(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202121425820.7
(22)申请日 2021.06.25
(73)专利权人 东台市伊科思德石墨设备有限公
司
地址 224213 江苏省盐城市东台市时堰镇
建东工业区68号
(72)发明人 李中刚 赵亚娟
(74)专利代理机构 北京中企鸿阳知识产权代理
事务所(普通合伙) 11487
代理人 郭晶晶
(51)Int.Cl.
F28D 21/00(2006.01)
F28F 7/00(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型涉及一种圆块孔式碳化硅换热
热装置、下封头和下法兰，换热装置包括壳体，壳
碳化硅换热块之间设有冷却流道，相邻碳化硅换
热块之间设有内弹性补偿件，上法兰与壳体之间
对称设有外弹性补偿装置，外弹性补偿装置包括
上挡片、弹簧、下挡片和拉杆，拉杆依次贯穿上法
兰、壳体，弹簧设于上法兰的上方且套设于拉杆
上，弹簧的上端设有与其抵接的上挡片，弹簧的
下端设有与其抵接的下挡片，拉杆的上下两端分
别设有与其螺纹连接的锁紧螺母。本实用新型通
起到换热器整体结构在热胀冷缩时内外同时实
现自动补偿的作用，以保证换热器整体的结构强
度。权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 216115568 U 2022.03.22
C N 216115568
U
1.一种圆块孔式碳化硅换热器，其特征在于：包括由上至下依次连接的上法兰、上封头、换热装置、下封头和下法兰，所述换热装置包括壳体，所述壳体内设有多个相互叠装的碳化硅换热块，所述壳体与碳化硅换热块之间设有冷却流道，相邻所述碳化硅换热块之间设有内弹性补偿件，所述上法兰与壳体之间对称设有外弹性补偿装置，所述外弹性补偿装置包括上挡片、弹簧、下挡片和拉杆，所述拉杆依次贯穿所述上法兰、壳体，所述弹簧设于上法兰的上方且套设于所述拉杆上，所述弹簧的上端设有与其抵接的上挡片，所述弹簧的下端设有与其抵接的下挡片，所述拉杆的上下两端分别设有与其螺纹连接的锁紧螺母。
2.根据权利要求1所述的圆块孔式碳化硅换热器，其特征在于：所述碳化硅换热块包括换热块本体，所述换热块本体上设有多个纵向贯通设置的物料孔、横向贯通设置的换热孔，所述物料孔与换热孔互不
相通，所述换热孔与冷却流道连接。
3.根据权利要求2所述的圆块孔式碳化硅换热器，其特征在于：所述换热块本体的上端设有凸台，所述换热块本体的下端设有与凸台相适配的凹槽。
4.根据权利要求3所述的圆块孔式碳化硅换热器，其特征在于：所述内弹性补偿件设为软四氟垫片，所述凸台上设有多个等距分布的凹口，所述软四氟垫片设于凹口内，且所述软四氟垫片的上端伸出所述凹口。
5.根据权利要求1所述的圆块孔式碳化硅换热器，其特征在于：所述冷却流道上设有导流板，所述导流板设为半弧形板，多个所述导流板依次连接形成连续的螺旋形结构。
6.根据权利要求5所述的圆块孔式碳化硅换热器，其特征在于：所述导流板采用软四氟材质制成。
7.根据权利要求1所述的圆块孔式碳化硅换热器，其特征在于：所述上法兰与下法兰分别采用方形法兰。
权 利 要 求 书1/1页CN 216115568 U
圆块孔式碳化硅换热器
技术领域
[0001]本实用新型涉及换热器技术领域，特别是涉及一种圆块孔式碳化硅换热器。
背景技术
[0002]换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位。其中金属换热器耐腐蚀性较差，使用寿命短。非金属换热器中石墨换热器因为石墨材料材质较脆，强度低，耐高温、高压性能不强，而且对一些强酸及无机物耐腐蚀效果不佳。碳化硅列管式换热器在使用过程中容易产生密封失效等现象，并且因为受限于管板的材料，所以碳化硅列管式换热器的使用温度不能太高。因此，亟需一种耐腐蚀性能强、耐高温的新型换热器。
