CN109612304B - 一种圆块石墨换热器及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆块石墨换热器及方法，包括壳体，还包括石墨换热块、横折流板、竖折流板；横折流板呈半圆状且横折流板环向设置在壳体的内壁上；横折流板包括一号横折流板、二号横折流板，两者之间夹设有横密封垫片，横密封垫片的内径与石墨换热块的外经大小一致；纵折流板包括一号纵折流板、二号纵折流板，两者之间夹设有纵折流垫片；纵折流板设置有两个，两个纵折流板分别位于横折流板的两端，且两个纵折流垫片之间的径向距离与石墨换热块的外经大小一致。本方法为：壳程介质强制按照纵折流板和横折流板的方向呈弓字状流通。本装置有效解决了偏流现象，保证了换热效果，减少了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热器及方法，尤其涉及一种新型圆块石墨换热器及方法。
背景技术
石墨换热器具有耐腐蚀性能好、传热面不易结垢、传热性能良好等优势，因此被广泛的应用，其中，圆块石墨换热器作为常见的石墨换热器之一，被广泛的应用于化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中。目前，公知的圆块石墨换热器壳程折流分为两种型式，第一种：折流直接粘接在换热块上，但是此种方法耗费的石墨材料较多，不经济，第二种：折流焊接在壳体上，但是因为装配工艺的原因，折流与换热块之间必须留有较大的间隙，间隙大会导致壳程介质可能出现偏流现象，特别是当换热块数量较少时，壳程介质很可能从一侧直接产生偏流，导致换热效果不佳，耗能较多，设备也容易损坏。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种新型圆块石墨换热器及方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型圆块石墨换热器，包括壳体，它还包括石墨换热块、横折流板、纵折流板；
石墨换热块设置在壳体的内部，石墨换热块的内部开设有横向孔、纵向孔，横向孔与纵向孔互不连通；
壳体的上端内部密封设置有上封头、下端内部密封设置有下封头，上封头的上端密封设置有上盖板，下封头的下端密封设置有下盖板，上封头与上盖板的内部共同开设有上料口，下封头与下盖板的内部共同开设有下料口；壳体的上部设置有上服务侧接口、放空口，壳体的下部设置有下服务侧接口、排净口；
横折流板呈半圆状且横折流板环向设置在壳体的内壁上；横折流板包括一号横折流板、二号横折流板，一号横折流板焊接在壳体的内壁上，二号横折流板可拆卸地与一号横折流板相连接，一号横折流板与二号横折流板之间夹设有横密封垫片，横密封垫片的内径与石墨换热块的外经大小一致；
纵折流板纵向设置在壳体的内壁上，纵折流板包括一号纵折流板、二号纵折流板，一号纵折流板焊接在壳体的内壁上，二号纵折流板可拆卸地与一号纵折流板相连接，一号纵折流板与二号纵折流板之间夹设有纵密封垫片；纵折流板设置有两个，两个纵折流板分别位于横折流板的两端，两个纵密封垫片位于同一纵切面上且两个纵密封垫片之间的径向距离与石墨换热块的外经大小一致。
进一步地，石墨换热块设置有多个，多个石墨换热块依次纵向叠放在壳体的内部。
进一步地，横折流板设置有多个，多个横折流板间隔设置且分别位于相邻石墨换热块的交界处。
进一步地，一号横折流板与二号横折流板上开设有多个对齐的圆孔，圆孔内设置有固定螺栓，固定螺栓连接一号横折流板与二号横折流板并夹紧横密封垫片。
进一步地，一号纵折流板与二号纵折流板上开设有多个对齐的圆孔，圆孔内设置有固定螺栓，固定螺栓连接一号纵折流板与二号纵折流板并夹紧纵密封垫片。
进一步地，上封头通过压兰进一步固定密封在壳体上。
进一步地，壳体的中部外侧对称设置有耳式支座，壳体的上部设置有两个对称的轴式吊耳。
进一步地，上盖板的上方设置有补偿装置。
进一步地，补偿装置为螺旋弹簧。
一种新型圆块石墨换热器的工作方法，具体过程为：
