专利名称：一种石墨换热设备中的管板和封头的制作方法

　　技术领域：

　　本实用新型涉及腐蚀环境下使用的管壳式不透性石墨换热设备的管板和封头，主要应用于化工、石油、化纤等领域。

　　管壳式石墨换热设备在我国生产使用已有三十多年的历史。现行的生产工艺通常是用人造石墨块材按设备的规格、型号加工成石墨管板和封头，然后用高分子合成树脂浸渍数次，使之具有不透性。组装时，先将石墨石墨管和管板用粘结剂粘结在一起，经升温固化后形成管束，然后将管束、封头和外壳组装在一起，形成管壳式石墨换热设备。现行生产工艺中，石墨管板和封头的制作要经过车、刨、铣等多道机加工工序，对于较大规格的设备，相应管板和封头的尺寸也较大，原材料制成较困难，价格昂贵，同时机加工也不易进行。加工后的浸渍处理也易受浸渍釜尺寸的限制，不利于大型设备的生产。同时，由于管板和石墨管的连接采用粘结结构，而通常情况下人造石墨块材、石墨石墨管和粘结剂的热膨胀系数相差较大，在使用过程中粘结部位很容易因温度应力较大发生损坏。

　　本实用新型的目的是提供一种成型简单，不需要再加工处理，成本较低的石墨换热设备的管板和封头。

　　本实用新型均采用石墨、合成树脂、纤维材料在金属托壳内一次固化成型，安放在管板内的石墨管束是从金属托壳底部插入金属托壳，然后向金属托壳内注石墨、合成树脂、纤维材料混合物，管板与石墨管束的连接依靠粘性浇铸物料直接粘结，并与管板的成型一次完成。

　　图1为管板的剖视图；图2为封头的剖视图。

　　其中1－石墨、合成树脂、纤维材料混合物；2－金属托壳；3－石墨管。

　　与现有技术相比，本实用新型的优点1、采用增强复合材料，可以提高封头和管板的抗冲击强度、抗弯强度及耐高温腐蚀介质冲刷性能。

　　2、管板与石墨管材料的热膨胀系数极为相近，从而大大降低了连接部位的温差应力。

　　3、石墨管插入管板部分不需加工成锥形，避免了因壁厚减薄造成的强度下降和机加工造成的应力集中。

　　4、大幅度降低了原材料费用。

　　5、大幅度简化了封头和管板的加工工序，减少了对大规格设备制造的限制，不需要配备大型机加工设备和浸渍设备。

　　以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

　　石墨粉含量为45％左右，含碳量99.5％以上，经80－100目号筛过筛，合成树脂采用环氧改性酚醛树脂，以20％环氧树脂与80％的酚醛树脂混合而成，封头以碳纤维短丝为增强材料，注入模腔浇铸成型，室温固化24小时后脱模，经130℃－180℃高温处理，为了保证部件应有的精度，模具要保证一定的精度。或以石墨粉、合成树脂混合物为粘结剂，以合成树脂浸渍的纤维布为增强材料，采用手糊工艺成型、高温固化处理。用钢板加工一个钢制托壳(2)，石墨管(3)将两端将要插入管板部分经磨糙、除油后，穿过钢制托壳(2)形成石墨管束，使各个石墨管(3)端面同钢制托壳(2)边缘保持平齐，并保证每根石墨管(3)与钢制托壳(2)底面垂直；向钢制托壳(2)中注入经充分混合的石墨、合成树脂物料，铺平捣实，并每隔一定厚度铺覆一层经合成树脂浸渍的纤维布，直到与石墨管(3)端面平齐，让其在室温下预固化24小时以上。用同样的方法制作另一端管板，将管板和石墨管束在130℃－180℃下作高温固化处理。然后按传统工艺方法，管板和封头之间加密封垫，用螺栓将管板和封头连接固定。

　　权利要求1.一种石墨换热设备中的管板和封头，其特征在于该管板和封头采用石墨、合成树脂、纤维材料在金属托壳内一次固化成型。

　　2.根据权利要求1中所述的石墨换热设备中的管板和封头，其特征在于安放在管板内的石墨管束是从金属托壳底部插入金属托壳，然后向金属托壳内注入石墨、合成树脂、纤维材料混合物，管板与石墨管束的连接依靠粘性浇铸物料直接粘结，并与管板的成型一次完成。

　　专利摘要本实用新型涉及一种石墨换热设备中的管板和封头，其管板和封头采用石墨、合成树脂、纤维材料复合而成，耐腐蚀冲刷性能好；封头采用浇铸或手糊成型，管板成型依托一个钢制托壳，管板成型和管板与换热管的连接一次完成，不需要第三种材料粘结；由于管板和换热管材料的热膨胀系数非常相近，可大大降低连接部位的温差应力。

　　文档编号F28F3/00GKSQ

　　公开日1994年10月12日 申请日期1993年2月19日 优先权日1993年2月19日

　　***杜志忠 申请人:杜志忠

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