蜂巢式压型石墨热交换器的制作方法

文档序号:4557537阅读:381来源:国知局
专利名称:蜂巢式压型石墨热交换器的制作方法
技术领域
本实用新型属于化工防腐蚀石墨热交换设备。
目前国内外生产石墨热交换器的厂家普遍采用电极石墨为材料,经机械加工和浸渍处理后,制成块孔式、列管式及其他结构的石墨热交换器。如南通石墨设备设计研究所、南通市热交换器厂在1994年5月的“技术质量水平简介”中指出的一样,这些石墨设备制造中均需耗用大尺寸规格的人造石墨材料,均需反复进行树脂浸渍石墨以达到不渗漏的目的,均需用完善的钢结构壳体来将石墨件铠装起来才能制成完整的设备,均需进行劳动强度大、劳动环境差的机加工过程。而且在制造中,经常采用在石墨之间进行胶接,特别是在浸渍石墨的管板和压型石墨的管子胶接时,由于两种材质热伸缩系数有很大差别而造成胶接缝耐热性差,强度低,以致经常出现渗漏而影响使用寿命。
本实用新型的目的,就是为了克服上述石墨热交换器易渗漏、使用寿命短、石墨原料要求高、消耗大,加工过程复杂、不易掌握的缺点设计出的一种原材料消耗低、加工制造简便、也不渗漏的新型高强度石墨热交换器。
本实用新型的目的是这样实现的热交换器的主要原件热交换元件板是正方形或圆形的,以石墨和树脂为原料模压成型,板的正反两面各有一组相同的平行排布的沟槽,板两面的沟槽互成90度角排布,沟槽横截面为正n边形的一半,n为≥4的偶数。一块热交换元件板同一面的两侧各有一个连通该面沟槽两端、对称分布的导流槽,导流槽内开有贯通该元件板的导流圆孔。该元件板的另一面结构完全相同,只是以板正中心为圆心、沟槽连带导流槽旋转了90度。蜂巢式压型石墨热交换器由若干片同规格的热交换元件板平行叠加构成。相邻两面的沟槽相贴紧、形成一组截面为正n边形的通道。多层元件板平行叠加,形成蜂巢式通道群。热交换器内两端的热交换元件板一面有沟槽,一面为平滑,有沟槽的一面与内侧的元件板相贴,平滑面与最外层的钢盖板相贴,上下两块钢盖板通过螺栓、螺母均匀把紧。
元件板沟槽的截面可以是正六边形的一半,也可以是圆形的一半;导流槽可以是楔形的,内有一个导流圆孔,也可以是弓形的,内有一大两小共三个导流圆孔。
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式



图1是方形热交换元件板的结构图图2是热交换器装配结构图图3是圆形热交换元件板结构图图4是
图1沿OPQRST方向剖视图图5是图2的俯视图图6是图3沿MON方向旋转剖视图
图1上的方形元件板在结构上必须是能够通过模压成型的。元件板上有四个导流圆孔1作为换热器的流体进出通道。板的正反两面各有一组除方位互成90度角外,其余完全相同的沟槽2,每一面沟槽的两端各连通一个楔型导流槽3。导流圆孔1位于楔形导流槽3的宽端。如图2所示在一面上流体介质A通过导流圆孔1流入楔形导流槽3,均匀分配到这一组沟槽2的一端,流体介质A流到沟槽2的另一端后汇集到该端楔形导流槽,并流入该端的导流圆孔;在相反的一面上,另一种流体介质B相对于前者成90度角做同样的运动,这样元件板两面的介质A与B达到换热的目的。
图3是圆形元件板。与方形元件板不同之处在于除外形是圆形外,其导流槽3是弓形的,导流槽内有一大两小共三个导流圆孔1,这种结构也是为了使流体分布均匀。圆形元件板的沟槽2与方形元件板完全一样,其它几何关系及两种流体介质换热方式也和方形元件板一样。
方形元件板与圆形元件板沟槽的截面可以是正六边形的一半,也可以是圆形的一半,即组成通道的截面可以是正六边形,也可以是圆形。前者便于模压时起模和模具加工。
