板式石墨塑料换热器.pdf

摘要
申请专利号：	CN92104916.1	申请日：	1992.07.02
公开号：	CN1080715A	公开日：	1994.01.12
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日：2000.3.8\|\|\|保护期延长\|\|\|授权\|\|\|公开\|\|\|
IPC分类号：	F28D1/02	主分类号：	F28D1/02
申请人：	浙江工学院;
发明人：	濮阳楠; 金燕大
地址：	310014浙江省杭州市朝晖六区
优先权：
专利代理机构：	浙江工学院专利事务所	代理人：	袁木棋;高丽敏
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

板式石墨塑料换热器，传热板片是以塑料、石墨粉、短切碳纤维按比例混合模压而成，该换热器采用传热板片上的平面密封结构和特殊的密封件密封，具有传热板片机械强度高，设备耐腐蚀性能优异，密封性能好等优点，可广泛适用腐蚀性冷热介质间接换热的场合，具有较大的实施价值。

权利要求书

1：板式石墨塑料换热器，包含有塑料衬里带法兰接管(1)、紧固螺栓(2)、螺母(3)、金属压板(4)、塑料衬板(5)、传热板片(6)、密封件(7)，传热板片(6)由传热结构(8)、密封结构(9)、角孔(10)所组成，其特征是传热板片(6)的主要组分为塑料与石墨粉，其重量百分含量比为10∶90至30∶70，其辅助增强材料短切碳纤维重量百分含量为传热板片(6)物料总量的2～20%，传热板片(6)的密封结构(9)采用平面密封结构或在平面上设置1～5条密封线的结构。
2：如权利要求1所述的换热器，其特征是传热板片（6）主要组分塑料可以是聚烯烃塑料或氟塑料。
3：如权利要求1或2所述的换热器，其特征是相邻两块传热板片（6）之间的密封件（7）可以是液体密封胶或柔性石墨垫片或膨胀聚四氟乙烯密封带。

说明书

本发明属于换热器，尤其是板式石墨塑料换热器，适用于腐蚀性冷热介质间接换热的场合。
    在本发明作出之前，通常使用的板式换热器为板式金属换热器和板式石墨换热器。板式换热器由一组传热板片组成，板片上留有角孔供换热的冷热流体通过。传热板片组合体装在两块压板之间，并用紧固螺栓固定，两块传热板片之间放置可密封角孔和流体通道的密封垫片。板式金属换热器的传热板片采用普通钢板易被介质腐蚀，采用不锈钢板也易被含氟离子的介质腐蚀，采用钛板其耐腐蚀性能极佳，但价格昂贵。板式石墨换热器（专利号89214112.3）的问世，初步解决了传热板片的腐蚀问题，由于传热板片的机械强度稍低，故设备使用压力不高，且不耐强氧化性介质的腐蚀。现有二类板式换热器均采用橡胶密封圈密封，密封效果不太满意，换热器在间隙操作条件下或长期使用后，易产生泄漏。

    本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种传热板片机械强度高，耐腐蚀性能优异，设备密封性能好的板式石墨塑料换热器。

    板式石墨塑料换热器，包含有塑料衬里带法兰接管（1）、紧固螺栓（2）、螺母（3）、金属压板（4）、塑料衬板（5）、传热板片（6）、密封件（7），传热板片（6）由传热结构（8）、密封结构（9）、角孔（10）所组成，传热板片（6）的主要组分为塑料和石墨粉，塑料和石墨粉重量百分含量比为10∶90至30∶70，其辅助增强材料短切碳纤维重量百分含量为传热板片（6）物料总量的2～20%，传热板片（6）的传热结构（8）可采用斜波纹或人字形波纹或半球突起（瘤状）结构，以提高传热板片（6）的传热效果和增强传热板片（6）的刚性，传热板片（6）地密封结构（9）采用平面密封结构或在平面上设置1～5条密封线的结构，塑料衬里带法兰接管（1）有四根，分别为（11）、（12）、（13）、（14）、（11）、（12）为进口接管，（13）、（14）为出口接管。传热板片（6）主要组分塑料可以是聚烯烃塑料或氟塑料。板式石墨塑料换热器包含三块或三块以上的传热板片（6），相邻两块传热板片（6）之间的密封件（7）可以是液体密封胶或柔性石墨垫片或膨胀聚四氟乙烯密封带，以达到密封可靠的目的。

    本发明的优点：（1）传热板片机械强度高;（2）传热板片的耐腐蚀性能优异，尤其是石墨氟塑料传热板片几乎可耐任何介质的腐蚀，包括强氧化性介质如浓硫酸、铬酸等;（3）换热器采用了平面密封结构和三类特殊的密封件，除了达到耐腐蚀性要求外，还提高了设备的密封性能，确保板式石墨塑料换热器在各种使用场合下不泄漏。

    下面结合附图对实施例做进一步的说明：

    图1是板式石墨塑料换热器结构示意图。

    其中1-聚丙烯塑料衬里带法兰接管，11-进口接管，12-进口接管，13-出口接管，14-出口接管，2-紧固螺栓，3-螺母，4-金属压板，5-聚丙烯塑料衬板，6-传热板片，7-密封件。

    图2是传热板片结构示意图。

    其中8-传热结构，9-密封结构，10-角孔。

    本发明的实施方案及工作原理是：板式石墨塑料换热器，包含有塑料衬里带法兰接管（1）、紧固螺栓（2）、螺母（3）、金属压板（4）、塑料衬里（5）、传热板片（6）、密封件（7），传热板片（6）由传热结构（8）、密封结构（9）、角孔（10）所组成，传热板片（6）的主要组分为塑料和石墨粉，塑料和石墨粉重量百分含量比为15∶85，传热板片（6）主要组分塑料为聚丙烯塑料，其辅助增强材料短切碳纤维重量百分含量为传热板片（6）物料总量的3%，物料均匀混合后挤出造粒，在模具中一次模压成型得到传热板片（6），传热板片（6）的传热结构（8）为人字形波纹结构，以提高传热板片（6）的传热效果和增强传热板片（6）的刚性;传热板片（6）的密封结构（9）为平面密封结构，板式石墨塑料换热器包含20块传热板片（6），相邻两块传热板片（6）之间的密封件（7）为聚四氟乙烯密封带，以达到密封可靠的目的。如图（1）所示，冷热流体分别由该换热器的塑料衬里带法兰接管（1）的进口接管（11）、（12）流入，由塑料衬里带法兰接管（1）的出口接管（13）、（14）流出该换热器，由于板式石墨塑料换热器的传热板片（6）的人字形传热结构（8）使冷热流体在传热板片（6）两侧各自的流道中形成强烈的湍流达到传热的目的，提高了传热效果，一般传热效果为85～95%，同时冷热介质所接触的传热板片（6）、塑料衬里带法兰接管（1）、由聚四氟乙烯密封带构成的密封件（7）耐腐蚀性能好，从而达到了整台设备的耐腐蚀要求。

    板式石墨聚丙烯塑料换热器组装工艺是：先将四根聚丙烯塑料衬里带法兰接管（1）焊接在金属压板（4）和聚丙烯塑料衬板（5）上，将20块传热板片（6）放置在金属压板（4）和聚丙烯塑料衬板（5）之间，两块传热板片（6）之间密封面上粘置膨胀聚四氟乙烯密封带（7），最后用紧固螺栓（2）和螺母（3）将金属压板（4）、聚丙烯塑料衬板（5）、传热板片（6）和膨胀聚四氟乙烯密封带（7）夹紧成为板式石墨聚丙烯塑料换热器。