CN104180688B - 一种列管式石墨换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种列管式石墨换热器，所述内石墨筒由上管板、换热管及下管板由上至下依次连接而成，所述换热管并列设置在上管板与下管板之间，其两端分别固定在上管板与下管板内；所述上管板的底部与下管板均被包围在外钢套内，且上管板的上方依次连接有上封头及上盖板，下管板的下方依次连接有下封头及下盖板；所述外钢套底端与下盖板之间安装一用于支撑内石墨筒的下支撑机构，所述上盖板与外钢套上端之间安装一用于使外钢套自由伸缩的上浮动机构。本发明的优点在于：该换热器结构简单，便于维护，提高了换热效果好，增强了设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种列管式石墨换热器，具体说是一种能够方便维修且换热效果好的列管式石墨换热器。
背景技术
石墨换热器具有优良的耐腐蚀性和传热性能，使用于腐蚀性介质的传热过程，更能发挥石墨设备的优越性。为了节约不锈钢和贵重的有色金属材料，石墨换热器广泛地用于处理盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质。
列管式石墨换热器结构简单，石墨材料利用率高，可制成较大传热面积的设备，单位换热面积造价低于其他结构形式。
如图1所示，目前列管式石墨换热器包括钢制壳体1，钢制壳体1上设置换热流体进口2、换热流体出口3，钢制壳体1的上下端分别设置上管板4、下管板5，上管板4的上方设置上封头6，下管板5的下方设置下封头7，上管板4与下管板5之间设置浸渍石墨管换热单元8，在上封头6、下封头7上分别设置石墨接管9，且所述上管板4与下管板5设置在钢制壳体1的上下两端的外侧。
上述专利的浸渍石墨管列管式石墨换热器的缺点为：1.冷却水无法包围上管板4与下管板5，冷却效果差，且下上管板4与下管板5易热胀冷缩后裂开；2.更换时，需将整体管板（上管板4、下管板5及钢制壳体1）吊起，修补不方便；3.上管板4、下管板5、下封头7及下盖板10，完全由石墨管换热单元8承受拉力，使得石墨管换热单元8容易损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够方便维修且换热效果好的列管式石墨换热器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种列管式石墨换热器，包括外钢套及内石墨筒，其创新点在于：所述内石墨筒由上管板、换热管及下管板由上至下依次连接而成，所述换热管并列设置在上管板与下管板之间，其两端分别固定在上管板与下管板内；
所述上管板的底部与下管板均被包围在外钢套内，且上管板的上方依次连接有上封头及上盖板，下管板的下方依次连接有下封头及下盖板；
所述外钢套底端与下盖板之间安装一用于支撑内石墨筒的下支撑机构，所述上盖板与外钢套上端之间安装一用于使外钢套自由伸缩的上浮动机构。
进一步地，所述下支撑机构主要由下法兰组、若干拉杆及若干螺钉组成，
进一步地，所述下法兰组套装在所述下管板的底端的外侧，由两个上下重叠的上法兰C及下法兰D组成，且上法兰C的上端面与所述外钢套的下端固定连接；
所述下盖板边缘上以其中心为圆心呈环形均匀分布有若干通孔B，该若干通孔B与所述下法兰组的法兰孔B对应；
所述若干拉杆及若干螺钉分别交错设置在所述下法兰组对应的法兰孔B内，且每个螺钉的下端通过螺母D锁紧在所述下法兰D的下端面上，每个拉杆的上端通过螺母E锁紧在所述上法兰C的上端面，其下端通过螺母F锁紧在所述下盖板的通孔B上。
进一步地，所述下法兰D的管口内壁呈圆台形，且内壁口径由上至下逐渐增大，相应地，所述下管板套装在下法兰D内的部分的直径由上至下逐渐减小。
进一步地，所述上法兰C与下法兰D之间设置有密封圈B。
进一步地，所述上浮动机构主要由上法兰组、若干螺杆及与套装在若干螺杆上端的复位弹簧组成，
