大流量压力流体的快速热交换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种大流量压力流体的快速热交换装置，包括一个管状结构体，在其外围的可以产生交变磁场的螺线管，位于管状结构体内部的由固定架固定在相应位置上其上布满微型孔且一端封闭的中心轴管，以及套在中心轴管上能够绕中心轴管旋转且其上并可绕其旋转且安装有叶片的基座套。叶片在磁场的作用下产生热成为中心热源，在被加热压力流体的推动下快速旋转完成与被加热压力流体的热量交换；进入中心轴管的压力流体自中心轴管上的微型孔喷出，在中心轴管与基座套之间的间隙形成流体膜，减少基座套在中心轴管上旋转的阻力，从而减少被加热压力流体在热交换过程中的动能损失。

Fast heat exchange device for large flow pressure fluid

The invention relates to a fast heat exchange device for a high flow pressure fluid, comprising a tubular structure, a solenoid which can produce alternating magnetic field on its periphery, a central shaft tube which is fixed by a fixing frame in the inner part of the tubular structure and is covered with micro holes and closed at one end, and a central shaft tube which is sleeved in the central shaft tube. A base sleeve which can rotate around the central shaft tube and can rotate around it and has blades. The heat generated by the blade under the action of the magnetic field becomes the central heat source, and the heat exchange between the blade and the heated pressure fluid is completed by the rapid rotation of the heated pressure fluid driven by the heated pressure fluid; the pressure fluid entering the central shaft tube is ejected from the micro-hole on the central shaft tube, and a fluid film is formed between the central shaft tube and the base sleeve, thus reducing the base. The resistance to rotation of the sleeve on the central shaft tube reduces the kinetic energy loss of the heated pressure fluid in the heat exchange process.

