El intercambiador de calor de grafito es un tipo de equipo de transferencia de calor hecho de grafito impermeable como material base, y se usa ampliamente en el proceso de intercambio de calor de alta temperatura, alta presión y medio fuertemente corrosivo en química, metalurgia, energía y otras industrias.
El grafito impermeable es impermeable a los gases, vapores, líquidos y otros medios fluidos, lo que hace que el intercambiador de calor de grafito tenga un excelente rendimiento en el manejo de diversos medios. De acuerdo con el proceso de fabricación, el grafito impermeable se divide en grafito impermeable impregnado, grafito impermeable prensado y grafito impermeable fundido.
Para compensar los microporos formados en el grafito artificial durante el tostado y la grafitización debido a la descomposición y condensación de materias orgánicas, se utilizan varios estabilizadores químicos para impregnar el grafito para evitar la penetración de gases y líquidos. Después de la impregnación y la solidificación, el material de grafito tiene una mayor resistencia mecánica, con una resistencia a la compresión aumentada en 1–2,5 veces, una resistencia a la tracción aumentada en 4–5 veces, una resistencia a la flexión aumentada en 2–3 veces y una resistencia al impacto aumentada en 2–2,5 veces.
En este proceso, la selección del agente de impregnación es muy importante, ya que sus propiedades determinan en gran medida la estabilidad química, la estabilidad térmica, la resistencia mecánica, la temperatura de funcionamiento y el rango de grafito impregnado. En la industria química, los agentes de impregnación comúnmente utilizados incluyen resinas fenólicas, resinas fenólicas modificadas, resina de acetona furfural, resina de alcohol furfurílico, resina de organosilicio, silicato de sodio, brea, etc.
El grafito prensado es un tipo de producto de grafito moldeado. Se fabrica mezclando polvo de grafito artificial y aglutinante en una cierta proporción para formar una pasta, y luego extruyéndolo o moldeándolo en un molde, y luego solidificándolo por calentamiento. El aglutinante usado puede ser resina termoendurecible, resina termoplástica, brea u otros adhesivos. El material de grafito prensado es denso y no poroso, y no necesita ser impregnado con resina sintética. Tiene buena estabilidad química, conductividad térmica, resistencia al calor, estabilidad térmica y propiedades de procesamiento mecánico. El grafito en sí también tiene buenas propiedades autolubricantes y puede usarse como material resistente al desgaste.
La resistencia mecánica del material de grafito prensado es 1–1,3 veces mayor que la del material de grafito de carbono puro y el material de grafito impregnado. El proceso de producción de material de grafito prensado es simple, con un ciclo corto y bajo costo. El equipo hecho con material de grafito prensado es mucho más barato que los hechos de plomo, esmalte y acero inoxidable. Por lo tanto, ha sido ampliamente utilizado en los sectores industriales de química, petróleo, metalurgia, fabricación de papel, textil, etc.
El grafito fundido es un producto de grafito impermeable resistente a la corrosión fabricado mediante el uso de resina sintética termoendurecible como aglutinante, polvo de grafito artificial como relleno, y luego agregando un agente de curado, y luego fundiéndole a temperatura (o calentamiento) y presión normales. Este material tiene buena estabilidad química, resistencia al calor y resistencia a la compresión. Entre ellos, el rendimiento de la resina determina la estabilidad química y la estabilidad térmica del grafito fundido. El grafito fundido tiene una buena fluidez y se puede usar para fabricar piezas mediante métodos de fundición comunes a temperaturas normales y sin presión. Estas piezas se pueden moldear en moldes de arena o metal, moldes de PVC (o moldes de madera también están disponibles).
El grafito impermeable fundido se puede usar para hacer bombas, válvulas. Tapones, tuberías, tanques de decapado, intercambiadores de calor, recipientes de reacción, columnas de absorción, etc. El grafito fundido se puede usar como material estructural independiente o como material de revestimiento.
En resumen, el grafito impermeable para intercambiadores de calor de grafito, como un importante material de intercambio de calor, tiene una amplia gama de perspectivas de aplicación en química, metalurgia, energía y otras industrias. Con el avance continuo de la tecnología y la expansión de los campos de aplicación, creemos que los intercambiadores de calor de grafito impermeables desempeñarán un papel importante en campos cada vez mayores.