换热器-氟物质―墨材物质换热器在冶铸气体研发序列里的运行-河北耀一节能设备制造有限责任公司

　石墨列管换热器不透性石墨导热系数较高，但流体在管内流动状态简单，不能形成湍流，导致传热系数较低，为金属板式换热器的一半；石墨性脆，机械强度低，受振动易破裂；管板为浸渍石墨，换热管为不透性石墨，其间的粘结剂是热固性树脂，三者热膨胀系数不同，承受拉应力及弯曲应力的能力差1，受热时易开裂漏酸。

　　氟塑料石墨板式换热器氟塑料石墨板式换热器的板片是采用石墨作为导热材料，炭纤维作为增强材料，氟塑料作为粘结材料，采用热压法在模具内成型的2，具有较高的导热系数和_性能。氟塑料石墨复合材料与部分材料导热系数的对比见。

　　部分材料的导热系数对比由可见，氟塑料石墨材料的导热系数较高，仅次于铜、铝、石墨、钽、碳钢而高于铅、不锈钢、钛、铸铁等。氟塑料石墨复合材料在硫酸介质中的_性能如所示。氟塑料石墨复合材料在硫酸中的_性能由可见，在温度50以下、w（H2SO4）<96时，以及在温度80以下、w（H2SO4）<90时，氟塑料石墨材料具有很好的_性，在稀硫酸中，其使用温度可高达140.

　　换热器的设计板式换热器通常采用平均温差法和传热单元数法计算换热面积，我们采用了传热单元数法。增湿塔稀酸板式换热器的工艺参数如所示。增湿塔稀酸板式换热器工艺参数板式换热器的计算公式如下4：NTU1=KA/C1=（T2-T1）/（T1-t1）=C1/C2式中：NTU1根据酸侧计算的传热单元数；K总传热系数，W/（m2K）；A传热面积，m2；温度效率；C1、C2热、冷流体的热容量（流量比热容），J/（Ks）.

　　根据工艺参数计算出、值；初步选取板间流速，并根据流量与许用压降安排通道布置；求出相应的对流传热系数和总传热系数；查出所选通道布置相对应的TU1线图或计算式，得到NTU1值；根据NTU1计算传热面积；与所选通道布置对应的面积比较，若不一致则改变布置方案，重新计算，直至吻合为止；根据氟塑料石墨板式换热器压力降与流速的关系曲线，检验取定的流速是否在允许的压降范围以内。

　　氟塑料石墨板式换热器压降与流速的关系曲线通过计算，一三系列增湿塔用氟塑料石墨板式换热器的总换热面积A150m2。取单台换热器换热面积15m2，第1系列采用4台并联，第2系列采用3台并联，第三系列采用3台并联。

　　应用效果a实践证明，氟塑料石墨板式换热器用于冶炼烟气制酸系统的稀酸冷却效果非常好，无腐蚀，无泄漏，不结垢，可满足工艺要求。冷却水的pH值检测显中性，证明其线性密封结构和弹簧结构非常好。用后的冷却水可用作净化工段补充水或浓硫酸冷却系统的冷却水。b氟塑料石墨板式换热器具有较高的传热系数，在同等换热量的情况下，比铅排管、列管式换热器的占地面积小得多。设备投资低，维修难度小。

　　结语在目前的冶炼烟气制酸系统，稀酸换热器的选用是一个老大难问题，铅排管无法胜任其工况条件，金属列管或板式换热器造价较高，石墨列管换热器传热效率低且易开裂。我厂选用的氟塑料石墨板式换热器具有_性强、传热系数大、无泄漏、造价低等特点，能够长周期地运行，_了生产的顺利进行，并且节约了大量的维修费用，经济效益和社会效益显著，在硫酸行业具有很大的推广应用价值。