一种可直接加热的石墨换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种可直接加热的石墨换热器，包括支座、下封头、下部换热块、上部换热块，支座上端连接有下封头，下封头上端连接有壳体，支座、下封头、壳体外部通过螺栓连接，且螺栓上穿过支座下半部分安装有弹簧，下端的壳体和下部换热块之间设置有填料函，壳体内部设置有上部换热块，上部换热块和下封头之间设置有下部换热块，下封头上端由多个下部换热块、上部换热块拼接而成。本发明专利技术适用于无锅炉或无导热油辅助加热系统的加热方式，既减少了锅炉或导热油系统设备及管线的投资，又简化了现场工艺操作条件，因在设备内直接对物料进行加热，既节约能源，又安全环保，具有设备投资回收期短，占地面积小，节约能源等优点。节约能源等优点。节约能源等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种可直接加热的石墨换热器


[0001]本专利技术涉及换热器领域，特别是涉及一种可直接加热的石墨换热器。

技术介绍

[0002]化工标准HG/T 3113
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1998《YKA型圆块孔式石墨换热器》中涉及的型式为较完善且较早的系列产品。作为石墨换热器系列产品之一，其结构中采用聚四氟乙烯密封材料加装压力弹簧作热胀冷缩自动补偿，对石墨块其保护作用。换热块带有中心孔，具有结构强度高，抗冲击性能好，传热效率高，检修方便等优点。YKA系列产品现已基本被市场逐渐淘汰(见图4)。
[0003]新版标准HG/T 3113
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2019《圆块孔式不透性石墨换热器》中YK
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Ι系列除具有YKA系列优点外，其换热块不带中心孔，增大了单块换热面积，结构强度更高，大有完全替代YKA系列之趋势(见图5)。
[0004]在锅炉或导热油辅助加热系统的环境条件下，YKA和YK
·
Ι系列的换热器壳程的热媒介质通过外设的公用系统，如锅炉或导热油循环系统提供热源；操作并不方便，且其本身的换热效能并不高，会造成了一定的资源浪费。当无锅炉或无导热油辅助加热系统仅仅具备电力、热媒基础资源(处理水、导热油等)的条件下，开发一种可直接加热的石墨换热器非常必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可直接加热的石墨换热器。
[0006]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0007]一种可直接加热的石墨换热器，包括支座、下封头、下部换热块、上部换热块，所述支座上端连接有所述下封头，所述下封头上端连接有壳体，所述支座、所述下封头、所述壳体外部通过螺栓连接，且螺栓上穿过所述支座下半部分安装有弹簧，下端的壳体和所述下部换热块之间设置有填料函，所述壳体内部设置有所述上部换热块，所述上部换热块和所述下封头之间设置有所述下部换热块，所述下封头上端由多个所述下部换热块、所述上部换热块拼接而成，所述下部换热块、所述上部换热块之间设置有块间密封垫片，所述壳体上端安装有上封头，所述上封头上端设置有上盖板，所述上封头上成型有通道，所述上封头和所述上盖板之间设置有石墨管，所述上盖板上端设置有壳体吊环；
[0008]所述壳体上外部设置有第一吊耳、第二吊耳、第三吊耳、辅助支座、排气口、排净口、测压口和备用口，所述第一吊耳、所述第二吊耳对称设置在所述壳体两侧，所述第三吊耳设置在所述第二吊耳下侧，所述辅助支座设置在所述壳体中下端；所述排气口设置在壳体的最上部，所述排净口设置在壳体的最下部，所述测压口和备用口设置在壳体的上部。
[0009]上封头处采用二道密封时，所述石墨管上端连接所述二次密封法兰，所述二次密封法兰和所述通道之间设置有二次密封密封圈，所述石墨管一端设置有二次密封外接管，所述二次密封法兰通过二次密封螺栓连接所述石墨管，所述二次密封螺栓上设置有二次密
封螺帽。
[0010]优选的：所述下封头采用补强设计两个通道，下部管口为加热元件插入通道，侧面为被加热物料介质进口通道。
[0011]如此设置，利用双通道，方便加热管插入和物料介质的输入至设备中。
[0012]优选的：所述下部换热块设计有两个通道，上下管程物料介质通道和热媒侧水平通道，其上端面无中心孔，下端面与所述下封头的加热元件通道相通并用垫片隔离确保可靠密封。
[0013]如此设置，保证密封性和热媒介质的传输。
[0014]优选的：所述上部换热块采用无中心孔的换热单元块，块间采用阶梯凹凸台阶密封，其上分别加工水线两道或三道。
[0015]如此设置，防止串流保证密封垫片本身无渗漏可能性。
[0016]优选的：所述壳体上部直接与所述上盖板焊成一体，将系列化工标准中壳程两个密封点由两个减为一个，且与所述上封头间的密封采用耐高温的石棉橡胶板或氟橡胶板等材质。
