換熱管為不透性石墨，其間的粘結(jié)劑是熱固性樹(shù)脂，三者熱膨脹系數(shù)不同，承受拉應(yīng)力及彎曲應(yīng)力的能力差1，受熱時(shí)易開(kāi)裂漏酸。

　　氟塑料石墨板式換熱器氟塑料石墨板式換熱器的板片是采用石墨作為導(dǎo)熱材料，炭纖維作為增強(qiáng)材料，氟塑料作為粘結(jié)材料，采用熱壓法在模具內(nèi)成型的2，具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和_性能。氟塑料石墨復(fù)合材料與部分材料導(dǎo)熱系數(shù)的對(duì)比見(jiàn)。

　　部分材料的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)比由可見(jiàn)，氟塑料石墨材料的導(dǎo)熱系數(shù)較高，僅次于銅、鋁、石墨、鉭、碳鋼而高于鉛、不銹鋼、鈦、鑄鐵等。氟塑料石墨復(fù)合材料在硫酸介質(zhì)中的_性能如所示。氟塑料石墨復(fù)合材料在硫酸中的_性能由可見(jiàn)，在溫度50以下、w（H2SO4）<96時(shí)，以及在溫度80以下、w（H2SO4）<90時(shí)，氟塑料石墨材料具有很好的_性，在稀硫酸中，其使用溫度可高達(dá)140.

　　換熱器的設(shè)計(jì)板式換熱器通常采用平均溫差法和傳熱單元數(shù)法計(jì)算換熱面積，我們采用了傳熱單元數(shù)法。增濕塔稀酸板式換熱器的工藝參數(shù)如所示。增濕塔稀酸板式換熱器工藝參數(shù)板式換熱器的計(jì)算公式如下4：NTU1=KA/C1=（T2-T1）/（T1-t1）=C1/C2式中：NTU1根據(jù)酸側(cè)計(jì)算的傳熱單元數(shù)；K總傳熱系數(shù)，W/（m2K）；A傳熱面積，m2；溫度效率；C1、C2熱、冷流體的熱容量（流量比熱容），J/（Ks）.

　　根據(jù)工藝參數(shù)計(jì)算出、值；初步選取板間流速，并根據(jù)流量與許用壓降安排通道布置；求出相應(yīng)的對(duì)流傳熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)；查出所選通道布置相對(duì)應(yīng)的TU1線圖或計(jì)算式，得到NTU1值；根據(jù)NTU1計(jì)算傳熱面積；與所選通道布置對(duì)應(yīng)的面積比較，若不一致則改變布置方案，重新計(jì)算，直至吻合為止；根據(jù)氟塑料石墨板式換熱器壓力降與流速的關(guān)系曲線，檢驗(yàn)取定的流速是否在允許的壓降范圍以內(nèi)。

　　氟塑料石墨板式換熱器壓降與流速的關(guān)系曲線通過(guò)計(jì)算，一三系列增濕塔用氟塑料石墨板式換熱器的總換熱面積A150m2。取單臺(tái)換熱器換熱面積15m2，第1系列采用4臺(tái)并聯(lián)，第2系列采用3臺(tái)并聯(lián)，第三系列采用3臺(tái)并聯(lián)。

　　應(yīng)用效果a實(shí)踐證明，氟塑料石墨板式換熱器用于冶煉煙氣制酸系統(tǒng)的稀酸冷卻效果非常好，無(wú)腐蝕，無(wú)泄漏，不結(jié)垢，可滿足工藝要求。冷卻水的pH值檢測(cè)顯中性，證明其線性密封結(jié)構(gòu)和彈簧結(jié)構(gòu)非常好。用后的冷卻水可用作凈化工段補(bǔ)充水或濃硫酸冷卻系統(tǒng)的冷卻水。b氟塑料石墨板式換熱器具有較高的傳熱系數(shù)，在同等換熱量的情況下，比鉛排管、列管式換熱器的占地面積小得多。設(shè)備投資低，維修難度小。

　　結(jié)語(yǔ)在目前的冶煉煙氣制酸系統(tǒng)，稀酸換熱器的選用是一個(gè)老大難問(wèn)題，鉛排管無(wú)法勝任其工況條件，金屬列管或板式換熱器造價(jià)較高，石墨列管換熱器傳熱效率低且易開(kāi)裂。我廠選用的氟塑料石墨板式換熱器具有_性強(qiáng)、傳熱系數(shù)大、無(wú)泄漏、造價(jià)低等特點(diǎn)，能夠長(zhǎng)周期地運(yùn)行，_了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并且節(jié)約了大量的維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，在硫酸行業(yè)具有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。