本發(fā)明涉及一種石墨反應(yīng)器，具體涉及一種單孔高速螺旋石墨反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

目前，公知的石墨換熱器對高黏度流體及易結(jié)晶流體進行換熱時，物料容易堵塞、結(jié)晶，導(dǎo)致在工業(yè)生產(chǎn)中，換熱器的清洗周期很短，且不易清洗，嚴重阻礙了工廠生產(chǎn)，且對換熱器本身也有損壞。另外，當物料在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)時，短時間內(nèi)會釋放出大量的熱量，容易導(dǎo)致石墨反應(yīng)器的損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種單孔高速螺旋石墨反應(yīng)器。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種單孔高速螺旋石墨反應(yīng)器，包括石墨反應(yīng)換熱段、石墨封頭、金屬蓋板、鋼制夾套；石墨反應(yīng)換熱段為圓柱形，石墨封頭為兩個，分別設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段的上下兩端；鋼制夾套設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段的外側(cè)面；金屬蓋板分為金屬上蓋板和金屬下蓋板，金屬上蓋板安裝在上石墨封頭的上方，金屬下蓋板安裝在下石墨封頭的下方；

上石墨封頭的上方開設(shè)有物料進口，下石墨封頭的下方開設(shè)有物料出口；石墨反應(yīng)換熱段的一側(cè)上方開設(shè)有出水口，同側(cè)或者另一側(cè)的下方開設(shè)有進水口；石墨反應(yīng)換熱段上分段設(shè)置有使殼程物料強制折返流動的折流板；石墨反應(yīng)換熱段內(nèi)垂直設(shè)置有多個孔道，多個孔道在石墨反應(yīng)換熱段的同一水平面內(nèi)呈環(huán)形分布設(shè)置；孔道的上方與物料進口連通，孔道的下方與物料出口連通。

上石墨封頭內(nèi)設(shè)置有混合反應(yīng)室，物料進口為多個，多個物料進口通過混合反應(yīng)室混合后與孔道相連。下石墨封頭內(nèi)設(shè)置有集流室，集流室的上方分別與多個孔道的下方連通，集流室的下方與物料出口相連。

金屬上蓋板通過拉桿螺栓與上石墨封頭連接，金屬下蓋板通過拉桿螺栓與下石墨封頭連接。

金屬上蓋板的兩側(cè)上方對應(yīng)設(shè)置有壓力彈簧。

石墨反應(yīng)換熱段與石墨封頭之間通過密封墊片密封或粘接成為一個整體。

石墨反應(yīng)換熱段由多個石墨反應(yīng)換熱塊依次疊加而成，石墨反應(yīng)換熱段的外側(cè)表面為螺旋形。

折流板水平設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段內(nèi)；折流板為多個，當折流板的數(shù)量為奇數(shù)時，進水口和出水口在同側(cè)，當折流板的數(shù)量為偶數(shù)時，進水口和出水口在異側(cè)。

本發(fā)明提供的單孔高速螺旋石墨反應(yīng)器，提高了總傳熱系數(shù)，增加了換熱面積，降低了物料堵塞、結(jié)晶的可能性，延長了清洗周期，減少了清洗次數(shù)加長了使用壽命且增加了安全系數(shù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中石墨反應(yīng)換熱段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中a-a向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖2中b-b向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖2中c-c向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是上石墨封頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是下石墨封頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、石墨反應(yīng)換熱段；2、鋼制夾套；3、上石墨封頭；4、下石墨封頭；5、金屬上蓋板；6、金屬下蓋板；7、混合反應(yīng)室；8、集流室；9、拉桿螺栓；10、孔道；11、出水口；12、進水口；13、折流板；14、壓力彈簧；31、物料進口；41、物料出口。

具體實施方式

如圖1-圖7所示，本發(fā)明包括石墨反應(yīng)換熱段1、石墨封頭、金屬蓋板、鋼制夾套2；石墨反應(yīng)換熱段1為圓柱形，石墨封頭為兩個，分別設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段1的上下兩端；鋼制夾套2設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段1的外側(cè)面；金屬蓋板分為金屬上蓋板5和金屬下蓋板6，金屬上蓋板5安裝在上石墨封頭3的上方，金屬下蓋板6安裝在下石墨封頭4的下方；

上石墨封頭3的上方開設(shè)有物料進口31，下石墨封頭4的下方開設(shè)有物料出口41；石墨反應(yīng)換熱段1的一側(cè)上方開設(shè)有出水口11，同側(cè)或者另一側(cè)的下方開設(shè)有進水口12；石墨反應(yīng)換熱段1上分段設(shè)置有使殼程物料強制折返流動的折流板13；石墨反應(yīng)換熱段1內(nèi)垂直設(shè)置有多個孔道10，多個孔道10在石墨反應(yīng)換熱段1的同一水平面內(nèi)呈環(huán)形分布設(shè)置；孔道10的上方與物料進口31連通，孔道10的下方與物料出口41連通。