多层同样规格的热交换器元件板叠加以后组成一台如图2所示的换热器。换热器内最上层的元件板10与最下层的元件板8都是一面带沟槽,一面平滑的石墨板。平滑面朝外与上下两块钢盖板7紧贴。钢盖板四周均匀分布有螺栓11,上下钢盖板通过螺栓4、螺母5把紧,使整台设备成为一个坚固的整体。在钢盖上有介质进出口接管6,其钢管内衬有耐腐蚀的压型石墨管。石墨衬管一端胶接在石墨元件板上,与导流圆孔相通,另一端延至接管外钢法兰的密封面,做为管路连接时的压紧面。
热交换元件之间可用氟塑料垫片压紧,亦可用胶泥粘接。即使用胶泥粘接也能保证很好的强度及使用寿命,因为被粘接的板之间有相同的热胀系数。
本实用新型方案之优点和效果列表比较如下
综上所述,本实用新型之优点和效果可概括如下1、制造工艺过程短,需用设备少,适于大批量生产。
2、制造之同样传热面积石墨热交换器,耗用石墨料少,钢材料亦少,而且石墨粉价格低于石墨块价格。
3、制造过程中劳动环境好,劳动强度低,质量易于保证。
4、可大幅度降低成本。
5、该石墨热交换器易于检修、清洗和更换。
6、该结构石墨热交换器适用于两种腐蚀性介质换热。
权利要求1.一种耐腐蚀的石墨热交换器,其特征如下(1)热交换器的主要原件热交换元件板是正方形或圆形的,以石墨和树脂为原料模压成型,板的正反两面各有一组相同的平行排布的沟槽,板两面的沟槽互成90度角排布,沟槽横截面为正n边形的一半,n为≥4的偶数;(2)一块热交换元件板同一面的两侧各有一个连通该面沟槽两端对称分布的导流槽,导流槽内开有贯通该元件板的导流圆孔,该元件板的另一面结构完全相同,只是以板正中心为圆心沟槽连带导流槽旋转了90度;(3)热交换器由若干片同规格的热交换元件板平行叠加构成,相邻两面的沟槽相贴紧、形成一组截面为正n边形的通道,多层元件板平行叠加,形成蜂巢式通道群;(4)热交换器内两端的热交换元件板一面有沟槽、一面为平滑,有沟槽的一面与内侧的元件板相贴,平滑面与最外层钢盖板相贴,上下两块钢盖板通过螺栓、螺母均匀把紧。
2.如权利要求1所述的石墨热交换器,其特征在于热交换元件板沟槽截面为正六边形的一半。
3.如权利要求1所述的石墨热交换器,其特征在于热交换元件板沟槽截面为半圆形。
4.如权利要求1或2或3所述的石墨热交换器,其特征在于所述的正方形元件板上的导流槽是楔形的,每个楔形导流槽的宽端有一个导流孔。
5.如权利要求1或2或3所述的石墨热交换器,其特征在于所述的圆形元件板上的导流槽是弓形的,弓形导流槽内有一大两小共三个导流圆孔。
6.如权利要求1所述的石墨热交换器,其特征在于每相邻两块元件板之间可用氟塑料垫片压紧,也可胶接。
7.如权利要求1所述的石墨热交换器,其特征在于其最外层的钢盖板上有与导流圆孔相接的进出口接管,接管内衬有耐腐蚀的压型石墨管。
专利摘要本实用新型属于压型不透性石墨热交换器,适用于化工生产中的耐蚀传热设备。该设备是用模压法制成一种带有特殊结构形状的热交换原件板,多层这种热交换元件板叠加起来,并用耐蚀垫片压紧或用胶合剂粘接即可组装成峰巢式结构的石墨热交换器。该设备的优点是以石墨粉和树脂为原料、以模压法进行加工、适于大批量生产、宜保证产品质量、成本低。适于用在两种腐蚀性介质换热用。
文档编号F28D1/03GK2231788SQ9424792
公开日1996年7月24日 申请日期1994年12月22日 优先权日1994年12月22日
发明者李宏道, 李明辉, 李锦辉 申请人:李宏道
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