热交换方法和热交换装置制造方法及图纸

一种用于两种介质之间的同流换热的热交换方法，包括：将介质引入设有内部空间的旋转部分（１）中，所述内部空间设置在用于旋转部分（１）中的介质的分离空腔中，介质在其中以平行流或逆流的形式交换热量。旋转部分（１）中的空腔设置在沿转轴轴向设置的旋转表面或圆盘之间的扇区中。通过旋转表面在介质之间交换热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，除了欧洲专利0586402所述之外，利用旋转表面来 传热的方法和装置。本专利技术也涉及所述方法的实施例。 一个实施例提 供包括用于传送气体或液体的内部空腔的旋转部分。用于两种气体之 间、两种液体之间，或者气体和液体之间的热交换的实施例。热回收 设备中的热交换器的实施例，其在空调设备中或在其它利用两种流体 之间的热交换的应用中进行冷却。用于电信设备的冷却的空调单元的 热交换器部分是一种应用实例。另一应用实例是在建筑物通风系统中 用于节能的热交换器。容易理解，不同应用中的任何类型的热交换都 是本专利技术的可能应用。
技术介绍
由欧洲专利0586402已知，通过具有转盘表面和转盘表面之间的 空腔使得在空腔中流动的两种或多种介质之间发生热交换的实施例来 设置热交换器。通过从一种介质经过转盘表面到另一种介质的传热而 发生热交换。专利EU0586402的实施例的特征主要在于沿着旋转轴在 不同轴向水平面处层叠的空腔和转盘表面。基本上从一个水平面沿着 旋转轴到另一水平面发生热交换，目的在于，空腔的每个水平面的介 质可基本上在旋转对称的空腔中沿着转盘表面运动。在称为逆流热交 换的一种实施方式中，通过使一种介质(介质1)具有介质流，所述介 质流从中央通道进口进入两个转盘表面之间的空腔，且在通过空腔后， 在两个转盘表面之间沿外周的径向槽离开空腔，从而可以实现该实施 例。另一介质流(介质2)从在外周设置的进口通道沿着转盘表面之间 的旋转轴在另 一位置进入另 一空腔，并且沿着在转盘表面的中心设置 的扇形通道离开空腔。如果忽略空腔中的复杂旋转流体动力学运动， 介质1主要从中心流出并沿着转盘表面径向地向外流向外周。如果忽 略空腔中的复杂旋转流体动力学运动，介质2主要从外周流出并沿着 转盘表面径向地向内流向中心。该系统提供了很好的热交换特性，提供了紧凑式设备，并且还为在转盘表面的外周处向外运动且离开热交换器设备的介质流提供了自 动运行的泵或风扇。对于从外周朝中央扇形通道向内运动的流动，紧凑式泵设备可连接到热交换器设备。根据专利EU0586402的系统具有 的缺点是，由两种介质的旋转流体动力学运动确定热交换。当不同的 介质流在转盘的每一侧彼此重叠地流动时，所述热交换性能是良好的。 这种良性的流动是难以产生和维持的，因为效率和介质流型取决于许 多因素，如每分钟转数、半径、介质流的局部速度、介质的局部温度、 粘度、入口槽和出口槽的位置和数目等。例如，当两种介质具有介质 流彼此不重叠的路径时会有非优选的流型，这意味着在两种介质之间 的传热较少。因此，在根据专利EU0586402的方法中#>难确定并准确 地预测流型和传热性质。这些因素是这种热交换器的缺点对于不同 的操作类型，所述热交换器难以控制并产生效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是消除以上列出的根据欧洲专利EU0586402的方法 和设备的缺点，该专利涉及不同气体和液体介质之间的热交换应用的 实施例。本专利技术的技术方案是根据权利要求1所述的实施例。附图说明利用本专利技术的不同实施例并参照附图解释性地描述本专利技术，附图 如下图1图示出具有旋转部分的本专利技术的一个实施例；图2图示出具有分开的扇区的圆盘的一个实施例(用介质流标示 出仅仅少数扇区)；图3示意地图示出分开的扇区，介质流从中央扇形通道进入并流 向外周处的出口；图4示意地图示出另一分开的扇区，介质流从外周通道进入圆盘 表面，然后朝中央扇形通道处的出口槽运动；图5示意地图示出3个沿7>共中心轴彼此轴向层叠的圆盘的轴向 位置；图6图示出圆盘的曲线形扇区的替代设计。 具体实施例方式在图1中，示出根据本专利技术的热交换器的一个实施例。设备包括 旋转对称的旋转部分1，其可通过电机或另外的驱动装置的驱动而围绕旋转轴2转动。旋转部分1包括具有多个相似圆盘的组件，所述圓盘 沿着转轴轴向地彼此层叠，所述圆盘之间具有空腔。