【技术实现步骤摘要】
大流量压力流体的快速热交换装置
本专利技术涉及机械制造范畴高频加热和涡轮机结构的
，具体而言，涉及一种大流量压力流体的快速热交换装置。
技术介绍
对于给予大流量的气体或者液体进行快速加热的过程而言，两个基本条件是必要且充分的：即主体热源有足够的热量提供以及热交换过程能够有效的将热量从热源传至被加热的主体。主体热源提供热量的方式有很多，无论是电加热，还是燃气或者燃油，燃煤都可以提供足够的热量，那么热交换的方式就是达到目的主要方式了。根据热交换的基本原理，当热交换的材料和其他物理条件基本上确定了以后，其参与热交换的面积是主要的因素，直接决定热量交换的最终效果，因此，好的热交换效果与增大热交换面积是密不可分的。而在对大流量的压力流体，不论是气体还是液体，增加热交换的面积可以通过增加热交换的通道长度或者增加单位长度上热交换板的密度来实现，而这必然会造成至少两个负面的因素：即增大结构的总体尺寸或增加对被加热流体的阻滞，从而影响最终的效果。
技术实现思路
为了更加有效的解决对大流量压力流体进行快速加热的问题，本专利技术提出一种新的结构：首先，该结构采用了高效的电频加热方式，用以向大流量的被加热流体提供足够的主体热量；其次，使用可以快速旋转的涡轮叶片作为换热装置，用以提高热交换的效率。本专利技术所述的大流量压力流体的快速热交换装置，适合任何流体，包括气体和液体。被加热的流体利用自身的压力推动作为换热装置的叶片高速旋转，这样可以在被加热流体快速流动的过程中增加和作为换热装置的叶片的相互接触切换，以完成热量的快速交换。本专利技术所述的大流量压力流体的快速热交换装置，被串接在输送被加热流体的管路中，并且可以依照工作的具体要求移动到较远的距离之外。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种大流量压力流体的快速热交换装置，包括管状结构体；包围在管状结构体外围的螺线管；位于管状结构体内部的由出口固定架、中心固定架、入口固定架固定的中心轴管；以及套在中心轴管上并可绕其旋转且安装有叶片的基座套，基座套在中心轴管上的轴向位置被限制，并且可以围绕中心轴管旋转。被用作电频加热的通电螺线管结构，是电磁加热的主要元件，其尺寸，材料，形状等物理指标是根据加热项目的具体要求和被其包围的管状结构体，以及作为主要热交换元件的叶片结构的物理特性而设定的，以求获得更加有效的电热转换效率。优选的是，所述中心轴管为管壁上布满微型孔且一端为封闭端，另一端与压力流体入口相连的管状结构，使该压力流体进入到中心轴管后从分布在中心轴管上的微型孔中喷射出去。在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体通过被加热压力流体入口和中心轴管的压力流体入口以及被加热流体出口接入输送被加热压力流体的管路中。在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体选用非导磁材料，当通电螺线管产生交变磁场时，该管状结构体是不会被加热并且不会对交变磁场产生影响。在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体的外部设置有保温层。在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体的外围在其加热的距离上被螺线管包围，并且管状结构体应利于螺线管产生的交变磁场穿过。在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体内部的出口固定架、中心固定架、入口固定架选用非导磁材料。在上述任一方案中优选的是，所述的中心固定架的数量为零个或者是多个。在上述任一方案中优选的是，所述的中心轴管上密布有微型孔，进入到中心轴管的压力流体可以从微型孔中喷出。在上述任一方案中优选的是，所述中心轴管也选用非导磁材料，在通电螺线管所产生的交变磁场的作用下该中心轴管不会被加热。在上述任一方案中优选的是，所述基座套上的叶片为一组或者多组。在上述任一方案中优选的是，所述出口固定架、中心固定架、入口固定架每两个相邻的固定架之间设有基座套，基座套的数量为一个或者多个。在上述任一方案中优选的是，所述中心轴管与基座套之间留有间隙。在上述任一方案中优选的是，所述每两个相邻的基座套之间留有间隙。在上述任一方案中优选的是，所述出口固定架、中心固定架、入口固定架与其相邻的基座套之间留有间隙。在上述任一方案中优选的是，所述被加热压力流体入口与中心轴管压力流体入口，二者相互之间不联通。在上述任一方案中优选的是，所述被加热压力流体入口与中心轴管压力流体入口分别从压力源直接引出，以消除或减小当被加热压力流体的输出流量和压力发生变化时对中心轴管压力流体的影响。在上述任一方案中优选的是，所述叶片与基座套均选用导磁材料，在通电螺线管产生的交变磁场中可以被高效的加热。在上述任一方案中优选的是，所述基座套的边缘为倒角或者圆角的形状。附图说明图1为按照本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的一优选实施例的主视图。图2为按照本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的图1所示K-K方向结构示意图。图3为按照本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的图1中B处的局部放大图。图4为按照本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的图1中A处的局部放大图。图5为按照本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的图1中叶片的主视图。图6为按照本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的图1中叶片的侧视图。附图中标号：中心轴管1，微型孔2，出口固定架3，被加热流体出口4，封闭端5，管状结构体6，螺线管7，中心固定架8，叶片9，基座套10，入口固定架11，被加热压力流体入口12，中心轴管压力流体入口，热交换空间S。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的具体实施方式作进一步的说明。如图1、图2所示，按照本专利技术的大流量压力流体的快速热交换装置的一优选实施例的主视图。一种大流量压力流体的快速热交换装置，包括管状结构体6；包围在管状结构体6外围的螺线管7；位于管状结构体6内部的由出口固定架3、中心固定架8、入口固定架11固定的中心轴管1；以及套在中心轴管1上并可绕其旋转且安装有叶片9的基座套10，基座套10在中心轴管1上的轴向位置被限制。被用作电频加热的通电螺线管7，是电磁加热的主要元件，其尺寸，材料，形状等物理指标是根据加热项目的具体要求和被其包围的管状结构体，以及作为主要热交换元件的叶片结构的物理特性而设定的，以求获得更加有效的电热转换效率。本专利技术的一种大流量压力流体的快速热交换装置的工作过程为：当螺线管7被接入到一个高频的电路中，产生的交变磁场使处于磁场中，由导磁材料制成的叶片9会在该磁场的作用下发热，由此成为用来加热被加热压力流体的主体热源。（另外，基座套10也选用导磁材料制成，会在该磁场的作用下发热。）当压力流体Ⅰ通过入口12端进入到热交换空间S后，由于压力的作用会从入口12流向出口端4，并在此过程中推动其中的叶片9快速的旋转，并与叶片9进行热交换。由于叶片9的快速旋转，在高频的交变磁场和叶片9与磁力线相对运动双重叠加的作用下，旋转的叶片成为高效的电热转换元件，为被加热压力流体提供加热的主体能量。由于叶片9的快速旋转，大大地增加了叶片9与通过热交换空间S的被加热压力流体之间切换的频率，从而大大地提高了热量交换的效率。而同样处在交变磁场中的其他非导磁材料制造的结构零部件，则不发热或是极少发热。只是在实际过程中，可以考虑在管状结构体6的外面增加一些保温措施，以减少热交换空间S的热量损失。当压力流体Ⅱ进入到中心轴管1后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大流量压力流体的快速热交换装置，其特征在于：包括管状结构体（6）；包围在管状结构体（6）外围的螺线管（7）；位于管状结构体（6）内部的由出口固定架（3）、中心固定架（8）、入口固定架（11）固定的中心轴管（1）；以及套在中心轴管（1）上并可绕其旋转且安装有叶片（9）的基座套（10）。

【技术特征摘要】
1.一种大流量压力流体的快速热交换装置，其特征在于：包括管状结构体（6）；包围在管状结构体（6）外围的螺线管（7）；位于管状结构体（6）内部的由出口固定架（3）、中心固定架（8）、入口固定架（11）固定的中心轴管（1）；以及套在中心轴管（1）上并可绕其旋转且安装有叶片（9）的基座套（10）。2.如权利要求1所述的大流量压力流体的快速热交换装置，其特征在于：中心轴管（1）为管壁上布满微型孔（2）且一端为封闭端（5），另一端与中心轴管压力流体入口（13）相连的管状结构。3.如权利要求1所述的大流量压力流体的快速热交换装置，其特征在于：管状结构体（6）通过被加热压力流体入口（12）和中心轴管（1）的压力流体入口（13）以及被加热流体出口（4）接入输送被加热压力流体的管路中。4.如权利要求1或3所述的大流量压力流体的快速热交换装置，其特征在于：管状结构体（6）选用非导磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧汝涛，
申请(专利权)人：臧汝涛，
类型：发明
国别省市：北京,11