為了提高設(shè)備性能,石墨換熱器用材可用涂敷法、覆蓋法和混入法強(qiáng)化處理。例如石墨管采用碳纖維纏繞法可使其強(qiáng)度大幅提升。
(1)石墨管涂敷法涂敷法是在石墨材料表面涂敷耐磨陶瓷氧化物,從而提高材質(zhì)的耐磨蝕性,適宜于介質(zhì)流速快、固體含量大的工況。當(dāng)管殼式石墨換熱器用于處理含有較多固體顆?；蛄魉佥^快而存在磨蝕危險(xiǎn)的條件時(shí),可以在管板的進(jìn)料側(cè)涂敷這種涂層,實(shí)踐證明其*[3]。
(2)石墨管覆蓋法覆蓋法是利用樹(shù)脂浸漬碳纖維束來(lái)覆蓋浸漬石墨板的上、下兩個(gè)表面達(dá)到增強(qiáng)的目的。結(jié)果表明,經(jīng)該法增強(qiáng)的石墨板與未增強(qiáng)的普通石墨板比較,前者抗彎強(qiáng)度比后者提高40%,這樣增強(qiáng)的浸漬石墨可避免換熱器運(yùn)行中石墨板材因受固體顆粒介質(zhì)的沖刷而損傷(如磷酸中因CaSO4引起的磨蝕現(xiàn)象)。
(3)石墨管混入法混入法是將碳纖維混入石墨材料中再壓制成型,可使材料斷裂強(qiáng)度提高1.5~2倍抗磨蝕性提高4~5倍。石墨換熱器用增強(qiáng)石墨管是先將碳纖維束浸入樹(shù)脂或樹(shù)脂溶液,然后纏繞在石墨管的外表面。纏繞以后,把管子加熱到120~180℃,使樹(shù)脂固化而形成堅(jiān)固的傳力橋。這種增強(qiáng)石墨管即使在負(fù)載驟減和應(yīng)力波動(dòng)時(shí),也能保持其增強(qiáng)效果。采用這種增強(qiáng)石墨管也可使管板與石墨管之間的粘接強(qiáng)度得到提高,石墨管的破壞壓力增加了30%~40%。由此裝配成的管殼式換熱器在強(qiáng)烈機(jī)械應(yīng)力或熱應(yīng)力下,或有固體顆粒介質(zhì)的惡劣環(huán)境中亦能穩(wěn)定運(yùn)行。