CN105423778B - 一种石墨换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨换热器，包括有壳体，壳体上设有上进液口、下进液口和出液口，壳体内设有换热芯体；换热芯体包括有上换热石墨块，上换热石墨块上设有纵向孔一，其圆周上设有环形凹槽一，上换热石墨块的底部设有凹孔一，凹孔一与环形凹槽一之间设有横向孔一；所述纵向孔一的下方连接有石墨竖管，石墨竖管的下端连接有下换热石墨块，下换热石墨块的轴向上设有纵向孔二，下换热石墨块的圆周上设有环形凹槽二，下换热石墨块顶部中心处的轴向上设有凹孔二，凹孔二与环形凹槽二之间设有横向孔二。本发明具有结构强度较高，换热安全，换热效率较高，换热效果较好，成本较低的有益效果。

Description

一种石墨换热器

技术领域

本发明涉及一种石墨换热器，特别是一种石墨换热器。

背景技术

石墨换热器是传热组件用石墨制成的换热器，石墨换热器工作原理为：根据石墨的耐酸腐蚀性和良好的热传导性能，用石墨制作成导流器件，当两种介质彼此通过时，高温介质不断地把热量传给石墨换热器，低温介质不断从换热器得到热量，从而实现了热交换。根据石墨的特点，目前石墨换热器在冷轧酸洗线、化工、石油及农药等行业得到日益广泛的应用。传统的石墨换热器按其结构可分为块孔式﹑管壳式和板式3种类型。块孔式：由若干个带孔的块状石墨组件组装而成。管壳式：管壳式换热器在石墨换热器中占有重要地位，按结构又分为固定式和浮头式两种。块孔式和管壳式在换热性能方便各有优劣，如块孔式，其优点是结构强度高，换热安全，缺点是需要大量的块孔式换热块拼接形成换热芯体，石墨使用量大，成本较高，且冷却介质通道与高温酸液通道之间的间隔较大，冷却效果不佳；管壳式的优点是石墨管直接与冷却介质接触，换热面积较大，换热效果较好，石墨使用量较少，缺点是结构强度较低，石墨管易损坏。

发明内容

本发明的目的在于,提供一种石墨换热器。本发明具有结构强度较高，换热安全，换热效率较高，换热效果较好，成本较低的特点。

本发明的技术方案：一种石墨换热器，包括有壳体，壳体的顶部设有进液口，底部设有出液口，壳体内设有换热芯体；所述换热芯体包括有上换热石墨块，上换热石墨块的轴向上均匀分布有纵向孔一，上换热石墨块的圆周上设有环形凹槽一，环形凹槽一处的壳体上设有上进水孔，上换热石墨块底部中心处的轴向上设有凹孔一，凹孔一与环形凹槽一之间设有与所述纵向孔一错开的横向孔一；所述纵向孔一的下方连接有石墨竖管，石墨竖管中部处的壳体上设有出水孔，石墨竖管的下端连接有与所述上换热石墨块对称的下换热石墨块，下换热石墨块的轴向上设有与所述石墨竖管贯通的纵向孔二，下换热石墨块的圆周上设有环形凹槽二，环形凹槽二处的壳体上设有下进水孔，下换热石墨块顶部中心处的轴向上设有凹孔二，凹孔二与环形凹槽二之间设有横向孔二。

前述的石墨换热器，所述上进水孔、下进水孔和出水孔各设有两个，分别位于壳体的两侧。

前述的石墨换热器，所述上进水孔和下进水孔的内径相等，所述出水孔的内径是上进水孔或下进水孔的内径的2倍。

本发明的有益效果：本发明通过在壳体中设置上换热石墨块和下换热石墨块，并在上换热石墨块和下换热石墨块之间设置石墨竖管，由于上下均有换热石墨块，提高了换热芯体的结构强度，使换热更加安全，同时，本发明通过在上换热石墨块和下换热石墨块的圆周上设置环形凹槽，在上换热石墨块和下换热石墨块中心的轴心处设置凹孔，在凹孔和环形凹槽之间设置横向孔，并在环形凹槽一和环形凹槽二处的壳体上分别设置上进水口和下进水口，在壳体的中部设置出水口，换热时冷却介质经环形凹槽一和环形凹槽二流入横向孔一和横向孔二中并分别从凹孔一和凹孔二中流至石墨竖管的周围，使冷却介质首先对流经上换热石墨块和下换热石墨块中的高温酸液进行冷却换热，然后流至石墨竖管的周围后与石墨竖管大面积接触，增强换热效果，提高了换热效率，最后冷却水经出水孔流出壳体，实现热交换，换热效率高，换热效果好，同时，本发明只需在石墨竖管的上下各设置一个换热石墨块，其余部分采用石墨竖管结构，减少了石墨使用量，降低了生产成本。综上所述，本发明具有结构强度较高，换热安全，换热效率较高，换热效果较好，成本较低的有益效果。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为上换热石墨块的剖视图；

