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石墨换热器

阅读：392发布：2020-05-12

专利汇可以提供石墨换热器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种石墨换热器，包括翅片式换热器、管板、壳程侧板、管程封头以及壳程封头，所述翅片式换热器安装在管板之间，管板、壳程侧板以及壳程封头将翅片式换热器围合在一个封闭的结构内，管板外设有管程封头，管程封头内注有导热油；导热油在管程封头内循环流动，利用翅片对烟气进行换热，大幅度增加了换热面积，节约了换热装置占用的面积，我们将此设备应用于多效蒸发中，可减少了蒸汽消耗量，更加节能，翅片式换热器的翅片为浸渍石墨材质，传热系数高，热损失少，且具备耐酸性，适用于含有HCL、SO2等物质的酸性蒸汽，加热效果更佳。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是石墨换热器专利的具体信息内容。

权利要求

1.石墨换热器，其特征在于：包括翅片式换热器(1)和壳体，
所述翅片式换热器(1)设于所述壳体内，
所述翅片式换热器(1)包括换热管(11)以及若干翅片(12)，若干所述翅片(12)均设置在所述换热管(11)上，所述换热管(11)和若干所述翅片(12)均为浸渍石墨材质。
2.根据权利要求1所述的石墨换热器，其特征在于：所述壳体由两块管板(2)、两块壳程侧板(3)以及两块壳程封头(4)构成。
3.根据权利要求2所述的石墨换热器，其特征在于：所述管板(2)、所述壳程侧板(3)以及所述壳程封头(4)均为浸渍石墨材质。
4.根据权利要求2所述的石墨换热器，其特征在于：两块所述管板(2)上都开设有换热器安装槽(21)，
两块所述管板(2)相对设置，
所述翅片式换热器(1)的两端分别插入两块所述管板(2)的所述换热器安装槽(21)内。
5.根据权利要求2所述的石墨换热器，其特征在于：所述壳程封头(4)上开设有气孔(41)。
6.根据权利要求2所述的石墨换热器，其特征在于：两块所述管板(2)外各设有一块管程封头(5)，两块所述管程封头(5)分别与对应的所述管板(2)连通。
7.根据权利要求6所述的石墨换热器，其特征在于：所述管程封头(5)为浸渍石墨材质。
8.根据权利要求6所述的石墨换热器，其特征在于：所述管程封头(5)内开设有折流槽(51)。
9.根据权利要求8所述的石墨换热器，其特征在于：每个所述管程封头(5)的所述折流槽(51)内均设有若干折流单元(52)，
每个所述管程封头(5)上均开设有单独的交换口(53)。
10.根据权利要求8所述的石墨换热器，其特征在于：所述折流槽(51)内注有导热物质。

说明书全文

石墨换热器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及二次蒸汽加热技术领域，更具体地说，它涉及一种石墨换热器。

背景技术

[0002] 废酸、废气处理在环保中亟待解决的问题，废酸处理方法可采用“多效蒸发”既可达到国家规定的排放要求，又可回收其中的有用介质。在废酸蒸发系统中，通常采用蒸汽进
行加热蒸发，因此蒸汽消耗量为主要控制指标，为了降低蒸汽耗用，通常采用三效、四效、五
效…可效数增多后仍不能有效降低蒸汽耗用量。

[0003] 废酸蒸发中二次蒸汽多含有HCL、H2SO4等物质，普通材质的换热器难以适用，且气体热交换传热系数值很低，换热效果较差，我们着手开发研究翅片式石墨换热器，在控制流
通截面的基础上利用翅片增大烟气的接触面积，从而显著提高了换热面积。

[0004] 翅片式石墨换热器换热面积大，占用空间小，用于提高二次蒸汽温度，突显了蒸发效率的提高,显著地提高了二次蒸汽热焓,有效地降低了蒸汽耗用量。更为重要的是:热能
利用率高,节能效果远远高于蒸汽压缩机。
实用新型内容

[0005] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种石墨换热器，解决上述的一个或多个问题。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

[0007] 石墨换热器，包括翅片式换热器和壳体，所述翅片换热器设于所述壳体内，所述翅片式换热器包括换热管以及若干翅片，若干所述翅片与所述换热管一体成型，所述换热管
和若干所述翅片均为浸渍石墨材质。

