專利名稱：一種石墨換熱設(shè)備中的管板和封頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及腐蝕環(huán)境下使用的管殼式不透性石墨換熱設(shè)備的管板和封頭，主要應(yīng)用于化工、石油、化纖等領(lǐng)域。
管殼式石墨換熱設(shè)備在我國生產(chǎn)使用已有三十多年的歷史。現(xiàn)行的生產(chǎn)工藝通常是用人造石墨塊材按設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)加工成石墨管板和封頭，然后用高分子合成樹脂浸漬數(shù)次，使之具有不透性。組裝時(shí)，先將石墨石墨管和管板用粘結(jié)劑粘結(jié)在一起，經(jīng)升溫固化后形成管束，然后將管束、封頭和外殼組裝在一起，形成管殼式石墨換熱設(shè)備?，F(xiàn)行生產(chǎn)工藝中，石墨管板和封頭的制作要經(jīng)過車、刨、銑等多道機(jī)加工工序，對(duì)于較大規(guī)格的設(shè)備，相應(yīng)管板和封頭的尺寸也較大，原材料制成較困難，價(jià)格昂貴，同時(shí)機(jī)加工也不易進(jìn)行。加工后的浸漬處理也易受浸漬釜尺寸的限制，不利于大型設(shè)備的生產(chǎn)。同時(shí)，由于管板和石墨管的連接采用粘結(jié)結(jié)構(gòu)，而通常情況下人造石墨塊材、石墨石墨管和粘結(jié)劑的熱膨脹系數(shù)相差較大，在使用過程中粘結(jié)部位很容易因溫度應(yīng)力較大發(fā)生損壞。
本實(shí)用新型的目的是提供一種成型簡單，不需要再加工處理，成本較低的石墨換熱設(shè)備的管板和封頭。
本實(shí)用新型均采用石墨、合成樹脂、纖維材料在金屬托殼內(nèi)一次固化成型，安放在管板內(nèi)的石墨管束是從金屬托殼底部插入金屬托殼，然后向金屬托殼內(nèi)注石墨、合成樹脂、纖維材料混合物，管板與石墨管束的連接依靠粘性澆鑄物料直接粘結(jié)，并與管板的成型一次完成。


圖1為管板的剖視圖；圖2為封頭的剖視圖。
其中1－石墨、合成樹脂、纖維材料混合物；2－金屬托殼；3－石墨管。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、采用增強(qiáng)復(fù)合材料，可以提高封頭和管板的抗沖擊強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度及耐高溫腐蝕介質(zhì)沖刷性能。
2、管板與石墨管材料的熱膨脹系數(shù)極為相近，從而大大降低了連接部位的溫差應(yīng)力。
3、石墨管插入管板部分不需加工成錐形，避免了因壁厚減薄造成的強(qiáng)度下降和機(jī)加工造成的應(yīng)力集中。
4、大幅度降低了原材料費(fèi)用。
5、大幅度簡化了封頭和管板的加工工序，減少了對(duì)大規(guī)格設(shè)備制造的限制，不需要配備大型機(jī)加工設(shè)備和浸漬設(shè)備。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
石墨粉含量為45％左右，含碳量99.5％以上，經(jīng)80－100目號(hào)篩過篩，合成樹脂采用環(huán)氧改性酚醛樹脂，以20％環(huán)氧樹脂與80％的酚醛樹脂混合而成，封頭以碳纖維短絲為增強(qiáng)材料，注入模腔澆鑄成型，室溫固化24小時(shí)后脫模，經(jīng)130℃－180℃高溫處理，為了保證部件應(yīng)有的精度，模具要保證一定的精度?；蛞允?、合成樹脂混合物為粘結(jié)劑，以合成樹脂浸漬的纖維布為增強(qiáng)材料，采用手糊工藝成型、高溫固化處理。用鋼板加工一個(gè)鋼制托殼(2)，石墨管(3)將兩端將要插入管板部分經(jīng)磨糙、除油后，穿過鋼制托殼(2)形成石墨管束，使各個(gè)石墨管(3)端面同鋼制托殼(2)邊緣保持平齊，并保證每根石墨管(3)與鋼制托殼(2)底面垂直；向鋼制托殼(2)中注入經(jīng)充分混合的石墨、合成樹脂物料，鋪平搗實(shí)，并每隔一定厚度鋪覆一層經(jīng)合成樹脂浸漬的纖維布，直到與石墨管(3)端面平齊，讓其在室溫下預(yù)固化24小時(shí)以上。用同樣的方法制作另一端管板，將管板和石墨管束在130℃－180℃下作高溫固化處理。然后按傳統(tǒng)工藝方法，管板和封頭之間加密封墊，用螺栓將管板和封頭連接固定。
權(quán)利要求1.一種石墨換熱設(shè)備中的管板和封頭，其特征在于該管板和封頭采用石墨、合成樹脂、纖維材料在金屬托殼內(nèi)一次固化成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的石墨換熱設(shè)備中的管板和封頭，其特征在于安放在管板內(nèi)的石墨管束是從金屬托殼底部插入金屬托殼，然后向金屬托殼內(nèi)注入石墨、合成樹脂、纖維材料混合物，管板與石墨管束的連接依靠粘性澆鑄物料直接粘結(jié)，并與管板的成型一次完成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石墨換熱設(shè)備中的管板和封頭，其管板和封頭采用石墨、合成樹脂、纖維材料復(fù)合而成，耐腐蝕沖刷性能好；封頭采用澆鑄或手糊成型，管板成型依托一個(gè)鋼制托殼，管板成型和管板與換熱管的連接一次完成，不需要第三種材料粘結(jié)；由于管板和換熱管材料的熱膨脹系數(shù)非常相近，可大大降低連接部位的溫差應(yīng)力。
文檔編號(hào)F28F3/00GK2179565SQ93203668
公開日1994年10月12日 申請(qǐng)日期1993年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月19日
發(fā)明者杜志忠 申請(qǐng)人:杜志忠