管状热交换器制造技术

公开一种管状热交换器。在第一介质所流经的外管部分内设有内旋管，第二介质流经内旋管。在外管的各端可用泵或风扇马达将第一介质引入外管。第一介质可从外管中流出而使交换器操作人可在此时控制第一介质的流向和流量。第一介质可通过沿交换器长度的不同开口从交换器中流出。用户可调节这些开口的尺寸。热量可从第一介质传到第二介质或从第二介质传到第一介质。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热交换器，更具体地说，涉及管状热交换器，可用以1)将热量从流经交换器的第一介质吸收到流经交换器内部一组旋管的第二介质内，或2)将热量从流经交换器内一组旋管的第二介质传到流经交换器的第一介质内。热交换器的操作人可控制流出热交换器的第一介质的流向和流量。现有的热交换器一般将介质，如流体或气体，抽入热交换器的一侧或一端，使其流经热交换器，再从热交换器的另一侧或另一端流出。C.R.Straubing的美国专利3,001,267“管状结构”所公开的管状结构可用于使直径较小的第一管装在直径较大的管内的交换器内。A.A.Ronnholm等人的美国专利3,507,323“管状热交换器”所公开的管状热交换器具有用以加热介质的入口和出口。Silver的美国专利3,976,129“同心螺旋管式热交换器”所公开的另一种热交换器具有传热螺旋管。现有的热交换器一般采用肋片以加大热能交换表面面积，从而加大热交换器的传热能力。例如Allgauer等人的美国专利4,821,797“流体冷却器”所公开的热交换器具有径向延伸的热交换肋片。现有的热交换器往往由很多不同的材料构成，这些材料在饱和冷凝介质中彼此接触。这会助长这种热交换器的锈蚀和损坏。现有的热交换器具有很多生产制造已经确定了的风扇和泵。这些风扇和泵一般不能由交换器的操作人调节。对现有的热交换器用户不能调节从交换器中放出介质的方向和介质流经交换器的流量，加热或冷却了的介质是按一定的路线以一定的流量流动的，不便于热交换器操作人进行调节。此外，现有的热交换器在低温高温环境下往往结霜而必须除霜。除霜操作一般通过定时器或温度传感器启动。本专利技术热交换器的目的是使用户可以控制从交换器放出介质的方向和流量。另一目的是充分提高不同温度下两个介质之间的传热效率。另一目的是提供一种紧凑的热交换器。再一个目的是提供一种结构简单、制造和维修容易以及便于用户改制交换器而使其适用于不同用途的热交换器。本专利技术热交换器从两端引入第一介质。第二介质流经装在管状热交换器内的一组传热旋管，使第一介质与旋管外壁接触而使第二介质与旋管内壁接触。这些传热旋管可按不同的构形装在热交换器内，包括编织的或直的构形。因此，热量可通过传热旋管的壁体从第一介质传入第二介质，或从第二介质传入第一介质。因此，对加热了的或冷却了的第一介质可在管系的整个长度上作可控释放。在另一实施例中，管状热交换器可将第一介质沿热交换器长度从几个规定的部位或从热交换器两端引入交换器。本专利技术结构可将用以使第一介质进入交换器的风扇、鼓风机或泵装在沿管长任一部位。热交换器可使第一介质沿热交换器长度从一些可调开口流出。这些开口的尺寸和位置可容易地由交换器用户自行调节。对管状热交换器的调节可使第一介质同时在很多不同方向上进行释放，从而可按管状热交换器用户规定的方向提供加热了的或冷却了的介质。交换器用户或操作人可使介质在不同时刻流向各目标区域。本专利技术可控制第一介质流经交换器的流量以加大交换器的热交换能力。本专利技术采用可控流量而不用肋片来提高热交换能力，使制造费用较低，使本专利技术可更广泛地用于不同场合。肋片往往受异物堵塞，要求经常维修，且很难修理。本专利技术热交换器消除了这些缺点。现有的热交换器显得很庞大而占用过多有用的空间。本专利技术较紧凑，而且由于流量可调，第一介质流向可控，可有效地利用空间。本专利技术还可采用光源和光接收器来探测结霜情况而启动除霜机构。附图说明图1为本专利技术管状热交换器优选实施例作部分剖去的透视图。图2为管状热交换器的侧视图。图3为热交换器在内管套内设置的传热旋管侧视图。