附图3为上换热石墨块的仰视图。

附图标记说明：1-上换热石墨块，2-环形凹槽一，3-横向孔一，4-纵向孔一，5-石墨竖管，6-下换热石墨块，7-凹孔二，8-凹孔一，9-壳体，10-进液口，11-出液口，12-上进水孔，13-纵向孔二，14-环形凹槽二，15-横向孔二，16-下进水孔，17-出水孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的实施例:一种石墨换热器，如附图1-3所示，包括有壳体9，壳体9的顶部设有进液口10，底部设有出液口11，壳体9内设有换热芯体；所述换热芯体包括有上换热石墨块1，上换热石墨块1与壳体9的内壁紧密接触（不渗漏），上换热石墨块1的轴向上均匀分布有纵向孔一4，上换热石墨块1的圆周上设有环形凹槽一2，环形凹槽一2处的壳体9上设有上进水孔12，上换热石墨块1底部中心处的轴向上设有凹孔一8，凹孔一8与环形凹槽一2之间设有与所述纵向孔一4错开的横向孔一3；所述纵向孔一4的下方连接有石墨竖管5，石墨竖管5中部处的壳体9上设有出水孔17，石墨竖管5的下端连接有与所述上换热石墨块1对称的下换热石墨块6，与壳体9的内壁紧密接触（不渗漏），下换热石墨块6的轴向上设有与所述石墨竖管5贯通的纵向孔二13，下换热石墨块6的圆周上设有环形凹槽二14，环形凹槽二14处的壳体9上设有下进水孔16，下换热石墨块6顶部中心处的轴向上设有凹孔二7，凹孔二7与环形凹槽二14之间设有横向孔二15。

本发明的工作原理：换热时高热酸液从进液口10流至上换热石墨块1的顶部，然后流入上换热石墨块1的纵向孔一4中，然后经石墨竖管5流入下方的下换热石墨块6中，最后经纵向孔二13和出液口11流出壳体9，在此过程中，冷却水从上进水孔12和下进水孔16分别流入环形凹槽一2和环形凹槽二14内，然后分别经横向孔一3和横向孔二15流至凹孔一8和凹孔二7，这个过程中冷却水分别经上换热石墨块1和下换热石墨块6与高温酸液发生热交换，然后冷却水从凹孔一8和凹孔二7流至石墨竖管5的周围，经过石墨竖管5与石墨竖管5内的高温酸液进行热交换，最后吸热后的冷却水出水孔17流出壳体9，实现热交换。

作为优选，所述上进水孔12、下进水孔16和出水孔17各设有两个，分别位于壳体9的两侧，使上换热石墨块1和下换热石墨块6周围的横向孔一3和横向孔二15中能均匀进水，均匀换热。

作为优选，所述上进水孔12和下进水孔16的内径相等，所述出水孔17的内径是上进水孔12或下进水孔16的内径的2倍，保证壳体9内进水出水平衡。

Claims (3)

1.一种石墨换热器的使用方法，其特征在于：所述石墨换热器包括有壳体（9），壳体（9）的顶部设有进液口（10），底部设有出液口（11），壳体（9）内设有换热芯体；换热芯体包括有上换热石墨块（1），上换热石墨块（1）的轴向上均匀分布有纵向孔一（4），上换热石墨块（1）的圆周上设有环形凹槽一（2），环形凹槽一（2）处的壳体（9）上设有上进水孔（12），上换热石墨块（1）底部中心处的轴向上设有凹孔一（8），凹孔一（8）与环形凹槽一（2）之间设有与纵向孔一（4）错开的横向孔一（3）；纵向孔一（4）的下方连接有石墨竖管（5），石墨竖管（5）中部处的壳体（9）上设有出水孔（17），石墨竖管（5）的下端连接有与上换热石墨块（1）对称的下换热石墨块（6），下换热石墨块（6）的轴向上设有与石墨竖管（5）贯通的纵向孔二（13），下换热石墨块（6）的圆周上设有环形凹槽二（14），环形凹槽二（14）处的壳体（9）上设有下进水孔（16），下换热石墨块（6）顶部中心处的轴向上设有凹孔二（7），凹孔二（7）与环形凹槽二（14）之间设有横向孔二（15）；

所述石墨换热器的使用方法是：高热酸液从进液口（10）流至上换热石墨块（1）的顶部，然后流入上换热石墨块（1）的纵向孔一（4）中，然后经石墨竖管（5）流入下方的下换热石墨块（6）中，最后经纵向孔二（13）和出液口（11）流出壳体（9）；在此过程中，冷却水从上进水孔（12）和下进水孔（16）分别流入环形凹槽一（2）和环形凹槽二（14）内，然后分别经横向孔一（3）和横向孔二（15）流至凹孔一（8）和凹孔二（7），这个过程中冷却水分别经上换热石墨块（1）和下换热石墨块（6）与高热酸液发生热交换，然后冷却水从凹孔一（8）和凹孔二（7）流至石墨竖管（5）的周围，经过石墨竖管（5）时与石墨竖管（5）内的高热酸液进行热交换，最后吸热后的冷却水从出水孔（17）流出壳体（9），完成热交换。

2.根据权利要求1所述的石墨换热器的使用方法，其特征在于：所述上进水孔（12）、下进水孔（16）和出水孔（17）各设有两个，分别位于壳体（9）的两侧。

3.根据权利要求2所述的石墨换热器的使用方法，其特征在于：所述上进水孔（12）和下进水孔（16）的内径相等，所述出水孔（17）的内径是上进水孔（12）或下进水孔（16）内径的2倍。