[0008] 进一步地，所述壳体由两块管板、两块壳程侧板以及两块壳程封头构成。

[0009] 进一步地，所述管板、所述壳程侧板以及所述壳程封头均为浸渍石墨材质。

[0010] 进一步地，两块所述管板上都开设有换热器安装槽，两块所述管板相对设置，所述翅片式换热器的两端分别插入两块所述管板的所述换热器安装槽内。

[0011] 进一步地，所述壳程封头上开设有气孔。

[0012] 进一步地，两块所述管板外各设有一块管程封头，两块所述管程封头分别与对应的所述管板连通。

[0013] 进一步地，所述管程封头为浸渍石墨材质。

[0014] 进一步地，所述管程封头内开设有折流槽。

[0015] 进一步地，每个所述管程封头的所述折流槽内均设有若干折流单元，每个所述管程封头上均开设有单独的交换口。

[0016] 进一步地，所述折流槽内注有导热物质，导热物质优选导热油。

[0017] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

[0018] 1、通过除了气体加热外的其他加热方式对烟气进行二次蒸发，减少蒸汽消耗量，从而达到节能的目的；

[0019] 2、浸渍石墨耐酸性较强，且导热效果好，本装置十分适用于酸性液体的蒸发及其二次蒸汽的多次利用；

[0020] 3、通过管程封头对加热物质进行折流，占用相同的面积可以容纳更多的加热物质，同样的道理，所需加热物质的量固定，通过管程封头可以利用更小的面积实现一样的功
能，从而节约了设备的占地面积，有利于提高蒸汽的处理效率。
附图说明

[0021] 图1为本实用新型提供的翅片式换热器的剖视图；

[0022] 图2为本实用新型提供的一种实施方式的石墨换热器安装结构的剖视图；

[0023] 图3为本实用新型提供的另一种实施方式的石墨换热器安装结构的剖视图；

[0024] 图4为本实用新型提供的管板的剖视图；

[0025] 图5为本实用新型提供的壳程封头的示意图；

[0026] 图6为本实用新型提供的管程封头内导热物质的折流示意图。

[0027] 图中：1、翅片式换热器；11、换热管；12、翅片；13、安装台阶；2、管板；21、换热器安装槽；3、壳程侧板；4、壳程封头；41、气孔；5、管程封头；51、折流槽；52、折流单元；53、交换口。

具体实施方式

[0028] 以下结合附图1-6对本实用新型作进一步详细说明。

[0029] 石墨换热器，如图1、图2和图3所示，包括翅片式换热器1和壳体，所述翅片式换热器1设于所述壳体内，翅片式换热器1还包括换热管11以及若干翅片12，若干翅片12与换热
管11一体成型，换热管11和所有的翅片12均为浸渍石墨材质；

[0030] 如图2和图3所示，所述壳体由两块管板2、两块壳程侧板3以及两块壳程封头4构成，管板2、壳程侧板3以及壳程封头4均为浸渍石墨材质。

[0031] 如图2、图3和图4所示，两块管板2上都开设有换热器安装槽21，两块管板2相对设置，翅片式换热器1的两端分别插入两块管板2的换热器安装槽21内。

[0032] 如图5所示，两块壳程封头4上均开设有气孔41。

[0033] 如图2和图3所示，两块管板2外各设有一块管程封头5，两块管程封头5均为浸渍石墨材质，两块管程封头5分别与对应的管板2连通。

[0034] 如图6所示，管程封头5内开设有折流槽51，每个管程封头5的折流槽51内均设有若干折流单元52，每个管程封头5上均开设有单独的交换口53，折流槽51内注有导热物质，导
热物质优选导热油，导热油按箭头标向流动。

[0035] 工作原理：如图1-6所示，导热油由其中一块管程封头5的交换口53流入其折流槽51内，折流槽51内设有若干折流单元52，改变导热油的流向，使得导热油进行折流，折流后
的导热油从当前管程封头5的另一端进入换热管11，对翅片12进行加热，再从换热管11的另
一端流入另一块管程封头5内，进行折流，从这块管程封头5的交换口53排出，实现导热油的
一个流程，不停注入加热后的导热油并及时排出，来保证对翅片12的加热和保温。

[0036] 酸性气体从其中一块壳程封头4的气孔41进入由壳程封头4、壳程侧板3以及管板2围合成的立体封闭结构内，借由高温翅片12对酸性气体进行加热，所有的板件和翅片12均
为浸渍石墨材质，具有良好的导热性以及耐酸性，热量散失小，不易被腐蚀，适宜对酸性气
体进行加热处理。

[0037] 将普通的压型石墨管，与翅片式换热器1进行测试比较，压型石墨管和翅片式换热器1都以660mm的长度选取，对比数据如下表：

[0038]

[0039]

