[发明专利]一种新型反应釜内置石墨换热器及方法

说明书

本发明公开了一种新型反应釜内置石墨换热器，包括换热管，还包括放空管、翅片管；换热管的上部、下部分别套置在夹套、石墨套管的内部，换热管与石墨套管、夹套之间设置有换热腔，换热腔的内部设置有翅片管，换热管的内部设置有放空管。本发明可直接安装在反应釜釜盖上，换热部分插入到釜身内，与物料直接接触换热；石墨套管内置螺旋式翅片管，冷却水强制螺旋流动，提高流速，增大面积，增强换热效率；反应釜的釜盖上可安装数台本发明，根据实际情况选择换热面积，选择余地较大；外部石墨管采用不透性石墨制成，外部缠绕碳纤维，增强石墨套管强度；设备设置常开的放空管，使不凝性气体逸出，保证换热器的换热效率。

技术领域

本发明涉及一种石墨换热器及方法，尤其涉及一种新型反应釜内置石墨换热器及方法。

背景技术

换热器是反应釜中常用的传热组件，可用来为反应釜内物料进行降温，因此提高换热器的传热效率一直是领域内不断研究的问题。目前，工业中一般采用金属盘管式换热器，或者采用夹套换热的形式，其中金属换热器的换热效率高，但不耐腐蚀，应用范围有限；夹套换热形式的换热器的换热效率低下，很难起到较好的换热效果。因此急需一种既提高换热效率，又耐腐蚀可广泛应用的换热器。

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反应釜内置石墨换热器及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型反应釜内置石墨换热器，包括换热管，还包括放空管、翅片管；换热管的上部、下部分别插置在夹套、石墨套管内，换热管与石墨套管、夹套之间设置有换热腔，换热腔的内部设置有翅片管，换热管的内部设置有放空管；

换热管的上端开口为进水口、下端延伸至石墨套管的底部，进水口下侧的换热管管壁上套置有换热管法兰，换热管的下端与石墨套管的底部之间具有间隔；放空管紧贴换热管的内壁，放空管的下端从换热管的下端开口处伸出、上端开口为放空口，放空口从换热管管体上穿出，放空口位于进水口与换热管法兰之间；放空管的内部与换热管的外部相连通；

夹套的侧壁上开设有出水口，出水口与换热腔的内部相连通，出水口的高度低于放空口的高度；翅片管自换热管的底部开始，围绕换热管向上盘旋延伸，延伸至出水口处；翅片管的直径与换热腔的宽度相等，翅片管的内侧与换热管固定相接、外侧与石墨套管紧密贴合。

石墨套管的下端设置有石墨套管底盖，石墨套管底盖将换热腔的底部封闭；石墨套管的外侧下端设置有固定底座。

夹套由夹套连接法兰、釜盖连接法兰以及套在换热管外侧的接管组成；夹套连接法兰、釜盖连接法兰分别安装在接管的上、下两端；夹套连接法兰位于换热管法兰的下方，夹套连接法兰通过螺栓与换热管法兰固定相接；釜盖连接法兰用于与反应釜的釜盖连接，釜盖连接法兰位于石墨套管的上方，釜盖连接法兰与石墨套管之间设置有密封垫；接管将换热腔的上部封闭且接管管体上开设出水口。

进水口与换热管之间通过锥形封头相连通。

石墨套管的外部缠绕碳纤维，使石墨套管的强度增加。

一种新型反应釜内置石墨换热器的使用方法，方法的具体步骤为：

a、将换热管的石墨套管部分从反应釜的釜盖插入到反应釜内部；

b、通过釜盖连接法兰将换热管连接到反应釜的釜盖上，此时以釜盖连接法兰为分界，釜盖连接法兰以上的换热管暴露在反应釜外、釜盖连接法兰以下的换热管插置于反应釜内直接接触物料；

c、从进水口向换热管内通入具有压力的冷却水，冷却水直接穿过换热管到达换热管的底部，由于冷却水具有压力，在压力作用下冷却水顺着翅片管盘旋向上流动，并在流动期间与物料进行热交换，直至冷却水流动到夹套内，最终冷却水带着交换的热量从出水口处流出换热管，完成换热管与反应釜内物料之间的热力交换；

d、在热交换过程中产生的不凝性气体将从放空管的放空口处排出。