[实用新型]一种高韧性石墨换热管

说明书

本实用新型公开了一种高韧性石墨换热管，包括有石墨管本体，石墨管本体由石墨颗粒、纤维以及树脂固化体经过热挤压成型；所述石墨管本体内壁和内壁上均设有螺旋结构。本实用新型将换热管内、外壁均制作成螺旋结构，外壁的螺旋结构可以增大石墨换热管的散热面积，从而提高石墨换热管的热交换效果。而内部的的螺旋结构可以使得液体在石墨换热管内部流动时形成旋流，从而提高流速，使得石墨换热管的换热效果也相应提高。

技术领域

本实用新型涉及一种石墨换热管，特别是一种高韧性石墨换热管。

背景技术

随着当今世界工业的飞速发展，石墨制列管换热器以它优越的耐腐蚀性、高导热性、以及较低的价格；广泛的应用于石油化工、医药、轻工、冶金、纺织等工业领域；为国家节省了大量的贵重金属材料。但是，由于在温度、压力、热膨胀系数、使用寿命等方面难以得到突破，大大地限制了石墨设备的应用范围。

传统的石墨制列管换热器，在生产实践和应用中暴露出的诸多问题；如：耐压能力小、耐温性能差、使用寿命短、返修率高、质量稳定性差等；出现问题最多的环节是石墨换热管发生断裂或渗漏。

传统的压型石墨管由单一的石墨粉经过热挤压成内外径均为规整形状的光管，其性能主要由石墨粉决定，这样的压型石墨换热管，具有机械强度不高、韧性较差、抗热冲击能力差、使用中易发生断裂的缺点。传统的压型石墨管为脆性材料，它所制造的列管换热器无法满足温差大的工况，更无法满足温度急变的工况条件。如硫酸钾生产中，副产高温氯化氢的冷却和吸收工段，目前使用的石墨换热器平均维修周期仅一个月左右，给生产带来了极大的困扰

为解决该技术问题，现目前人们常用的就是多层复合管体技术，即石墨管由多层不同材质的管体复合套接而成，各层管体之间通过粘胶连接在一起。通过外层管体对内层管体进行补强，从而提高整体的性能。但是这种结构的石墨管也存在一些问题，那就是各层管体为独立的个体，其优点并不能很好地糅合在一起。而且现目前的石墨管外管壁均为光滑管壁结构，其热交换效果不甚理想。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种高韧性石墨换热管。通过对石墨换热管的结构进行改进，形成复合材料的石墨换热管，使其具有机械强度高、韧性好、抗热冲击能力好的优点。而且对石墨换热管外管壁结构进行了改进，提高了其热交换效果。

本实用新型的技术方案：一种高韧性石墨换热管，包括有石墨管本体，石墨管本体由石墨颗粒、纤维以及树脂固化体经过热挤压成型；所述石墨管本体内壁和内壁上均设有螺旋结构。

前述的韧性石墨换热管中，所述螺旋结构的槽深为石墨管本体管口直径L的30％～50％。

前述的韧性石墨换热管中，所述石墨管本体的管壁厚度为螺旋结构槽深的1/4～1/3。

前述的韧性石墨换热管中，所述螺旋结构的槽底宽度为3～8mm，槽口宽度为槽底宽度的2～3倍。

前述的韧性石墨换热管中，所述螺旋结构的与水平方向的夹角为45°～70°。

前述的韧性石墨换热管中，内壁和内壁上的螺旋结构均为双螺旋结构，且双螺旋结构的螺旋方向相同。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的换热管使用纤维、石墨颗粒以及树脂固化体经过热挤压成型得到石墨换热管，该石墨换热管融合了各种材料的优点，形成复合材料的石墨换热管，石墨换热管内部的材料之间形成三维空间的补强，补强效果比较好，提高了石墨换热管的机械强度、韧性以及抗热冲击能力。高韧性石墨换热管为全方位补强，性能稳定性更高,从而大大提高石墨换热器的抗热震性、抗磨蚀性和抗裂断性，拓展石墨列管换热器在高温差、高压等环境中的应用范围,其工作温度、工作压力都比普通压型石墨管高,使用寿命长,可靠性高。