[0040] 从表中数据可知，翅片式换热器1的单管换热面积、热膨胀系数以及导热系数要远优于压型石墨管，物理强度会稍差，但也基本可以满足使用需求，由此可以证实，翅片式换
热器1在废酸蒸发中，在导热节能方面的巨大优势。

[0041] 实施例1：

[0042] 石墨换热器，如图1、图2和图3所示，包括翅片式换热器1和壳体，所述翅片式换热器1设于所述壳体内，翅片式换热器1还包括换热管11以及一百片翅片12，这一百片翅片12
等间距地设置在换热管11上，翅片12与换热管11一体成型，换热管11和所有的翅片12均为
浸渍石墨材质；换热管11的长度为660mm，内管径为20mm，外管径为30mm，换热管11两端带有
两个安装台阶13，安装台阶13的内外径份别为30mm、40mm，厚度为15mm，安装台阶13与换热
管11端头的距离为12mm，安装台阶13与换热管11一体成型，翅片12的数量为100片，每片翅
片12的厚度为3mm，翅片12之间的间距为3mm，翅片12的横截面为100mm×100mm的正方形，一
根长度为660mm石墨管单管换热面积为0.056㎡，而一根660mm石墨翅片管单
管换热面积1.0㎡，即翅片石墨管单管换热面积增大了数十倍。

[0043] 如图2所示，所述壳体由两块管板2、两块壳程侧板3以及两块壳程封头4构成，管板2、壳程侧板3以及壳程封头4均为浸渍石墨材质，两块壳程侧板3相对设置。

[0044] 如图2、图3和图4所示，两块管板2上都开设有换热器安装槽21，两块管板2相对设置，翅片式换热器1的两端分别插入两块管板2的换热器安装槽21内。

[0045] 如图5所示，两块壳程封头4上均开设有气孔41。

[0046] 如图2和图3所示，两块管板2外各设有一块管程封头5，两块管程封头5均为浸渍石墨材质，两块管程封头5分别与对应的管板2连通。

[0047] 如图6所示，管程封头5内开设有折流槽51，每个管程封头5的折流槽51内均设有十二个折流单元52，每个管程封头5上均开设有单独的交换口53，折流槽51内注有导热物质，
导热物质优选导热油，导热油按箭头标向流动。

[0048] 实施例2：

[0049] 石墨换热器，如图1、图2和图3所示，包括翅片式换热器1和壳体，所述翅片换热器1设于所述壳体内，翅片式换热器1还包括换热管11以及一百片翅片12，这一百片翅片12等间
距地设置在换热管11上，翅片12与换热管11一体成型，换热管11和所有的翅片12均为浸渍
石墨材质；换热管11的长度为660mm，内管径为20mm，外管径为30mm，换热管11两端各带有一
个安装台阶13，这两个安装台阶13完全相同，安装台阶13的内外径份别为30mm、40mm，厚度
为15mm，安装台阶13与换热管11端头的距离为12mm，安装台阶13与换热管11一体成型，翅片
12的数量为100片，每片翅片12的厚度为3mm，翅片12之间的间距为3mm，翅片12的横截面为
100mm×100mm的正方形，一根长度为660mm石墨管单管换热面积为0.056㎡，
而一根660mm石墨翅片管单管换热面积1.0㎡，即翅片石墨管单管换热面积增大了数十倍。

[0050] 如图3所示，所述壳体由两块管板2、两块壳程侧板3以及两块壳程封头4构成，管板2、壳程侧板3以及壳程封头4均为浸渍石墨材质，两块壳程侧板3相邻设置。

[0051] 如图2、图3和图4所示，两块管板2上都开设有换热器安装槽21，两块管板2相对设置，翅片式换热器1的两端分别插入两块管板2的换热器安装槽21内。

[0052] 如图5所示，两块壳程封头4上均开设有气孔41。

[0053] 如图2和图3所示，两块管板2外各设有一块管程封头5，两块管程封头5均为浸渍石墨材质，两块管程封头5分别与对应的管板2连通。

[0054] 如图6所示，管程封头5内开设有折流槽51，每个管程封头5的折流槽51内均设有十二个折流单元52，每个管程封头5上均开设有单独的交换口53，折流槽51内注有导热物质，
导热物质优选导热油，导热油按箭头标向流动。

[0055] 实施例2与实施例1的不同之处在于，将壳程侧板3的位置进行了调整，改变了进出气的路线方向，进而对应的管道铺设也发生改变，丰富了不同场景下的管道铺设方案。

[0056] 需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

[0057] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但
只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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