[0003]为解决上述技术问题，本领域技术人员研发一种圆块孔式碳化硅换热器。但是现有的圆块孔式碳化硅换热器的整体安装结构为刚性连接，在工作过程中容易出现因受热膨胀发生设备爆裂或遇冷收缩发生设备连接结构松动的现象。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供圆块孔式碳化硅换热器，以解决背景技术中所提到的问题。
[0005]本实用新型提供一种圆块孔式碳化硅换热器，包括由上至下依次连接的上法兰、上封头、换热装置、下封头和下法兰，所述换热装置包括壳体，所述壳体内设有多个相互叠装的碳化硅换热块，所述壳体与碳化硅换热块之间设有冷却流道，相邻所述碳化硅换热块之间设有内弹性补偿件，所述上法兰与壳体之间对称设有外弹性补偿装置，所述外弹性补偿装置包括上挡片、弹簧、下挡片和拉杆，所述拉杆依次贯穿所述上法兰、壳体，所述弹簧设于上法兰的上方且套设于所述拉杆上，所述弹簧的上端设有与其抵接的上挡片，所述弹簧的下端设有与其抵接的下挡片，所述拉杆的上下两端分别设有与其螺纹连接的锁紧螺母。[0006]优选的是，所述碳化硅换热块包括换热块本体，所述换热块本体上设有多个纵向贯通设置的物料孔、横向贯通设置的换热孔，所述物料孔与换热孔互不相通，所述换热孔与冷却流道连接。
[0007]在上述任一方案优选的是，所述换热块本体的上端设有凸台，所述换热块本体的下端设有与凸台相适配的凹槽。
[0008]在上述任一方案优选的是，所述内弹性补偿件设为软四氟垫片，所述凸台上设有多个等距分布的凹口，所述软四氟垫片设于凹口内，且所述软四氟垫片的上端伸出所述凹口。
[0009]在上述任一方案优选的是，所述冷却流道上设有导流板，所述导流板设为半弧形板，多个所述导流板依次连接形成连续的螺旋形结构。
[0010]在上述任一方案优选的是，所述导流板采用软四氟材质制成。
[0011]在上述任一方案优选的是，所述上法兰与下法兰分别采用方形法兰。
[0012]与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：
[0013]1、通过设有内弹性补偿件和外弹性补偿装置，起到换热器整体结构在热胀冷缩时内外同时实现自动补偿的作用，以保证换热器整体的结构强度。其中，内弹性补偿件以对碳化硅换热块实现内部补偿，外弹性补偿装置以对壳体实现外部补偿。同时，上法兰与下法兰分别采用方形法兰，与圆形法兰相比，方形法兰不易发生变形，并通过增大相邻碳化硅换热块之间所接触的密封面，能够起到在热胀冷缩时分散总装力的作用，从而保证换热器整体的结构强度。
[0014]2、换热块本体的上端设有凸台，换热块本体的下端设有与凸台相适配的凹槽。相邻碳化硅换热块之间通过凸台与凹槽之间的相互配合进行连接，便于拆装，且保证整体换热装置的结构稳定性。
[0015]3、内弹性补偿件设为软四氟垫片，凸台上设有多个等距分布的凹口，软四氟垫片设于凹口内，且软四氟垫片的上端伸出凹口。软四氟垫片一方面能够保证相邻碳化硅换热块之间的密封性，另一方面具有在热胀冷缩时的内补偿作用。碳化硅换热块由于受热膨胀会挤压软四氟垫片，使相邻碳化硅换热块之间为弹性连接，而非刚性连接，避免出现爆裂的现象。
[0016]下面结合附图对本实用新型的圆块孔式碳化硅换热器作进一步说明。
附图说明
[0017]图1为本实用新型圆块孔式碳化硅换热器的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型圆块孔式碳化硅换热器的俯视图；
[0019]图3为本实用新型圆块孔式碳化硅换热器中碳化硅换热块的侧面剖视图；[0020]图4为本实用新型圆块孔式碳化硅换热器中碳化硅换热块的俯视图；
[0021]其中：1、上法兰；2、上封头；3、碳化硅换热块；31、凸台；32、换热孔；33、物料孔；
34、凹槽；4、冷却水出口；5、壳体；6、冷却水进口；7、下封头；8、下法兰；9、物料出口；10、排净口；11、排空口；12、物料进口；13、拉杆；14、弹簧；15、上挡片；16、下挡片。
具体实施方式