首先，检测本装置处于正常的工作状态；随后，开启放空口将壳体内部的空气排净、开启排净口将内部残留的流体排净；然后，由上料口输入介质一，介质一在石墨换热块的纵向孔内流动，同时，由上服务侧接口输入壳程介质，壳程介质沿着纵折流板的设置方向流动并在横折流板的作用下从一侧进入到石墨换热块的横向孔内，经由横向孔流动至另一侧，由于纵折流板的隔离作用壳程介质不会发生偏流现象，继续沿着纵折流板的设置方向流动到下一个石墨换热块处并在横折流板的作用下流入横向孔内，依次类推，壳程介质强制按照纵折流板和横折流板的方向呈弓字状流通，介质一与壳程介质不断流动并在石墨换热块内进行充分的换热；最终，介质一由下料口排出，壳程介质由下服务侧接口排出。
本发明公开了一种新型圆块石墨换热器及方法，本装置结构简单，无需将折流板粘接在石墨换热块上，降低了石墨材料的消耗，节约了使用成本，延长了装置的使用寿命；同时，壳程介质强制按照横折流板和纵折流板的方向流通，有效解决了偏流现象，保证了换热效果，减少了能耗。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明横折流板与纵折流板连接关系投影示意图。
图3为图2中罗马数字Ⅰ处的结构放大图。
图4为横折流板的结构示意图。
图5为罗马数字Ⅱ处的结构放大图。
图6为纵折流板的俯视图。
图中：1、壳体；2、上盖板；3、压兰；4、上封头；5、上服务侧接口； 6、石墨换热块；7、横折流板；8、纵折流板；9、下服务侧接口；10、下封头；11、稳定检测装置；12、放空口；13、轴式吊耳；14、横向孔；15、纵向孔；16、上料口；17、排净口；18、下盖板；19、下料口；20、耳式支座； 71、一号横折流板；72、横密封垫片；73、二号横折流板；81、一号纵折流板；82、纵密封垫片；83、二号纵折流板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示的一种新型圆块石墨换热器，包括壳体1，它还包括石墨换热块 6、横折流板7、纵折流板8；
石墨换热块6设置在壳体1的内部，石墨换热块6的内部开设有横向孔14、纵向孔15，横向孔14与纵向孔15互不连通，从上料口中输入的介质一在横向孔内流动，从上服务侧接口输入的壳程介质在纵向孔内流动，从而介质一和介质二能够在石墨换热块内进行换热。石墨换热块6设置有多个，多个石墨换热块依次纵向叠放在壳体1的内部，实现多级、高效的换热。
壳体1的上端内部密封设置有上封头4、下端内部密封设置有下封头10，上封头4的上端密封设置有上盖板2，下封头10的下端密封设置有下盖板18，上封头4通过压兰3进一步固定密封在壳体1上，充分确保壳体的密封性。上封头4与上盖板2的内部共同开设有上料口16，下封头10与下盖板18的内部共同开设有下料口19，介质一由上料口进入到石墨换热块的纵向孔内并从下料口排出。壳体1的上部设置有上服务侧接口5，对应的，壳体1的下部设置有下服务侧接口 9，壳程介质由上侧服务接口进入到石墨换热块的横向孔内并从下服务侧接口排出。壳体1的上部设置有放空口12，防空口用于将壳体内的空气排放干净，对应的，壳体1的下部设置有排净口17，排净口用于将壳体内残留的介质排放干净。
此外，壳体1的中部外侧对称设置有耳式支座20，壳体1的上部设置有两个对称的轴式吊耳13。上盖板2的上方设置有补偿装置11，补偿装置11采用螺旋弹簧，成本低且检测效果准确。
如图3和图4所示，横折流板7呈半圆状且横折流板7环向设置在壳体1的内壁上；横折流板7包括一号横折流板71、二号横折流板73，一号横折流板71焊接在壳体1的内壁上，二号横折流板73可拆卸地与一号横折流板71相连接，一号横折流板71与二号横折流板73之间夹设有横密封垫片72，横密封垫片72的内径与石墨换热块6的外经大小一致；其中，一号横折流板71与二号横折流板73 均与石墨换热块存在着一定间隙，横密封垫片紧密贴合在石墨换热块上，从而使得壳程介质不会在横折流板处渗漏，而是直接进入到石墨换热块的横向孔内，避免了偏流现象的发生。一号横折流板焊接在壳体内，二号横折流板采用可拆卸的方式与一号横折流板，此种方式不仅在工艺上容易实现，而且可拆卸的方式便于检修，提高本装置的使用寿命。一号横折流板与二号横折流板的连接方式具体为：一号横折流板71与二号横折流板73上开设有多个对齐的圆孔，圆孔内设置有固定螺栓，固定螺栓连接一号横折流板71与二号横折流板73并夹紧横密封垫片72。
