一种改进的圆块孔式石墨换热器的制作方法

本实用新型涉及热交换工业技术领域，具体涉及一种改进的圆块孔式石墨换热器。

背景技术：

传统的圆块孔式石墨换热器的石墨换热芯采用在石墨换热芯上设置若干列横向和竖向的、不互相交叉的通孔，为了增大热交换的效率，横向和竖向的通孔排列比较密集，带腐蚀性的热液流通过竖向的通孔，冷液流通过横向的通孔，热液流通过石墨将热量交换给冷液流，在石墨换热芯的上端和下端均采用由石墨制成的密封件以堆积木的形式密封。

由于横向和竖向的通孔排列比较密集以及石墨本身为易裂的脆性材料等问题，石墨换热芯所能承受的压力为常压-0.6MPa，因此，冷、热液流的流速不易过大，换热效果一般，横向和竖向的通孔孔径小，在使用的过程中个别孔洞容易堵塞或者破损，或是采用堵孔的方法处理，减少了换热面积，或是替换整个换热芯，使用时间降低，造成浪费。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是针对现有技术中所存在的冷、热液流的流速不易过大，换热效果一般，横向和竖向的通孔孔径小，在使用的过程中个别孔洞容易堵塞或者破损上述不足而提供一种改进的圆块孔式石墨换热器，通过在石墨柱体中心设置中心通孔，使通过中心通孔的冷液流的流动速率大大提高而不会造成石墨柱体的损坏，石墨柱体内部设置的若干自上而下、环绕中心通孔的环形通孔，使通过环形通孔的热液流即可以与在中心通孔快速流动的冷液流进行热交换，又可以与石墨柱体外壁外侧快速流动的冷液流进行热交换，减少了在石墨柱体上设置的通孔的数目，使石墨柱体结构更加稳定，并增大了环形通孔的直径，使带腐蚀性的热液流通过的环形通孔不易堵塞来解决现有技术中存在的上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种改进的圆块孔式石墨换热器，包括方形壳体、盖在方形壳体上的盖板、设置在方形壳体内部的石墨换热芯、设置在壳体与石墨换热芯之间的两组导流装置，所述石墨换热芯为圆柱形的石墨柱体，所述石墨柱体顶面中心设置朝底面延伸的中心通孔，石墨柱体内部设置若干互相平行的环形通孔，所述环形通孔环绕中心通孔并沿着中心通孔的中心轴延伸的方向排列，石墨柱体外表面上固定连接两个关于石墨柱体中心轴相对称的条形板，条形板上设条形槽，所述条形槽设置若干与环形通孔相对应的连接孔，每个环形通孔通过两个连接孔分别连通两个所述条形槽，石墨柱体固定连接一对以柱体中心轴相对称的条形耳，一对条形耳与两个条形板呈垂直分布在石墨柱体外表面上；所述方形壳体的一个侧壁下端设热液流入口，相对的另一个侧壁上端设热液流出口，剩余的两侧壁中心设竖向U形卡槽，U形卡槽与条形耳滑动连接，方形壳体底面中心设置冷液流入口，围绕冷液流入口固定连接支撑石墨换柱体的若干竖向支撑板，所述竖向支撑板绕底面中心呈环形阵列排列；所述导流装置包括导流板及导流孔件，所述导流板的一侧设置与条形板相对应配合使用的导流槽，并在导流板底端设与热液流入口相对应的导流通孔，导流板的另一侧以导流通孔为中心设置凹槽，所述导流孔件包括与凹槽相对应配合的孔板、孔板中心设置有过孔，孔板上固定连接圆管使圆管与过孔相通；所述盖板中心设置冷液流出口，盖板下表面固定连接若干缓冲装置，所述缓冲弹簧杆件包括伸缩套杆，伸缩套杆外套一圈弹簧，伸缩套杆一端固定连接垫板，另一端固定连接在盖板上。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、通过在石墨柱体中心设置中心通孔，使通过中心通孔的冷液流的流动速率大大提高而不会造成石墨柱体的损坏，从而增加冷液流的流动速度，提高冷、热液流的热交换效率。

2、石墨柱体内部设置的若干自上而下、环绕中心通孔的环形通孔，使通过环形通孔的热液流即可以与在中心通孔快速流动的冷液流进行热交换，又可以与石墨柱体外壁外侧快速流动的冷液流进行热交换，提高冷、热液流的热交换效率。

3、减少了在石墨柱体上设置的通孔的数目，使石墨柱体结构更加稳定，提高石墨换热芯所能承受的压力，减少环形通孔产生破损的概率，同时，增大了环形通孔的直径，使热液流通过的环形通孔不易堵塞，使用时间更久。

