连续螺旋形挡板热交换器制造技术

技术编号:24421351 阅读:76 留言:0更新日期:2020-06-06 14:15
一种加热器组件,包括连续系列的穿孔的螺旋形构件和多个加热元件。穿孔的螺旋形构件协配以限定围绕加热器组件的纵向轴线设置的几何螺旋体。每个穿孔的螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔。穿孔延伸穿过平行于纵向轴线的每个穿孔的螺旋形构件。加热元件延伸穿过穿孔。

Continuous spiral baffle heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续螺旋形挡板热交换器
本公开总体上涉及加热设备,并且更具体地涉及用于加热流体的热交换器。
技术介绍
该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息,并且可能不构成现有技术。热交换器通常包括管状容器和设置在管状容器内部的多个加热元件。工作流体在一个纵向端部处进入管状容器,并且在另一纵向端部处离开。随着工作流体在管状容器内部流动,工作流体被多个加热元件加热。在流体-流体热交换器中,加热元件是加热流体所流过的管。热量经由管的壁从加热流体传递到工作流体。在电热交换器中,加热元件是电加热元件(例如,电阻加热元件)。为了更快且有效地加热工作流体,典型的热交换器可以增加总热交换面积或增加加热元件的热通量,以增加热输出。然而,增加总热交换面积的典型方法会在热交换器中占用更多的否则会用于容纳工作流体的空间,而增加加热元件热通量的典型方法可能会受到加热元件材料和设计,以及其它特定应用要求的限制。
技术实现思路
在一种形式中,提供了一种加热器组件,该加热器组件包括连续系列的螺旋形构件和多个加热元件。每个螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔,该预定图案的穿孔延伸通过每个螺旋形构件并且平行于加热器组件的纵向轴线。多个加热元件延伸通过连续系列的螺旋形构件的穿孔(并且在一种形式中穿过所有的穿孔)。连续系列的螺旋形构件限定了几何螺旋体。在另一种形式中,热交换器包括限定腔体的本体、布置在腔体内的加热器组件以及构造成将加热器组件固定到本体的近侧凸缘。该加热器组件限定纵向轴线,并且包括连续系列的螺旋形构件和多个加热元件。每个螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔,该预定图案的穿孔延伸通过每个螺旋形构件并且平行于纵向轴线。多个加热元件延伸穿过连续系列的螺旋形构件的穿孔。连续系列的螺旋形构件限定了几何螺旋体。在又一形式中,在热交换器中,装置沿热交换器的长度提供一致的线性温度升高。该装置包括连续系列的螺旋形构件。每个螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔,该预定图案的穿孔延伸通过每个螺旋形构件并且平行于电热交换器的纵向轴线。连续系列的螺旋形构件限定了几何螺旋体,并且穿孔构造成接纳加热元件。在一种形式中,加热器组件包括连续系列的穿孔的螺旋形构件和多个加热元件。穿孔的螺旋形构件协配以限定围绕加热器组件的纵向轴线设置的几何螺旋体。每个穿孔的螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔。穿孔延伸穿过平行于纵向轴线的每个穿孔的螺旋形构件。加热元件延伸穿过穿孔。根据另一种形式,每个加热元件包括第一部段、第二部段以及连接第一部段和第二部段的弯曲部。第一部段延伸穿过第一组穿孔。第二部段延伸穿过第二组穿孔。第二组穿孔平行于第一组穿孔并偏离第一组穿孔。根据另一种形式,多个加热元件以同心图案布置。根据又一种形式,加热器组件还包括中心支承构件。每个穿孔的螺旋形构件限定中心孔口,并且中心支承构件延伸穿过中心孔口。根据另一种形式,加热器组件还包括延伸穿过中心支承构件内部的温度传感器,该温度传感器包括中心支承构件外部的探针。根据另一种形式,加热器组件还包括构造成将加热器组件固定到热交换器本体的近侧凸缘。凸缘限定多个凸缘孔口和中心凹槽。凸缘孔口与穿孔的螺旋形构件的穿孔对准。加热元件延伸穿过凸缘孔口。中心支承构件接纳在中心凹槽中。根据另一种形式,加热器组件还包括通气孔口,该通气孔口在中心支承构件的外部与靠近凸缘的中心支承构件的内部之间提供流体连通。根据另一种形式,中心支承构件包括至少一个附加加热器。根据另一种形式,加热器组件还包括设置在连续系列的穿孔的螺旋形构件的远端处的未穿孔的螺旋形构件,未穿孔的螺旋形构件形成几何螺旋体的延伸部。根据另一种形式,每个加热元件固定到每个加热元件延伸穿过的每个穿孔的至少一部分。根据另一种形式,来自一个螺旋形构件的相对边缘与来自相邻螺旋形构件的相对边缘重叠。根据另一种形式,来自一个螺旋形构件的相对的边缘与来自相邻螺旋形构件的相对的边缘间隔开,并通过桥接构件与其连接。根据另一种形式,加热器组件还包括平行于纵向轴线延伸的多个杆。每个穿孔的螺旋形构件的周边限定多个凹槽,并且杆至少部分地设置置在对应的成组凹槽内。根据另一种形式,杆从凹槽向外延伸超过每个穿孔的螺旋形构件的周边。加热器组件构造成接纳在本体的圆柱形腔体内,并且杆构造成提供与限定圆柱形腔体的本体的壁的滑动接触。根据另一种形式,加热器组件还包括护罩,该护罩围绕穿孔的螺旋形构件的至少一个设置并且联接到杆。根据另一种形式,杆不向外延伸超过每个穿孔的螺旋形构件的周边。根据另一种形式,护罩是隔热罩,其构造成相对于纵向轴线径向向内反射辐射能。根据另一种形式,护罩包括至少一个裙部,该裙部限定了多个可变形的翼片,这些翼片相对于纵向轴线径向向外延伸。根据另一种形式,至少一个裙部被设置成靠近加热器组件的近端部分或远端部分。根据另一种形式,至少一个裙部包括第一裙部和第二裙部。第一裙部设置在加热器组件的近端部分处,而第二裙部设置在加热器组件的远端部分处。根据另一种形式,连续系列的穿孔的螺旋形构件限定可变节距。根据另一种形式,连续系列的穿孔的螺旋形构件在加热器组件的入口端附近具有比加热器组件的出口端长的节距。根据另一种形式,加热元件是电阻加热元件。根据另一种形式,电阻加热元件是以下群组中的一种:管状加热器、筒式加热器或多单元加热器。根据另一种形式,多个加热元件包括第一加热元件和第二加热元件,第一加热元件的长度与第二加热元件的长度不同。根据另一种形式,加热器组件还包括围绕纵向轴线同轴设置的对准板。对准板限定多个板孔口,这些板孔口与穿孔的螺旋形构件的穿孔对准。在另一种形式中,热交换器包括本体、加热器组件和近侧凸缘。本体限定圆柱形腔体。加热器组件限定纵向轴线。加热器组件包括连续系列的穿孔的螺旋形构件和多个加热元件。穿孔的螺旋形构件设置在圆柱形腔体内并限定几何螺旋体。每个穿孔的螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔,该预定图案的穿孔延伸通过每个穿孔的螺旋形构件并且平行于纵向轴线。加热元件延伸穿过穿孔的螺旋形构件的穿孔。近侧凸缘将加热器组件固定到本体。根据另一种形式,热交换器组件还包括平行于纵向轴线纵向延伸的多个杆。每个穿孔的螺旋形构件的周边限定多个凹槽,并且杆部分地设置在相应组的凹槽内,并且具有从穿孔的螺旋形构件的周边径向向外延伸的厚度,使得杆与限定圆柱形腔体的本体的内壁处于滑动接触。根据另一种形式,热交换器还包括裙部,该裙部包括可弹性变形的翼片,该翼片在穿孔的螺旋形构件与限定圆柱形腔体的本体的内壁之间径向地延伸。根据另一种形式,本体包括在圆柱形腔的近端处的入口和在圆柱形腔体的远端处的出口。加热器组件还包括联接到连续系列的穿孔的螺旋形构件中的最后一个的未穿孔的螺旋形构件。未穿孔的螺旋形构件形成几何螺旋体的延伸部,并在出口处或出口前沿着几何螺旋体开始。根据另一种形式,未穿孔的螺旋形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热器组件,包括:/n连续的穿孔的螺旋形挡板,所述连续的穿孔的螺旋形挡板围绕纵向轴线限定几何螺旋体,所述穿孔的螺旋形挡板限定了预定图案的穿孔,所述预定图案的穿孔穿过所述穿孔的螺旋形挡板并且平行于所述纵向轴线延伸;以及/n延伸穿过所述穿孔的多个加热元件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170828 US 62/550,9691.一种加热器组件,包括:
连续的穿孔的螺旋形挡板,所述连续的穿孔的螺旋形挡板围绕纵向轴线限定几何螺旋体,所述穿孔的螺旋形挡板限定了预定图案的穿孔,所述预定图案的穿孔穿过所述穿孔的螺旋形挡板并且平行于所述纵向轴线延伸;以及
延伸穿过所述穿孔的多个加热元件。