[0022]如图1‑图4所示，本实用新型提供一种圆块孔式碳化硅换热器，包括由上至下依次连接的上法兰1、上封头2、换热装置、下封头7和下法兰8，换热装置包括壳体5，壳体5内设有多个相互叠装的碳化
硅换热块3，壳体5与碳化硅换热块3之间设有冷却流道，相邻碳化硅换热块3之间设有内弹性补偿件，上法兰1与壳体5之间对称设有外弹性补偿装置。
[0023]其中，壳体5上设有与冷却流道连通的冷却水进口6、冷却水出口4、排空口11和排净口10，上封头2上设有物料进口12，下封头7上设有物料出口9。
[0024]本实施例的圆孔式碳化硅换热器，通过设有内弹性补偿件和外弹性补偿装置，起到换热器整体结构在热胀冷缩时内外同时实现自动补偿的作用，以保证换热器整体的结构强度。其中，内弹性补偿件以对碳化硅换热块3实现内部补偿，外弹性补偿装置以对壳体5实现外部补偿。同时，上法兰1与下法兰8分别采用方形法兰，与圆形法兰相比，方形法兰不易发生变形，能够起到在热胀冷缩时分散总装力的作用，从而保证换热器整体的结构强度。[0025]具体的，外弹性补偿装置包括上挡片15、弹簧14、下挡片16和拉杆13，拉杆13依次
贯穿上法兰1、壳体5，弹簧14设于上法兰1的上方且套设于拉杆13上，弹簧14的上端设有与其抵接的上挡片15，弹簧14的下端设有与其抵接的下挡片16，拉杆13的上下两端分别设有与其螺纹连接的锁紧螺母。
[0026]当换热装置受热膨胀时，膨胀作用力会依次作用于上封头2、上法兰1，以压缩弹簧14，当换热装置不发生变形或遇冷收缩时，弹簧14将其复位弹性作用力依次作用于上法兰1、上封头2、换热装置，
从而保证换热器整体结构稳定性。
[0027]进一步的，碳化硅换热块3包括换热块本体，换热块本体上设有多个纵向贯通设置的物料孔33、横向贯通设置的换热孔32，物料孔33与换热孔32互不相通，换热孔32与冷却流道连接。
[0028]进一步的，换热块本体的上端设有凸台31，换热块本体的下端设有与凸台31相适配的凹槽34。相邻碳化硅换热块3之间通过凸台31与凹槽34之间的相互配合进行连接，便于拆装，且保证整体换热装置的结构稳定性。
[0029]进一步的，内弹性补偿件设为软四氟垫片，凸台31上设有多个等距分布的凹口，软四氟垫片设于凹口内，且软四氟垫片的上端伸出凹口。
[0030]该结构中，软四氟垫片一方面能够保证相邻碳化硅换热块3之间的密封性，另一方面具有在热胀冷缩时的内补偿作用。具体的，碳化硅换热块3由于受热膨胀会挤压软四氟垫片，使相邻碳化硅换热块3之间为弹性连接，而非刚性连接，避免出现爆裂的现象。[0031]此外，换热块本体上凸台31的设置，增大相邻碳化硅换热块3之间所接触的密封面，还具有分散总装力的作用。
[0032]进一步的，冷却流道上设有导流板，导流板设为半弧形板，多个导流板依次连接形成连续的螺旋形结构，使冷却水能够形成S形路径，延长冷却水的流动路径，保证换热效果。[0033]进一步的，导
流板采用软四氟材质制成。导流板卡放在冷却流道上，软四氟材质受热膨胀，从而能够保证导流板在冷却流道上的安装结构稳定性。
[0034]本实用新型的圆块孔式碳化硅换热器，在通冷却水时，由于冷却水从位于下方的冷却水进口6进入，上方的冷却水出口4排出，在冷却水出口4的上部空间会存在气体无法排出，从而形成气体空腔，此时，将排空口11打开，气体排出，使水进入到上部，从而增加冷却效果。在使用时，排空口11和排净口10封闭，冷却水依次经冷却水进口6、冷却流道进入换热孔32内，在导流板的作用下依次沿各个换热孔32形成S形路径，并与经物料进口12进入物料孔33内的物料进行热量交换后，再经冷却水出口4排出，形成冷却循环，以对物料进行冷却，冷却后的物料经物料出口9排出。换热结束后，排净口10打开，将遗留的冷却水从排净口10排出。
[0035]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
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