波浪式石墨孔板热交换模块的制作方法

本发明提供一种石墨换热设备。

背景技术：

1、石墨材料不但具有耐酸腐蚀性，而且具有良好热传导性能，将石墨材料芯体做成垂直和水平互相分隔开的块孔式结构，当两种介质彼此通过时，高温介质不断地把热量传给石墨换热器，低温介质不断从换热器得到热量，从而实现了热交换。

2、石墨换热器耐腐蚀性能好、传热面不易结垢、传热性能良好，但石墨材质易脆裂、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，工作压力一般也仅为0.11～0.65兆帕，石墨换热器的成本高、体积大、使用不多。

3、申请号：2011101421682的发明公开了一种块孔式石墨换热块，包括石墨换热块本体平面上均匀排列的纵向通孔，和石墨换热块本体侧面上均匀排列的横向通孔，所述纵向通孔与横向通孔在石墨本体内部间隔穿插排列，所述的纵向通孔与横向通孔均为双排间隔穿插排列。该发明是在石墨材料内部设置两种流体的通孔，材料受热不均匀，容易产生裂纹。

技术实现思路

1、发明目的：克服传统石墨热交换器内部管路复杂、容易出现裂纹的缺点，提供一种不易出现裂纹、容易除尘的波浪式石墨孔板热交换模块。

2、技术方案：

3、本发明提供的一种波浪式（或搓衣板式）石墨热交换模板，由多片波浪式模板依次紧贴在一起连接而成。

4、每片模板具有正面的波浪式板面，背面的波浪式（具有波峰面和波谷面）板面。本申请中所述的波浪式是指具有连续（单个或多个波数）或不连续的弯曲弧形（中间间隔有平面形状的便于相邻板块接触的平台面）、或有深浅不同的弯折槽形状的表面。

5、两个板面纵向截面（相同位置）的波峰或波谷的弧度（或者深浅程度）有所不同，使得相邻的两片模块的不同表面靠拢时，其间形成一种纵向流道，能够提供一种流体（冷媒或热媒）流过。

6、每片石墨热交换模板的内部具有平直管路，供另一种流体（热媒或冷媒）流动穿越。

7、一种流体在相邻两块模板之间的纵向流道中流动，另一种流体在模板内部的平直管路中流动，两种不同温度的流体不相互接触，而是通过模板的板壁（石墨的传热性良好）进行热交换，热媒得到冷却，冷媒达到预热。

8、石墨热交换模板的上端、下端（纵向管路两端）分别具有端部封盖和引流空间，便于烟气分布流进和流出。

9、模块的左右端部或及上下端，可以采用胶封（如粘接）或者机械式密封（如夹持）。

10、平直管路与纵向流道，可以相互平行设置，或者相互垂直设置。优选该平直管路为横向排列，与纵向流道相互垂直，两种流体的流动方向不在同一直线上，通过管壁扩散传热，便于冷媒冷量和热媒热量的广泛的分布传递，也便于连接外部管路（各自的管端接头距离较远，不易相互干扰）。

11、优选平直管路中供空气流通，比较干净，不易堵塞较小直径的管路；模板之间的纵向流道（波浪板面之间的间隙）供烟气行走，几何尺寸和表面积较大，容易吹扫除尘，并收集灰尘。

12、相邻模板之间连接是活动式连接或者装配式连接，便于模块化拼接安装，便于后期拆卸清理。

13、优选模板波浪板面为非连续波浪形状，相邻波谷之间具有一个平台，便于相邻模板增加接触面积和连接面积，减少碰擦损伤；也增强结合强度，不容易错位，还能增加烟气相邻平直管路之间的密封性。

14、模板的厚度、内部平直管路的管径、纵向流道的尺寸等，可以根据要求有所变化。波浪的形状结构的设计可以有多种变化。兼顾热交换能力和效率、力学强度、耐腐蚀能力，兼顾装配拆卸灵活性和清理维护的便利性。

15、在波浪式板面优选采用抗氧化或防渗透涂层，如具有较高抗氧化腐蚀能力的碳化硅涂层。

16、或者碳化钨或碳化钛粉末与硅酸钠溶液调和而成的无机胶结涂层，耐温较高，粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，耐碱性和耐水性差。同时便于采用碱性溶液浸泡拆卸和再次拼接使用。

17、有益效果：

18、本发明具有可以模块化拼装组合，拼装尺寸与流体流量相互适应，拼装拆卸灵活。

19、内外管路和流道的不同部位设置，使得石墨材质的受热比较均匀，不易产生热胀冷缩变形，甚至出现开裂的现象。

20、而且，板间的流道中的污垢或者积尘容易清除，可以通过粉尘量大的烟气或者固态杂质较多的溶液。

技术特征：

1.一种波浪式石墨孔板热交换模块，由多片波浪式模板依次紧贴在一起连接而成，每片模板具有正面板面（1）和波浪式的背面板面（4），其特征在于：所述的波浪式是指具有连续或不连续的弯曲弧形、或有深浅不同的弯折槽形状的表面；两个板面的波峰（8）或波谷（7）的弧度有所不同、或深浅程度有所不同，使得相邻的两片模块的表面靠拢时，其间形成一种纵向流道（10），能够提供一种流体流通；

2.如权利要求1所述的波浪式石墨孔板热交换模块，其特征在于：模板波浪板面为非连续波浪形状，相邻波峰或波谷之间具有一个平台。

3.如权利要求1或2所述的波浪式石墨孔板热交换模块，其特征在于：石墨热交换模板的上端面（2）、下端面（5）分别具有端部封盖。

4.如权利要求3所述的波浪式石墨孔板热交换模块，其特征在于：模块的左右端面或及上下端面，采用胶封。

5.如权利要求1或2所述的波浪式石墨孔板热交换模块，其特征在于：波浪式板面具有抗氧化的碳化硅涂层。

6.如权利要求4所述的波浪式石墨孔板热交换模块，其特征在于：所述的胶封为采用碳化钨或碳化钛粉末与硅酸钠溶液调和而成的无机胶进行胶合。

技术总结本发明提供了一种波浪式石墨孔板热交换模块，由多片波浪式模板依次紧贴在一起连接而成；每片模板具有正面的波浪式板面，背面的波浪式板面。两个板面的波峰面和波谷面的弧度或者深浅程度有所不同，相邻的两片模块靠拢时其间形成一种纵向流道，提供一种流体流过；另一种流体在模板内部的平直管路中流动，两种不同温度的流体通过模板的板壁进行热交换。本发明具有可以模块化拼装组合，拼装尺寸与流体流量相互适应，拼装拆卸灵活。而且，板间的流道中的污垢或者积尘容易清除。技术研发人员：姚松年,陈红林,胡春雷受保护的技术使用者：南通山剑防腐科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9