[发明专利]块孔式石墨换热器及其换热方法

说明书

本发明属于化工设备热交换技术领域，提供了一种块孔式石墨换热器及其换热方法，包括壳体、上管箱、换热块和下管箱；所述壳体内由上到下依次设置上管箱、换热块和下管箱；所述壳体同一端设置有物料进口和物料出口；所述壳体侧面设置有换热介质进口，所述壳体另一端设置有换热介质出口；所述上管箱连接物料进口和物料出口；所述换热块连接上管箱；所述换热块连接下管箱。与现有技术相比，该换热器通过将换热块分区，物料在进入壳体后经折流和混流后，由同一端流出，实现了物料在壳体内同一端的进出设置，提高了换热效率。该换热方法实现了物料的折流和混流，增强了换热效果。

技术领域

本发明涉及化工设备热交换技术领域，具体公开了一种块孔式石墨换热器及其换热方法。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

现有的换热器管程物料为上进下出或下进上出的状态，但无论哪种流动状态，都是直进直出无法形成折流的流动状态，换热效率低下。且换热块之间采用胶泥粘结，无法拆卸进行检测、维护。

中国专利CN105423778A公开一种石墨换热器，包括有壳体，壳体上设有上进液口、下进液口和出液口，壳体内设有换热芯体；换热芯体包括有上换热石墨块，上换热石墨块上设有纵向孔一，其圆周上设有环形凹槽一，上换热石墨块的底部设有凹孔一，凹孔一与环形凹槽一之间设有横向孔一；所述纵向孔一的下方连接有石墨竖管，石墨竖管的下端连接有下换热石墨块，下换热石墨块的轴向上设有纵向孔二，下换热石墨块的圆周上设有环形凹槽二，下换热石墨块顶部中心处的轴向上设有凹孔二，凹孔二与环形凹槽二之间设有横向孔二。尽管该专利公开的也是一种石墨换热器，但该专利的进液口与出液口位于换热器的两端，且没有采用混流和湍流的换热方式。

目前，亟需研发一种换热效率高，采用混流和湍流换热方式的块孔式石墨换热器。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种块孔式石墨换热器，该换热器通过将换热块分区，物料在进入壳体后经折流和混流后，由同一端流出，实现了物料的在壳体内的同一端的进出设置，提高了换热效率；本发明同时提供其换热方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明所述的块孔式石墨换热器，包括壳体、上管箱、换热块和下管箱；所述壳体内由上到下依次设置上管箱、换热块和下管箱；所述壳体同一端设置有物料进口和物料出口；所述壳体侧面设置有换热介质进口，所述壳体另一端设置有换热介质出口；所述上管箱连接物料进口和物料出口；所述换热块连接上管箱；所述换热块连接下管箱；所述下管箱设置有物料混合槽；所述换热块包括进液区、混液区和回流区；所述进液区连接物料进口；所述回流区连接物料出口。换热块设置进液区、混液区和回流区，将物料由物料进口泵入，物料经物料进通道输送至进液区的集液槽内，物料由上方的换热块的物料通道向下方的换热块流动，在经过变径处形成湍流，在进入下管箱的物料混合槽内后，物料混流，一部分物料在换热块的混液区内混合进一步换热并折流回混合槽内，再经换热块的回流区流回至物料进口端，由与物料进口处于同一端的物料出口流出壳体；另一部分物料经换热块的回流区流回至物料进口端，由与物料进口处于同一端的物料出口流出壳体，完成换热，在此过程中，物料完成了折流和混流，提高了换热效果。