所述上法兰组套装在所述上管板的外侧，由两个上下重叠的上法兰A及下法兰B组成，且所述下法兰B的下端面与所述外钢套的上端固定连接；
所述上盖板边缘上以其中心为圆心呈环形均匀分布有若干通孔A，该若干通孔A与所述上法兰组的法兰孔A对应；
所述每个螺杆的一端对应在上法兰组的法兰孔A内，另一端穿过所述上盖板上的通孔A后通过螺母A固定在上盖板上，该螺杆在上法兰A的上端面与下法兰B的下端面部分分别套有螺母B及螺母C，通过调节螺母B及螺母C使上法兰A及下法兰B锁紧，该螺杆在所述螺母A与所述上盖板之间的部分套有复位弹簧，通过该复位弹簧使得螺杆与上盖板滑动配合。
进一步地，所述上法兰A与下法兰B之间设置有密封圈A。
本发明的优点在于：
1.上管板的下部与下管板均设置在外钢套内，提高了换热器的换热效果，且上管板与下管板不易损坏；
2.外钢套的上端通过一上浮动机构与上管板浮动配合，使得外钢套在温度的作用下，自由的伸缩，消除了换热器之间不同材质的膨胀系数不同所产生的应力；
3.上法兰A与下法兰B之间设置有密封圈，使得上法兰组与上管板之间密封配合，增强换热器的密封性；
4.下支撑机构主要由下法兰组、若干拉杆及若干螺钉组成，其结构简单，使得内石墨筒有外钢套支撑，增强了换热器的使用寿命；维修时，将下法兰D拆下，即可将内石墨筒升降，方便从侧面检修；
5.下法兰D的管口内壁呈圆台形，且内壁口径由上至下逐渐增大，使得下管板由下法兰D支撑，且有效利用下管板自身的自定心功能，使得下法兰D对下管板的支撑稳定，同时使得下管板利用自身重力与下法兰之D间的实现密封，密封效果更好；
6.上法兰C与下法兰D之间设置有密封圈B，使得下法兰组与下管板密封配合，增强换热器的密封性。
附图说明
图1为传统列管式石墨换热器的结构示意图。
图2为本发明一种列管式石墨换热器的结构示意图。
图3是图1的A部的局部放大图。
图4是图1的B部的局部放大图。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，一种列管式石墨换热器，包括外钢套11及内石墨筒，
外钢套11的底部由上至下依次交错设置一冷却水进口12及一排净口13，其顶部由下至上依次交错设置一冷却水出口14及一排空口15；
内石墨筒由上管板16、换热管17及下管板18由上至下依次连接而成，换热管17并列设置在上管板16与下管板18之间，其两端分别固定在上管板16与下管板18内，换热管17上设置有若干折流挡板19，每相邻两个折流挡板19交错且垂直安装在换热管17上；
上管板16的底部与下管板18均被包围在外钢套1内，且上管板16的上方依次连接有上封头20及上盖板21，下管板18的下方依次连接有下封头22及下盖板23，上盖板21及下盖板23上分别具有一进料口24及一出料口25；
在外钢套11底端与下盖板23之间安装一用于支撑内石墨筒的下支撑机构，上盖板21与外钢套上端之间安装一用于使外钢套自由伸缩的上浮动机构.
本实施例中，
如图3所示，上浮动机构主要由上法兰组、若干螺杆26及与套装在若干螺杆26上端的复位弹簧27组成，
上法兰组套装在上管板16的外侧，由两个上下重叠的上法兰A28及下法兰B29组成，且下法兰B29的下端面与外钢套11的上端固定连接；
上盖板21边缘上以其中心为圆心呈环形均匀分布有若干通孔A，该若干通孔A与上法兰组的法兰孔A对应；
每个螺杆26的一端对应在上法兰组的法兰孔A内，另一端穿过上盖板21上的通孔A后通过螺母A30固定在上盖板21上，该螺杆26在上法兰A28的上端面与下法兰B29的下端面部分分别套有螺母B31及螺母C32，通过调节螺母B31及螺母C32使上法兰A28及下法兰B29锁紧，该螺杆26在螺母A30与上盖板之间的部分套有复位弹簧27，通过该复位弹簧27使得螺杆26与上盖板21滑动配合。
为了使上法兰组与上管板18之间密封配合，上法兰A28与下法兰B29之间设置有密封圈A42。
如图4所示，下支撑机构主要由下法兰组、若干拉杆33及若干螺钉34组成，
下法兰组套装在下管板18的底端的外侧，由两个上下重叠的上法兰C35及下法兰D36组成，且上法兰C35的上端面与外钢套11的下端固定连接；
