[實用新型]圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口導向板裝置

有效

• 申請號: 201420120278.8
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN203744813U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 董永斌
• 申請（專利權）人: 董永斌;貴州蘭鑫石墨機電設備制造有限公司
• 主分類號: F28F9/22
• 分類號: F28F9/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于工業生產裝置中圓塊孔式石墨換熱器技術領域，特別涉及圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口導向板裝置及其結構設計和制作。

背景技術

長期以來，圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口部位都采用直通式設計(如圖1所示)和孔板式設計(如圖2所示)。直通式設計存在的問題是入口介質集中在一個區域，不能根據石墨塊不同部位橫向通孔所需換熱量和不同阻力合理分流殼程的介質。孔板式設計存在兩個問題：一是孔板開孔的加合面積小于介質進口管的流通面積，對殼程介質起到了限流作用，二是孔板不能根據石墨塊不同部位橫向通孔所需換熱量和不同阻力合理分流殼程的介質。

圓塊孔式石墨換熱器的換熱材料為圓柱形石墨塊，在圓柱形石墨塊上開有多個縱向圓孔(一般作為工藝介質通道)和多個橫向圓孔(一般作為冷卻或加熱介質通道)，大部分工藝介質從圓柱形石墨塊中部區域的縱向通道通過，換熱器主要的熱交換過程在圓柱形石墨塊中間部區域進行。由于圓形石墨塊兩側的橫孔通道相對中部橫孔通道較短，通道阻力相對很小，大部份殼程介質從兩側的橫向孔通過，兩側的殼程介質流速很大而中部的流速偏低，使得中部的熱交換效果下降。采用直通式設計和孔板式設計都會造成塊孔式石墨換熱器換熱效率損失。

發明內容

為了提高圓塊孔式石墨換熱器的換熱效率，本實用新型提出一種圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口導向板裝置，該裝置不僅減少了殼程介質的流體阻力，而且能將殼程介質主流引向圓柱形石墨塊中間部位化工介質縱向通孔集中的主換熱區。

本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：在圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口部位設置一組導向板，用導向板分配殼程介質的流量，以保證大部分殼程介質從圓柱形石墨塊中間部區域通過。

本實用新型的工作原理是：圓塊孔式石墨換熱器在換熱材料和介質及其總流量確定之后，換熱效果取決于主要換熱區域換熱介質的流量和流速，采用導向板設計減少了非主要換熱區殼程介質的流量，加大了主要換熱區殼程介質的流速和流量。

本實用新型的有益效果是：減少了殼程介質入口部位流體的阻力；改善了圓柱形石墨塊因兩側橫向通孔較短中間橫向通孔較長造成的兩側沛流中間貧流的狀況，將殼程介質主流引向圓柱形石墨塊中間部位化工介質縱向通孔集中的主換熱區，提高了換熱效率；使得圓柱形石墨塊中間部位的工作溫度降低，熱膨脹應力減少，化學腐蝕和應力腐蝕減緩，延長了換熱器的使用壽命。

附圖說明：

圖1為圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口直通式設計的立體剖視示意圖。

圖2為圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口孔板式設計的立體剖視示意圖。

圖3為本實用新型圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口導向板裝置主視圖。

圖4為本實用新型圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口導向板裝置俯視圖。

本實用新型提出的圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口導向板裝置結合實施例及附圖詳細說明如下。

本實用新型圓塊孔式石墨換熱器殼程介質入口導向板裝置實施例結構設計如圖3、圖4所示。該結構主要由介質進口管1，殼程介質分配箱2，導向板3，石墨換熱塊4，換熱器筒體5，擋流板6，隔流板7組成。其中，進口管1固定在殼程介質分配箱2上，殼程介質分配箱2固定在換熱器簡體5上，導向板3固定在分配箱2和換熱器筒體5上。

工作原理為：殼程介質從介質進口管1進入殼程介質分配箱2通過一組導向板3進行二次分配，導向板3的節流作用限制了石墨換熱塊4兩側的殼程介質流量，保證了大部分殼程介質從圓柱形石墨塊中間部區域通過，從而提高了換熱效率。

具體實施方法

在圖3、圖4中，導向板3(由若干個導向板片組成)沿換熱器筒體5內側環向分布，導向板3的軸向長度視石墨換熱塊4的軸向長度而定。導向板3的內沿與石墨換熱塊4的外沿之間留有分流間隙。導向板3的寬度和板間距分別根據石墨換熱塊4的各橫向通道所測流體的出流溫度而定，按測試選定好的導向板尺寸制作各片導向板，按選定的各導向板間隔尺寸將制作好的導向板固定在殼程介質分配箱2和換熱器筒體5上。