旋转部分1中的 空腔相互连通，使得所述空腔总共分成彼此分离的两个不同的体积。 在旋转部分1中的热交换器组件内， 一个体积中的一种流动介质不能 进入另一体积中。于是两种不同的介质在旋转部分l中保持彼此分离。图2示出表面圆盘3的主要设计，所述圆盘3安装在旋转轴2上 并且在旋转部分1中以一定转速旋转。可由金属、塑料或其它固体材 料构成的圆盘3是热量经过的界面，所述热量可在介质4和介质5之 间传递。表面或圆盘3被分为表面或圆盘3上的扇区6和7。图3示出表面或圆盘3上的扇区6的主要类型。在该扇区中，介 质4从旋转部分1的中心的垂直扇形通道8流出。介质4主要朝图5 中的圓盘IO和圆盘3之间的开口 9径向地向外运动或流动，介质4在 所述开口 9处离开旋转部分。介质4被阻挡层11、阻挡层13、以及阻 挡层14包围在扇区6中，所述阻挡层11与扇形通道12分离，所述阻 挡层13从中心延伸到圆盘径向阻挡层的外周，所述径向阻挡层分隔表 面或圆盘3上的相邻的扇区，所述阻挡层14将扇区8与旋转部分1的 外周附近的轴向通道14分开。所有的阻挡层都将圆盘3轴向地连接到 圆盘10，并从而具有对应于空腔的轴向高度的轴向高度。对于一些特 定实施例，阻挡层13可以轴向地将圆盘3与圆盘10连接或不连接， 如随后在本技术说明中所述。扇区6利用阻挡层限定出圓盘IO和圆盘 3之间的扇形空腔。所述扇形空腔连接到上方圆盘的下侧。图4示出圆盘3上的另一种扇区7。在该扇区中，介质5从外周处 的轴向通道15流出，主要朝扇区7的中心径向向内流动，并且通过垂 直通道12离开空腔。在扇区7上的空腔具有径向阻挡层13，所述径向 阻挡层13从中心延伸到圆盘的外周，以分离相邻的扇区。旋转部分1 的外周处的阻挡层16从空腔的径向外部的环境围出扇区7上的空腔。 阻挡层17与垂直扇形通道8分离。所有的阻挡层都将圆盘3轴向地连 接到圆盘IO,并从而具有对应于空腔的轴向高度的轴向高度。对于一 些特定实施例，阻挡层13可以轴向地将圆盘3与圆盘10连接或不连接，如随后在本技术说明中所述。扇区7利用阻挡层限定出圆盘10 和圆盘3之间的扇形空腔。所述扇形空腔连接到上方圆盘的下侧。图5大体上示出旋转部分1中的三个圆盘如何通过旋转部分1中 的公共旋转中心彼此轴向地在同一转轴上层叠，以及如何被上述阻挡 层的高度分离。扇区和阻挡层形成扇形空腔。圆盘10可具有两种扇区 6和7。圆盘3可具有两种扇区6和7。圆盘18与圆盘10相同，并且 具有与圆盘10的扇区相同的设置。扇区6和7的数目和圆盘10、 3和 18的扇区的位置被设置成使圆盘10的扇区6上的扇形空腔与下方圆盘 3的扇区7上的扇形空腔重叠，并且圆盘10的扇区7与圆盘3的扇区 6重叠。对于圆盘18，相同的设置重复用于下方的圆盘。 一直重复该 设置直到旋转部分1的圆盘叠层中的最下方圆盘。旋转部分1中的例如圆盘10、 3或8的圆盘，对于每个圆盘来i兌， 例如图5中的圆盘10，当然可以具有仅仅一种类型的扇区。下方的圆 盘，例如圆盘3，于是就应具有另一种扇区类型的重叠的扇区。例如， 根据图5说明这点，如果圆盘IO具有仅仅扇区6这样的扇区，那么下 方的圓盘3就具有仅仅扇区7这样的扇区。这种扇区彼此叠盖的圆盘 层叠结构适用于旋转部分l中的整个圓盘叠层。在图6中给出一种流体力学设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在旋转部分中实现两种流动介质之间的传热的方法，所述旋转部分包括围绕轴线的同步旋转表面或旋转对称设置的圆盘，所述方法通过以下步骤实现所述传热：在多个间隙中引入介质，在所述旋转表面的外周或中心处将会在所述介质之间发生传热，在所述表面之间形成所述多个间隙，并且每一个具有适于产生传热能力的介质流；以及，使流动介质的主要部分流过靠近层流或湍流中的旋转传递表面的旋转的流体动力学边界层，然后使介质在所述旋转表面的中心或外周处离开所述间隙，所述旋转表面根据欧洲专利０５８６４０２的权利要求１－１１和权利要求１３－１９所述；其特征在于：所述旋转表面被分成具有阻挡层的扇区，所述阻挡层形成适用于两种不同介质流Ａ和Ｂ的扇形空腔；所述扇区的数目多于一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊娃古德芒德桑，
申请(专利权)人：伊娃古德芒德桑，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]