附图说明

图1为本实用新型前视结构示意图。

图2为本实用新型A-A剖面结构示意图。

图3为本实用新型B-B剖面结构示意图。

图4为本实用新型石墨换热芯结构示意图。

图5为本实用新型导流板结构示意图。

图6为本实用新型导流装置结构示意图。

图7为本实用新型缓冲装置结构示意图。

图8为本实用新型冷、热液流流向示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述：

如附图1～附图6所示，一种改进的圆块孔式石墨换热器，包括方形壳体1、盖在方形壳体上的盖板2、设置在方形壳体内部的石墨换热芯3、设置在壳体与石墨换热芯之间的两组导流装置4，所述石墨换热芯3为圆柱形的石墨柱体31，所述石墨柱体31顶面中心设置朝底面延伸的中心通孔32，石墨柱体31内部水平设置有若干互相平行的环形通孔33，所述环形通孔33环绕中心通孔32并沿着中心通孔32的中心轴延伸的方向排列，石墨柱体31外表面上固定连接两个关于石墨柱体31中心轴相对称的条形板34，条形板34上设条形槽341，所述条形槽341上设置若干分别与环形通孔33相对应的连接孔342，每个环形通孔33通过两个连接孔342分别连通两个所述条形槽341，石墨柱体31固定连接一对以柱体中心轴相对称的条形耳35，一对条形耳35与两个条形板34呈垂直分布在石墨柱体31外表面上；所述方形壳体1的一个侧壁下端设热液流入口11，相对的另一个侧壁上端设热液流出口12，剩余的两侧壁中心设竖向U形卡槽13，U形卡槽13与条形耳35滑动连接，方形壳体1底面中心设置冷液流入口14，围绕冷液流入口14固定连接支撑石墨柱体31的若干竖向支撑板15，所述竖向支撑板15绕方形壳体1底面中心呈环形阵列排列；所述导流装置4包括导流板41及导流孔件42，所述导流板41的一侧设置与条形板34滑动连接的导流槽411，并在导流板41底端设置有与热液流入口11相对应的导流通孔412，导流板41的另一侧以导流通孔412为中心设置凹槽413，所述导流孔件42包括与凹槽413相对应的孔板421、孔板421中心设置有过孔422，孔板421上固定连接圆管423使圆管423与过孔422相通；所述盖板2中心设置冷液流出口21，盖板下表面固定连接若干缓冲弹簧套杆22，所述缓冲弹簧套杆22包括伸缩套杆221，伸缩套杆的外部套设一根弹簧222，伸缩套杆221一端固定连接垫板223，另一端固定连接在盖板2上，缓冲石墨柱体31因受热而产生的变形，并将石黑柱体31压紧。

需要说明的是，以上石墨换热芯、导流装置均由石墨加工、精确加工制作而成。

本实用新型的工作原理是：将导流件放置在导流板的凹槽内，圆管背向导流板，构成一组导流装置，将一组导流装置的圆管通过方形壳体的热液流入口，使导流装置与方形板内壁贴合，将另一组导流装置上下倒置合圆管通过方开壳体的热液流出口，使导流装置与方形板内壁贴合，两组导游装置均搁置在方形壳体底部的若干竖向支撑板上，然后以条形耳对准方形壳体的U形卡槽、条形板对准导流板的凹槽将石墨换热芯稳定放置在方形壳体内部，盖上盖板使连接在盖板上的缓冲装置抵在石墨换热芯上，进一步稳固石墨换热芯，如附图8所示，带腐蚀性的热液流流经的通道H从导流装置中导流孔件的圆管进入导流板凹槽中，经过条形板上设的连接孔进入到环形通孔，然后经过另一个导流装置从导流孔件的圆管中流出，冷液流从方形壳体底部的冷液流入口进入方形壳体，经过石墨柱体的中心圆孔及石墨柱体与方形壳体的空隙向上流动，最后从盖板中心的冷液流出口流出方形壳体，在此过程中完成热交换。冷液流入口连接虹兴牌GC型卧式多级离心泵，增加冷液流在通道C内的流动速度，以提高冷、热液流热交换效率。

更进一步的，如图2所示，一种改进的圆块孔式石墨换热器，所述U形卡槽13设置弧形面，所述弧形面与石墨柱体的圆孤面相贴合，即使条形耳破裂，U形卡槽仍能将石墨换热芯稳固在方形壳体内。

更进一步的，如图4所示，一种改进的圆块孔式石墨换热器，所述条形槽341的一端设置缓冲凹槽3411，所述缓冲凹槽3411与条形槽341相连使缓冲凹槽3411与条形槽341形成一个整体，减缓热液流进入环形通孔33的速度，降低环形通孔33受热液流冲击而产生破碎的风险。

最后说明的是，以上实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。