此外，横折流板7设置有多个，多个横折流板采用间隔设置的方式，从而壳程介质能够从石墨换热块的一侧流动到另一侧，优选地，多个横折流板分别位于相邻石墨换热块的交界处，可以进一步密封石墨换热块之间的间隙，使得介质一不会渗漏。
如图5和图6所示，纵折流板8纵向设置在壳体1的内壁上，纵折流板8包括一号纵折流板81、二号纵折流板83，一号纵折流板81焊接在壳体1的内壁上，二号纵折流板83可拆卸地与一号纵折流板81相连接，一号纵折流板81与二号纵折流板83之间夹设有纵密封垫片82；如图2所示，纵折流板8设置有两个，两个纵折流板分别位于横折流板7的两端，两个纵密封垫片位于同一纵切面上且两个纵密封垫片之间的径向距离与石墨换热块6的外经大小一致；其中，一号纵折流板81与二号横折流板73均与石墨换热块存在着3至4毫米的间隙，纵密封垫片紧密贴合在石墨换热块上，并且两个纵折流板分别位于横折流板7的两端，从而使得壳体的内部空间分成两半，同时在横折流板的作用下，壳程介质能够呈弓字状从石墨换热块的一侧流动到另一侧。同理，一号纵折流板焊接在壳体内，二号纵折流板采用可拆卸的方式与一号纵折流板，此种方式不仅在工艺上容易实现，而且可拆卸的方式便于检修，提高本装置的使用寿命。一号纵折流板与二号纵折流板的连接方式具体为：一号纵折流板81与二号纵折流板83上开设有多个对齐的圆孔，圆孔内设置有固定螺栓，固定螺栓连接一号纵折流板81 与二号纵折流板83并夹紧纵密封垫片82。
本发明还公开了一种新型圆块石墨换热器的工作方法，具体过程为：
首先，检测本装置处于正常的工作状态；随后，开启放空口将壳体内部的空气排净、开启排净口将内部残留的流体排净；然后，由上料口输入介质一，介质一在石墨换热块的纵向孔内流动，同时，由上服务侧接口输入壳程介质，壳程介质沿着纵折流板的设置方向流动并在横折流板的作用下从一侧进入到石墨换热块的横向孔内，经由横向孔流动至另一侧，由于纵折流板的隔离作用壳程介质不会发生偏流现象，继续沿着纵折流板的设置方向流动到下一个石墨换热块处并在横折流板的作用下流入横向孔内，依次类推，壳程介质强制按照纵折流板和横折流板的方向呈弓字状流通，介质一与壳程介质不断流动并在石墨换热块内进行充分的换热；最终，介质一由下料口排出，壳程介质由下服务侧接口排出。
本发明公开了一种新型圆块石墨换热器及方法，本装置结构简单，无需将折流板粘接在石墨换热块上，降低了石墨材料的消耗，节约了使用成本，延长了装置的使用寿命；同时，壳程介质强制按照横折流板和纵折流板的方向流通，有效解决了偏流现象，保证了换热效果，减少了能耗。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种圆块石墨换热器，包括壳体(1)，其特征在于：它还包括石墨换热块(6)、横折流板(7)、纵折流板(8)；
所述石墨换热块(6)设置在壳体(1)的内部，石墨换热块(6)的内部开设有横向孔(14)、纵向孔(15)，横向孔(14)与纵向孔(15)互不连通；
所述壳体(1)的上端内部密封设置有上封头(4)、下端内部密封设置有下封头(10)，上封头(4)的上端密封设置有上盖板(2)，下封头(10)的下端密封设置有下盖板(18)，上封头(4)与上盖板(2)的内部共同开设有上料口(16)，下封头(10)与下盖板(18)的内部共同开设有下料口(19)；所述壳体(1)的上部设置有上服务侧接口(5)、放空口(12)，壳体(1)的下部设置有下服务侧接口(9)、排净口(17)；
所述横折流板(7)呈半圆状且横折流板(7)环向设置在壳体(1)的内壁上；所述横折流板(7)包括一号横折流板(71)、二号横折流板(73)，一号横折流板(71)焊接在壳体(1)的内壁上，二号横折流板(73)可拆卸地与一号横折流板(71)相连接，一号横折流板(71)与二号横折流板(73)之间夹设有横密封垫片(72)，横密封垫片(72)的内径与石墨换热块(6)的外经大小一致；