2.如权利要求1所述的加热器组件,其特征在于,所述连续的穿孔的螺旋形挡板包括连续系列的穿孔的螺旋形构件,所述穿孔的螺旋形构件协配以限定围绕所述加热器组件的所述纵向轴线布置的所述几何螺旋体,其中,每个穿孔的螺旋形构件限定相对的边缘和预定图案的穿孔,所述穿孔平行于所述纵向轴线延伸通过每个穿孔的螺旋形构件。


3.根据权利要求1所述的加热器组件,其特征在于,每个加热元件包括第一部段、第二部段以及连接所述第一部段和所述第二部段的弯曲部,所述第一部段延伸穿过第一组穿孔,所述第二部段延伸穿过第二组穿孔,所述第二组穿孔与所述第一组穿孔平行并偏离所述第一组穿孔。


4.根据权利要求1所述的加热器组件,其特征在于,所述多个加热元件以同心图案布置。


5.根据权利要求1所述的加热器组件,其特征在于,还包括中心支承构件,其中,每个所述螺旋形挡板限定中心孔口,并且所述中心支承构件延伸穿过所述中心孔口。


6.根据权利要求5所述的加热器组件,其特征在于,还包括延伸穿过所述中心支承构件的内部的温度传感器,所述温度传感器包括所述中心支承构件外部的探针。


7.根据权利要求5所述的加热器组件,其特征在于,还包括构造成将所述加热器组件固定到热交换器本体的近侧凸缘,...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·迪诺尔S·塔塔瓦蒂章三红S·博默
申请(专利权)人:沃特洛电气制造公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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