[发明专利]一种圆块孔式多流程石墨换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，更具体地说，涉及一种圆块孔式多流程石墨换热器。

背景技术

在磷化工、钛白、化肥、精细化工、三废治理等行业，大量使用石墨换热器。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；板式﹕板式换热器用石墨板粘结制成。此外，还有沉浸式、喷淋式和套管式等（见蛇管式换热器、套管式换热器）。石墨换热器耐腐蚀性能好，传热面不易结垢，传热性能良好。但石墨易脆裂，抗弯和抗拉强度低，因而只能用于低压，即使承压能力最好的块孔状结构，其工作压力一般也仅为0.3～0.5MPa。石墨换热器主要用于盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热，如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。

多流程石墨换热器可以提高换热器的换热效率，但由于结构限制，多流程石墨换热器多为管壳式换热器，如中国专利号ZL97215737.9，授权公告日为1998年10月7日，发明创造名称为：多流程耐酸碱列管式石墨换热器，该申请案公开了一种多流程耐酸碱列管式石墨换热器，包括上下封头数目不等隔管空腔，其空腔的形式和数量由设备流程确定；用双头螺栓将其与复合管板、筒体法兰垫片固连在一起；并且，上封头、上复合管板、筒体法兰垫片通过双头螺栓固连在一起，石墨管安装于上管板和下管板之间，通过密封组件连接，折流板安装于筒体内，使石墨管从中通过，并按一定数量和顺序排列。又如中国专利号ZL201220680097.1，授权公告日为2012年12月10日，发明创造名称为：双管程石墨列管式海水换热器，该申请案涉及一种双管程石墨列管式海水换热器，包括密封钢制圆筒外壳和不透性石墨管束，不透性石墨管束设置在密封外壳内部，按照正三角形规则排列，在钢制圆筒壳体的一侧分别设有冷水出口和冷水进口，在钢制圆筒壳体的上部设有热水进口，在钢制圆筒壳体的另一侧设有排空管，在钢制圆筒壳体的下方分别设有热水出口和排净口，冷水出口和冷水进口分别与石墨管束相连通，热水进口和热水出口分别与密封外壳相连通，在密封外壳内设有挡板。

现有的块孔式石墨换热器大多存在设备耐用性差、使用寿命短、能耗高等问题，其一般为下端为进水口，上端为进水口的单通道单流程换热器，因此其换热效率很低，由于块孔式石墨换热器的结构限制，多通道多流程式的块孔式石墨换热器，目前国内外尚无相关文献可寻。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有石墨换热器耐用性差、使用寿命短、能耗高、换热效率低的不足，提供一种圆块孔式多流程石墨换热器，采用本发明的技术方案，提高了石墨换热器的换热效率和耐用性，延长了石墨换热器的使用寿命，填补了块孔式多流程石墨换热器的技术空白。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种圆块孔式多流程石墨换热器，包括外壳、设于外壳内部的组合式石墨块、设于外壳中部的蒸汽进口和设于外壳下部的冷凝液出口，所述的外壳与石墨块之间的间隙形成石墨换热器的壳程，所述的蒸汽进口和冷凝液出口分别与壳程相连通，还包括出水口、进水口、上隔板和下隔板，所述的上隔板设于外壳的上端，将石墨换热器的上端管程分隔为多个上分隔区；所述的下隔板设于外壳的下端，将石墨换热器的下端管程分隔为多个下分隔区；所述的下分隔区和上分隔区串联为上下折弯的多流程通道，所述的多流程通道的始端为进水口，所述的多流程通道的末端为出水口。

更进一步地，所述的上隔板将石墨换热器的上端管程分隔为上分隔一区和上分隔二区；所述的下隔板将石墨换热器的下端管程分隔为下分隔一区、下分隔二区和下分隔三区；所述的下分隔一区、上分隔一区、下分隔二区、上分隔二区和下分隔三区依次串联为上下折弯的四流程通道，所述的进水口位于下分隔一区内，所述的出水口位于下分隔三区内。

更进一步地，所述的上隔板将石墨换热器的上端管程分隔为上分隔一区、上分隔二区和上分隔三区；所述的下隔板将石墨换热器的下端管程分隔为下分隔一区、下分隔二区、下分隔三区和下分隔四区；所述的下分隔一区、上分隔一区、下分隔二区、上分隔二区、下分隔三区、上分隔三区和下分隔四区依次串联为上下折弯的六流程通道，所述的进水口位于下分隔一区内，所述的出水口位于下分隔四区内。

更进一步地，所述的蒸汽进口处的外壳上加装有一圈蒸汽分流器，所述的蒸汽分流器与石墨换热器的壳程相连通，所述的蒸汽分流器处的壳程间隙大于外壳与石墨块之间的间隙，所述的蒸汽分流器的高度为蒸汽进口直径的2倍以上。