上石墨封頭3內(nèi)設(shè)置有混合反應(yīng)室7，物料進口31為多個，多個物料進口通過混合反應(yīng)室7混合后與孔道10相連；下石墨封頭4內(nèi)設(shè)置有集流室8，集流室8的上方分別與多個孔道10的下方連通，集流室8的下方與物料出口41相連。

金屬上蓋板5通過拉桿螺栓與上石墨封頭3連接，金屬下蓋板6通過拉桿螺栓9與下石墨封頭4連接。金屬上蓋板5的兩側(cè)上方對應(yīng)設(shè)置有壓力彈簧14。由于石墨材料與鋼材之間的線膨脹差異較大，加設(shè)壓力彈簧14有助于補償因兩種材料的線脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的差異。石墨反應(yīng)換熱段1與石墨封頭之間通過密封墊片密封或粘接成為一個整體。

石墨反應(yīng)換熱段1由多個石墨反應(yīng)換熱塊依次疊加而成，與腐蝕性物料接觸的換熱反應(yīng)塊為不透性石墨材質(zhì)，石墨材料優(yōu)異的耐腐蝕性能使該反應(yīng)器能在惡劣的化工生產(chǎn)中廣泛使用。此外，折流板13水平設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段1內(nèi)；折流板13為多個，當折流板13的數(shù)量為奇數(shù)時，進水口和出水口在同側(cè)，當折流板13的數(shù)量為偶數(shù)時，進水口和出水口在異側(cè)。折流板可以使殼程物料能強制折返流動，增加停留時間，提高傳熱效率。

本發(fā)明可以最大限度的提升物料流速，使物料不易堵塞、結(jié)晶。在換熱塊上打多圈孔，通過兩端面加工分配槽來實現(xiàn)孔道的多流程，由于每個流程僅有一個孔道，所有物料必須從每個孔道里折返通過，使流速達到最快,提高總傳熱系數(shù)，當物料流量過大時，可使用多臺并聯(lián)使用。此外，本發(fā)明在換熱塊外圓面加工螺紋，增加了與殼程介質(zhì)的接觸面積，增加換熱效果，換熱面積增加約30～50％，同時，換熱塊外圓面加工螺紋對結(jié)構(gòu)強度也不會造成影響。

本發(fā)明還可設(shè)置多個物料進口，可分別進不同的物料，使物料在反應(yīng)換熱段中發(fā)生反應(yīng)，通過反應(yīng)時間的計算來設(shè)計反應(yīng)換熱段的長度及換熱面積。因本反應(yīng)器結(jié)構(gòu)強度較高，避免了反應(yīng)中短時間內(nèi)放出大量熱而導(dǎo)致反應(yīng)器損壞，安全性能高。

本發(fā)明的加工的過程是：先將換熱段上的孔道鉆出，并加工出換熱段的兩個端面上的分配室，通過合理的安排分配室，達到反應(yīng)物料強制從每一個孔道單獨流通的目的，使反應(yīng)物料往返于上下石墨封頭之間，直到流程走完，從出料口流出，合理的安排分配室，會使物料流通更順暢，壓力損失更小。參考圖6和圖7，上石墨封頭設(shè)有混合反應(yīng)室，并設(shè)有一個或數(shù)個物料進口，不同的物料從不同的物料進口中進入反應(yīng)器，在混合反應(yīng)室中發(fā)生混合、反應(yīng)，然后進入反應(yīng)換熱塊中，下石墨封頭設(shè)有集流室，使處理好的物料能更順暢的進入出料口，降低了裝配的難度。將加工好的石墨封頭與換熱段用密封墊片密封或粘接為一個整體，配上金屬夾套、上下蓋板組裝成臺。

上述實施方式并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本發(fā)明的保護范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種單孔高速螺旋石墨反應(yīng)器，包括石墨反應(yīng)換熱段、石墨封頭、金屬蓋板、鋼制夾套；石墨反應(yīng)換熱段為圓柱形，石墨封頭分別設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段的上下兩端；鋼制夾套設(shè)置在石墨反應(yīng)換熱段的外側(cè)面；上石墨封頭的上方開設(shè)有物料進口，下石墨封頭的下方開設(shè)有物料出口；石墨反應(yīng)換熱段的一側(cè)上方設(shè)有出水口，另一側(cè)的下方設(shè)有進水口；石墨反應(yīng)換熱段上分段設(shè)置有使殼程物料強制折返流動的折流板；石墨反應(yīng)換熱段內(nèi)垂直設(shè)置有多個孔道，多個孔道在石墨反應(yīng)換熱段的同一水平面內(nèi)呈環(huán)形分布。本發(fā)明提高了總傳熱系數(shù)，增加了換熱面積，降低了物料堵塞、結(jié)晶的可能性，延長了清洗周期，減少了清洗次數(shù)加長了使用壽命且增加了安全系數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：馮圣君;管永康;尹茜
受保護的技術(shù)使用者：南通三圣石墨設(shè)備科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.01
技術(shù)公布日：2017.07.25