下盖板23边缘上以其中心为圆心呈环形均匀分布有若干通孔B37，该若干通孔B37与下法兰组的法兰孔B对应；
若干拉杆33及若干螺钉34分别交错设置在下法兰组对应的法兰孔B内，且每个螺钉34的下端通过螺母D38锁紧在下法兰D36的下端面上，每个拉杆33的上端通过螺母E39锁紧在上法兰C35的上端面，其下端通过螺母F40锁紧在下盖板的通孔B37上，通过下法兰组使得整个设备的重量由外钢套11承重，增强了换热器的使用寿命；
为了加强下法兰支撑结构，下法兰D36的管口内壁呈圆台形，且内壁口径由上至下逐渐增大，相应地，下管板套装在下法兰D36内的部分的直径由上至下逐渐减小，有效利用下管板18自身的自定心功能，使得下法兰D36对下管板18的支撑稳定，同时使得下管板18利用自身重力与下法兰D36之间的实现密封，密封效果更好；
为了使下法兰组与下管板18密封配合，上法兰C35与下法兰D36之间设置有密封圈B41。
使用时，当换热器工作时，冷却水由冷却水进口12进入，由冷却水出口14流出，在换热管17、折流挡板19及冷却水的作用下，物料由进料口24进入，在外钢套11内发生热交换，从而对物料进行冷却，冷却后的物料由出料口25流出；在换热器工作过程中，外钢套11在一定温度下会热胀冷缩，此时由复位弹簧27的作用，外钢套11可自由伸缩；
维修时，只需拆下下法兰D36，用千斤顶顶起下管板18，然后即可从侧面检修。
Claims (4)
1.一种列管式石墨换热器，包括外钢套及内石墨筒，其特征在于：所述内石墨筒由上管板、换热管及下管板由上至下依次连接而成，所述换热管并列设置在上管板与下管板之间，其两端分别固定在上管板与下管板内；所述上管板的底部与下管板均被包围在外钢套内，且上管板的上方依次连接有上封头及上盖板，下管板的下方依次连接有下封头及下盖板；所述上盖板与外钢套上端之间安装一用于使外钢套自由伸缩的上浮动机构,所述上浮动机构主要由上法兰组、若干螺杆及与套装在若干螺杆上端的复位弹簧组成，所述上法兰组套装在所述上管板的外侧，由两个上下重叠的上法兰A及下法兰B组成，且所述下法兰B的下端面与所述外钢套的上端固定连接；所述上盖板边缘上以其中心为圆心呈环形均匀分布有若干通孔A，该若干通孔A与所述上法兰组的法兰孔A对应；每个所述螺杆的一端对应在上法兰组的法兰孔A内，另一端穿过所述上盖板上的通孔A后通过螺母A固定在上盖板上，该螺杆在上法兰A的上端面与下法兰B的下端面部分分别套有螺母B及螺母C，通过调节螺母B及螺母C使上法兰A及下法兰B锁紧，该螺杆在所述螺母A与所述上盖板之间的部分套有复位弹簧，通过该复位弹簧使得螺杆与上盖板滑动配合；所述外钢套底端与下盖板之间安装一用于支撑内石墨筒的下支撑机构；所述下支撑机构主要由下法兰组、若干拉杆及若干螺钉组成，所述下法兰组套装在所述下管板的底端的外侧，由两个上下重叠的上法兰C及下法兰D组成，且上法兰C的上端面与所述外钢套的下端固定连接；所述下盖板边缘上以其中心为圆心呈环形均匀分布有若干通孔B，该若干通孔B与所述下法兰组的法兰孔B对应；所述若干拉杆及若干螺钉分别交错设置在所述下法兰组对应的法兰孔B内，且每个螺钉的下端通过螺母D锁紧在所述下法兰D的下端面上，每个拉杆的上端通过螺母E锁紧在所述上法兰C的上端面，其下端通过螺母F锁紧在所述下盖板的通孔B上。
2.根据权利要求1所述的一种列管式石墨换热器，其特征在于：所述下法兰D的管口内壁呈圆台形，且内壁口径由上至下逐渐增大，相应地，所述下管板套装在下法兰D内的部分的直径由上至下逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的一种列管式石墨换热器，其特征在于：所述上法兰C与下法兰D之间设置有密封圈B。
4.根据权利要求1所述的一种列管式石墨换热器，其特征在于：所述上法兰A与下法兰B之间设置有密封圈A。
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