所述纵折流板(8)纵向设置在壳体(1)的内壁上，纵折流板(8)包括一号纵折流板(81)、二号纵折流板(83)，一号纵折流板(81)焊接在壳体(1)的内壁上，二号纵折流板(83)可拆卸地与一号纵折流板(81)相连接，一号纵折流板(81)与二号纵折流板(83)之间夹设有纵密封垫片(82)；所述纵折流板(8)设置有两个，两个纵折流板分别位于横折流板(7)的两端，两个纵密封垫片位于同一纵切面上且两个纵密封垫片之间的径向距离与石墨换热块(6)的外经大小一致。
2.根据权利要求1所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述石墨换热块(6)设置有多个，多个石墨换热块依次纵向叠放在壳体(1)的内部。
3.根据权利要求2所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述横折流板(7)设置有多个，多个横折流板间隔设置且分别位于相邻石墨换热块的交界处。
4.根据权利要求3所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述一号横折流板(71)与二号横折流板(73)上开设有多个对齐的圆孔，圆孔内设置有固定螺栓，固定螺栓连接一号横折流板(71)与二号横折流板(73)并夹紧横密封垫片(72)。
5.根据权利要求1或4所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述一号纵折流板(81)与二号纵折流板(83)上开设有多个对齐的圆孔，圆孔内设置有固定螺栓，固定螺栓连接一号纵折流板(81)与二号纵折流板(83)并夹紧纵密封垫片(82)。
6.根据权利要求1所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述上封头(4)通过压兰(3)进一步固定密封在壳体(1)上。
7.根据权利要求6所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述壳体(1)的中部外侧对称设置有耳式支座(20)，壳体(1)的上部设置有两个对称的轴式吊耳(13)。
8.根据权利要求1所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述上盖板(2)的上方设置有补偿装置(11)。
9.根据权利要求8所述的圆块石墨换热器，其特征在于：所述补偿装置(11)为弹簧。
10.一种如权利要求1所述的圆块石墨换热器的工作方法，其特征在于：所述工作方法的具体过程为：
首先，检测本装置处于正常的工作状态；随后，开启放空口将壳体内部的空气排净、开启排净口将内部残留的流体排净；然后，由上料口输入介质一，介质一在石墨换热块的纵向孔内流动，同时，由上服务侧接口输入壳程介质，壳程介质沿着纵折流板的设置方向流动并在横折流板的作用下从一侧进入到石墨换热块的横向孔内，经由横向孔流动至另一侧，由于纵折流板的隔离作用壳程介质不会发生偏流现象，继续沿着纵折流板的设置方向流动到下一个石墨换热块处并在横折流板的作用下流入横向孔内，依次类推，壳程介质强制按照纵折流板和横折流板的方向呈弓字状流通，介质一与壳程介质不断流动并在石墨换热块内进行充分的换热；最终，介质一由下料口排出，壳程介质由下服务侧接口排出。
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Denomination of invention: A circular graphite heat exchanger and its method Granted publication date: 20211123 Pledgee: Bank of Communications Co.,Ltd. Nantong Branch Pledgor: NANTONG SUNSHINE GRAPHITE EQUIPMENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980000877 |
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