[实用新型]石墨改性聚全氟乙丙烯换热器

说明书

本实用新型涉及一种用石墨改性聚全氟乙丙烯材料制作的换热设备，是一种适合于较高温度下使用的耐腐蚀换热设备的结构。

石墨改性聚丙烯是一种性能较好的新型塑料，它不仅具有优良的耐腐蚀性能、比重小的特点，而且还具有良好的导热性能。本专利申请人在八十年代参与研制的石墨改性聚丙烯换热器就是采用这种材料加工制成换热器管，用于换热器、冷凝器、吸收器等换热设备，在石油、化工、制药、染料、冶金、食品等工业领域中得到广泛应用。由于这些换热设备的换热管采用石墨改性聚丙烯材料；壳体、管板、封头、法兰及接管零件均采用纯聚丙烯材料加工制成，因此换热器的最高使用温度只能达到120℃，对于高温强氧化性介质(例如浓醋酸、温度在65℃以上浓度＞65％的浓硫酸、温度高于65℃的浓硝酸等)以及某些有机溶剂就不能耐腐蚀。因此对于温度较高、有苛刻的腐蚀介质条件下，这种换热器的应用也受到限制。

本实用新型的目的是提供一种能在较高温度下耐腐蚀性能强的换热设备。最高使用温度可达205℃，可以在腐蚀介质更苛刻的条件下使用。

本实用新型石墨改性聚全氟乙丙烯换热器与通常的换热器一样，主要由换热管、壳体、管板、封头、法兰及接管等零部件构成，壳体、封头、法兰及接管零部件用金属或聚丙烯材料制成，石墨改性聚全氟乙丙烯的换热管热胀焊接固定在聚全氟乙丙烯的管板上；封头法兰与管板、壳体、法兰之间有密封垫圈，并用螺栓连接在一起；在壳体、封头及接管与腐蚀介质接触的表面有聚四氟乙烯板衬里或用聚全氟乙丙烯或氯化聚醚的喷涂层。衬里的厚度为1-2mm，喷涂层的厚度为0.2-1.0mm。

由于换热管采用了使用温度较高耐蚀性能好、导热性优良的石墨改性聚全氟乙丙烯管，设备其它零部件与腐蚀介质接触的表面有耐蚀性能优良的材料作衬里或涂层的覆合结构，换热管与管板根据材料的特性采用了热胀焊的连接固定结构，因此是一种具有较高使用温度和优良耐蚀性能的换热设备。

附图是本实用新型为列管换热器时的封头、管板与壳体的结构图。

本实用新型石墨改性聚全氟乙丙烯换热器如图所示，换热器为列管式换热器时，它由换热管1、壳体2、管板3、封头4、法兰5及接管6构成。壳体2、封头4、法兰5及接管6零部件采用金属或聚丙烯材料加工制成。换热管1是采用石墨改性聚全氟乙丙烯挤出加工制成，管板3是采用聚全氟乙丙烯材料压制的板材加工制成，换热管1热胀焊接固定在管板3上，管板3与封头法兰5A与壳体法兰5B之间的垫圈7，用螺栓将封头法兰5A、管板3和壳体法兰5B连接固定。在壳体2、封头4和接管6与腐蚀介质接触的表面有衬里8或喷涂层。衬里采用聚四氟乙烯板材，衬里厚度为1-2mm，喷涂层用聚全氟乙丙烯或氯化聚醚喷涂，喷涂层厚度为0.2-1.0mm。衬里和喷涂均采用通常在金属或聚丙烯的基材上衬塑料和喷塑的方法进行施工。

石墨改性聚全氟乙丙烯材料是用石墨和聚全氟乙丙烯与助剂共混挤出造粒制成的材料，它能熔融加工，成型加工十分方便，故能挤出各种尺寸型号的管子作为换热管用(例如φ10×1mm，φ18×1.5mm，φ24×2mm等规格)。聚全氟乙丙烯材料是一种可用于205℃的耐蚀性能十分优良的材料，很容易压制成板材加工成管板。这两种材料的管子与管板采用热胀焊连接，施工简便并能保证连接质量。

石墨改性聚全氟乙丙烯材料呈化学惰性，基本上不受任何化学介质的影响，即使在高温和带压力下只有溶融碱金属、元素氟等介质才能与它反应，在205℃的高温下对一般的酸、碱、盐及有机溶剂均能耐蚀。其传热性能大大提高，导热系数比纯聚全氟乙丙烯提高20倍以上。用此材料制成的换热管其耐温、耐腐蚀及传热性能优良。加之在换热器与腐蚀介质接触的内表面采取了防腐性能优良的材料作衬里或涂层结构。因此本实用新型提供的换热器使用温度可达205℃，操作压力≤0.3MPa，真空740mmHg，与石墨改性聚丙烯换热器相比操作压力相同，温度却提高了85℃，适用的腐蚀介质范围更广，是一种防腐性能优良的换热设备。本实用新型提供的结构不仅适用于列管式换热器，还适用于盘管式或板式换热器等换热设备。