[发明专利]波浪形石墨翅片换热器

说明书

本发明公开了一种波浪形石墨翅片换热器，具有管壳，内置多根平行设置的石墨管。所述的石墨管外壁上具有沿着径向向外伸展的石墨翅片，所有石墨管本身的管径相同，非变径石墨管上的不同轴向位置的石墨翅片的外径均相同，变径石墨管上的不同轴向位置的石墨翅片的外径有所不同，由小增大，再由大变小，周期性变换。采用本发明的冷热流体的热交换效果好，两种流体的流动阻力均很小。

技术领域

本发明涉及一种冷热媒体的热交换设备。

背景技术

使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。换热设备广泛应用于炼油、化工、轻工、制药、机械、食品。

列管式换热器是由管子、管板、折流板、壳体、端盖（管箱）等组成。其设计制造质量的好坏直接影响换热器的使用期限和生产的连续性。列管式换热器最容易出现的故障就是管子和管板连接部分泄露。

固定管板式列管换热器主要由外壳、管板、管束、顶盖等零部件构成。管外（管间）走一种流体，管内走另一种流体，通过管壁进行传热。

申请号为2018208850239的实用新型公开了一种石墨热交换器，包括石墨热交换器本体、石墨热交换器本体两侧分别固定连接的左封头和右封头，左封头与右封头之间固定连接有两根碳纤维石墨管，碳纤维石墨管位于石墨热交换器本体内部，碳纤维石墨管包括石墨管本体、石墨翅片组件、第一保护套管、第二保护套管，通过在碳纤维石墨管的内侧嵌入固定有陶瓷构件的第二保护套管以及外侧嵌套固定的高聚氯乙烯构件的第一保护套管。其中的保护套管和石墨翅片沿轴向延伸，保护套管影响石墨管进行热交换，石墨翅片影响石墨管外流体做垂直于管壁的径向流动。

发明内容

发明目的：

提供一种热交换效率高，无需管板即可自行导流的波浪形石墨翅片换热器。

技术方案

本申请的波浪形石墨翅片换热器，具有管壳，内置多根平行设置的石墨管，管壳的左右两端分别是液体的进口和出口，管壳的上方具有流体（另一种液体或气体）的进口，管壳的下方具有流体的出口。

所述的石墨管外壁上具有沿着径向向外伸展的石墨翅片（或耐腐蚀金属翅片），石墨翅片能够将石墨管内外的流体的热交换面积增加一倍以上，提高热交换效率。

所有石墨管本身的管径相同。

但是一部分石墨管（称为非变径石墨管）上的不同轴向位置的石墨翅片的外径均相同，且外径为最小；另一部分石墨管（称为变径石墨管）上的不同轴向位置的石墨翅片（或耐腐蚀金属翅片）的外径有所不同，沿着轴向翅片的外径由小增大，再由大变小，周期性变换。

所有石墨管上的翅片数量相同，相同序号的翅片位于同一个径向平面内。

非变径石墨管与变径石墨管相间设置，使得相邻的石墨管之间形成不同的间隙，间隙沿着轴向由大变小，再由小变大，周期性变化。使得流体的流动空间的大小做周期性变化，间隙大的地方流体流动顺畅，流量大；间隙小的地方流体流动不畅，流量小。

间隙小的地方相当于具有管板阻挡，使得流体大部分沿着间隙大的空间流动。

即外径变化的石墨翅片，不仅具有增加热交换面积的功能，还兼具了管板分割导流的功能。而且没有管板的存在，流体的流动没有硬性的阻挡，自然形成流线型分布和导流，流动阻力小，噪音小，摩擦力小。

优选石墨翅片与石墨管为活动连接，石墨翅片可以沿着石墨管外壁移动调整位置后固定，使得翅片间隙形成不同的规律性改变。