[0017]如此设置，保证所述壳体和所述上盖板上端无渗不漏。
[0018]优选的：所述壳体上热媒进出口接管采用偏心大小头接管。
[0019]如此设置，下端接管既利于降低热媒对换热块的冲击，又利于排净壳程热媒介质；上端接管既利于降低热媒对换热块的冲击，又利于排空壳程中不凝性气体，同时所述辅助支座便于在设备较重时辅助支承设备重量，可在所述辅助支座下设置压缩弹簧，减少设备震动和缓解壳体热胀冷缩可能引起的问题，所述排气口便于定期排出不凝性气体，否则影响传热效果；所述排净口便于放净热媒介质防止冬季冻坏设备；所述测压口可安装压力表，所述备用口可安装安全阀，防止设备超压超温操作。
[0020]优选的：所述壳体吊环通过焊接连接所述上盖板。
[0021]如此设置，便于设备组装时吊装壳体。
[0022]优选的：所述填料函包裹在所述下部换热块外部。
[0023]如此设置，采用所述填料函结构代替系列标准的橡胶o形圈密封结构，并将其改在所述下部换热块底部，且适当增大了所述填料函密封长度，不会出现大量泄漏，万一出现导热油或水渗漏时，只需紧固下部所述填料函处的单台螺栓即可，并且很容易用容器及时收集回收废导热油或废水。
[0024]优选的：所述弹簧采用高强度压缩弹簧。
[0025]如此设置，通过穿过下部所述支座上的上部法兰与所述壳体下端的兼具密封的所述壳体的法兰进行紧固，并获得高温下的石墨换热零部件之间和所述壳体的热胀冷缩预紧可靠密封。
[0026]优选的：所述通道一体成型于所述上封头。
[0027]如此设置，解决所述上封头较厚部位换热差问题。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0029]1、适用于无锅炉或无导热油辅助加热系统的加热方式，既减少了锅炉或导热油系统设备及管线的投资，又简化了现场工艺操作条件；
[0030]2、因在设备内直接对物料进行加热，既节约能源，又安全环保，具有设备投资回收
期短，占地面积小，节约能源等优点。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术所述一种可直接加热的石墨换热器的总装图；
[0033]图2是本专利技术所述一种可直接加热的石墨换热器的二次密封法兰结构示意图；
[0034]图3是本专利技术所述一种可直接加热的石墨换热器的上部换热块结构示意图；
[0035]图4是本专利技术所述一种可直接加热的石墨换热器的有关的YKA系列总装图；
[0036]图5是本专利技术所述一种可直接加热的石墨换热器的有关的YK
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Ι系列总装示意图；
[0037]图6是本专利技术所述一种可直接加热的石墨换热器的有关的改进型YK
·
Ι总装示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可直接加热的石墨换热器，其特征在于：包括支座(1)、下封头(2)、下部换热块(3)、上部换热块(4)，所述支座(1)上端连接有所述下封头(2)，所述下封头(2)上端连接有壳体(5)，所述支座(1)、所述下封头(2)、所述壳体(5)外部通过螺栓连接，且螺栓上穿过所述支座(1)下半部分安装有弹簧(10)，下端的壳体(5)和所述下部换热块(3)之间设置有填料函(9)，所述壳体(5)内部设置有所述上部换热块(4)，所述上部换热块(4)和所述下封头(2)之间设置有所述下部换热块(3)，所述下封头(2)上端由多个所述下部换热块(3)、所述上部换热块(4)拼接而成，所述下部换热块(3)、所述上部换热块(4)之间设置有块间密封垫片(8)，所述壳体(5)上端安装有上封头(6)，所述上封头(6)上端设置有上盖板(7)，所述上封头(6)上成型有通道(61)，所述上封头(6)和所述上盖板(7)之间设置有石墨管(62)，所述上盖板(7)上端设置有壳体吊环(71)；所述壳体(5)上外部设置有第一吊耳(51)、第二吊耳(52)、第三吊耳(53)、辅助支座(58)、排气口(54)、排净口(55)、测压口(56)和备用口(57)，所述第一吊耳(51)、所述第二吊耳(52)对称设置在所述壳体(5)两侧，所述第三吊耳(53)设置在所述第二吊耳(52)下侧，所述辅助支座(58)设置在所述壳体(5)中下端；所述排气口(54)设置在壳体(5)的最上部，所述排净口(55)设置在壳体(5)的最下端，所述测压口(56)和备用口(57)设置在壳体(5)上部。上封头处采用二道密封时，所述石墨管(62)上端连接所述二次密封法兰(13)，所述二次密封法兰(13)和所述通道(61)之间设置有二次密封密封圈(14)，所述石墨管(62)一...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴雨霏，杨建东，贺俊艳，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：