图4为热交换器在内管套内设置的传热旋管顶视图。图5为带编织的传热旋管的管状热交换器作部分剖去的透视图。图6为热交换器优选实施例环形构体作部分剖去的透视图。图7为本专利技术优选实施例环形构体分解透视图。图8为优选实施例带槽外夹环的透视图。图9为本专利技术自动除霜装置简图。图10为管状热交换器排放装置侧视图。图11为本专利技术管状热交换器另一优选实施例作部分剖去的透视图，在管状热交换器中部另设一泵。图12为筒形管状热交换器透视图。图13为本专利技术另一实施例分解透视图。各环体装在内管套内。图1示出本专利技术代表性实施例。管状热交换器20具有内管套10，套内装有热交换器20的各种构件。内管套10使管状热交换器20具有刚强度，成为装在管状热交换器20内传热旋管30的基础构件。如图3所示，内管套10具有实体部分80和切口部分81。内管套10两端无切口而形成整圆端口11。如图1所示，这两端口11可通过凸缘21固定在泵22上。泵弯管24，如90°弯管，可在两端固定在管状热交换器20的端口11上。如图1所示，将第一介质35引入管状加热器20而流经内管套10。第一介质35是通过位于交换器两端的泵22引入热交换器的。泵22可以是鼓风机、风扇或泵，这取决于第一介质35的性质。第一介质35在热交换器20内的流速和流量可通过改变泵22的速度来调节。此外，第一介质35在热交换器20内的流速和流量还可通过调节如以下所述滑环16或通过对管状加热器20另外的一些泵22来调节。第二介质36流经装在管状加热器20内的传热旋管30。若干单体传热旋管30可用高导热性材料如铜制成。第二介质通过旋管入口40进入传热旋管30。第二介质36进入传热旋管30的流量可通过各种现有技术方法控制如通过标准阀74控制。如管状热交换器20需放出冷却了的第一介质35，在将第一介质35通过泵22引入交换器时第二介质36就在与第一介质35相比更低的温度下进入交换器。热量于是从沿传热旋管30外壁流动的第一介质35传入在传热旋管30内流动的第二介质36。冷却了的第一介质35就通过沿管状加热器20长度不同的开口从管状热交换器20流出。加热了的介质36就在传热旋管30端部的旋管放出口41流出交换器。反过来，如交换器需放出加热了的第一介质35，在将第一介质35通过泵22引入交换器时第二介质36在旋管入口40以与第一介质35相比更高的温度进入传热旋管30。热量于是从流经传热旋管30的第二介质传入沿传热旋管30外壁流动的第一介质35。加热了的第一介质35就通过沿热交换器20长度不同的开口从管状加热器20流出，而冷却了的第二介质36在旋管放出口41流出交换器。图3、4示出本专利技术管状热交换器20部分剖去的视图。传热旋管30装在内管套10内。在这一实施例中，传热旋管30是直的。直的传热旋管30用以减少低温下操作热交换器时结霜引起的麻烦。传热旋管30可在内管套10内作相对较高的布置。传热旋管30的尺寸是可变的，这取决于具体的用途和所需传热量。图5示出本专利技术管状热交换器20传热旋管30另一结构部分剖去的视图。在此实施例中，将扭曲或编织的传热旋管30装在内管套10内。这些编织的传热旋管30可在内管套10内占有最多的体积。在低温下，必须加强除霜作用，使全部冷凝体45通过如图3所示可设于内管套10下部的排放孔12流出内管套10。在其他一些实施例内传热旋管30的尺寸也可根据管状热交换器20的用途改变。传热旋管30可通过各种现有技术方法固定在热交换器20上。在如图3、4所示优选实施例中旋管系条31或一组系条使传热旋管30固定就位。这些旋管系条31还可防止传热旋管30一起震动。旋管系条31还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多用途热交换器，具有：一管状结构；若干在所述管状结构内的旋管；将一种第一介质引入热交换器的装置；从热交换器中放出第一介质的装置；一种第二介质，流经所述旋管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维德R库克，
申请(专利权)人：戴维德R库克，
类型：发明
国别省市：US[美国]