气热交换装置制造方法及图纸

一种气热交换装置，它包括至少一个基本上竖直的细长中空构件、多个间隔地位于该至少一个中空构件内的内部构件、与该至少一个中空构件流体连通的进气和排气装置、用于排放该至少一个中空构件的装置以及向该至少一个中空构件的上端添加液体的装置，其中每个内部构件具有至少一个开口。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种与溶液培养栽培系统一起使用的气热交换装置，尤其涉及在降低因蒸发引起的液体损失的同时增加水/营养物混合料的冷却和通风的气热交换装置。
技术介绍
在溶液培养中，水/营养物通常保存在一大储存箱中并被回收。该液体经常通过传导或热辐射被太阳加热。因此，将其应用于植物上之前通常需要冷却。通常储存箱内也可能聚集有毒气体。如果储存箱是密封的，那么所述气体可被强迫溶解。该气体如果被吸收则可能对植物生命有害。通常热交换装置是公知的。在工业生产过程中，热能通过各种不同的方法传输，包括在电阻加热器中的传导；交换器或换热器、蒸发器和冷凝器中的传导-对流；加热炉和辐射干燥器中的辐射；和特殊的方法例如电介质加热。实际的热交换设备的设计和测试均是基于热交换的普遍原理进行的。在简单的装置中，关键数值如平均温差和热交换系数通常可以很容易地估算出来并具有相当的精确性，但是在复杂的处理装置中，估算很困难并具有相当的不确定性。根据服务要求，热交换设备的最终设计几乎总是基于工程判断给出一折衷方案，以提供最佳总体性能。有时设计必须考虑与传热几乎无关的因素，例如该装置的可用空间或在流体流中可承受的压力下降。热交换器如此重要并在加工或化学工业中具有如此广泛的应用，以致其设计原理已经被高度发展。由管式交换器制造协会(T.E.M.A)制定并认可的一些标准有效地覆盖了例如材料、制造方法、设计技巧和交换器尺寸等具体领域。大多数交换器是液体-液体热交换器，但是也可在其中处理气体和非冷凝蒸汽。已知有管式交换器和板式交换器。管式交换器通常具有在一较大且流体密封壳体内的管中流动的第一液体。一第二液体在管外的壳体内流动，以冷却或加热在管中流动的液体。该加热或冷却通常主要由经过管壁从热流体到较冷流体的传导来实现。在板式交换器中，通常具有波状表面的金属板被支撑在一框架中；热流体在交替的成对板之间通过，并通过相邻空隙中的冷流体进行热交换。该板通常相隔大约5mm。它们可很容易地分开以进行清洗；通过添加更多的板可以简单地设置附加区域。另外，还已知加热或冷却的更多实用或便易方法。其中的一种加热方法为热辐射。在该类型的加热中，流体存储于器皿中，该器皿暴露在太阳下。来自太阳的热能加热该器皿内的液体。与热辐射原理类似的冷却方法也是已知的。已知一种尤其用于野外或远距离货车运输中的蒸发冷却的简单例子。在该冷却方法中，一存储器皿被布包裹，然后整个器皿和布浸没在水中，并连接在运动车辆的前面。由于运动车辆的速度，经过存储器皿且现在围绕着湿布的空气发生蒸发。由于蒸发需要热能将水加热到一特定温度之上的事实，将从存储器皿内的水中吸热从而将其冷却。上述冷却和加热方法通常不适于小规模溶液培养的操作。管式交换器和板式交换器非常昂贵并需要大量的维护。由于这些原因，它们通常仅可在大型化学工厂中看到。由于它们是高度发杂的设备部件，因而其并不易于由未经培训的操作员使用。它们需要普通使用者通常所不具备的特殊知识和培训。它们通常仅适合大生产量的场合。气体交换的方法也是已知的。尤其是，通常所称的气体吸附和气提或解吸附的传质操作是已知的。在气体吸附中，通过使用可或多或少地溶解所寻找气体的液体，可溶蒸汽从其与惰性气体的混合物中被吸收。通过液体水从氨气和空气的混合物中洗涤氨气是一个典型的例子。随后通过蒸馏从液体中回收该溶解气体，并且吸收液体被排出或被循环利用。有时通过将液体与惰性气体接触而将溶质从该液体中去除；这种气体吸附作用的逆作用称为解吸附作用或气提。气体交换的方法具有与热交换器的情况类似的缺陷。它们对所需设备的操作要求特殊的技能和培训，并且不能被未经培训的使用者使用。它们通常也是具有相当庞大和复杂部件的昂贵设备，并因此超出了小规模用户的预算。很明显，在相对小业务如溶液培养初级生产中使用传统的热或气交换器是既不经济也不实用的。通常，设备的这些大规模部件具有其自身的问题，且不能满足溶液培养栽培者的需要。
技术实现思路
本专利技术涉及一种气热交换装置，其至少可以部分地克服上述缺陷或向用户提供一种有用或商业选择。在一种形式中，本专利技术提供一种气热交换装置，其具有至少一个基本上竖直的细长中空构件、多个间隔分布在该至少一个中空构件中的内部构件、与该至少一个中空构件流体连通的进气和排气装置、用于排放该至少一个中空构件的装置和向该至少一个中空构件的上端添加液体的装置，每个内部构件具有至少一个开口。优选的是，该内部构件包括插件。适宜的是，每个插件的边缘与它们所处的至少一个中空构件的内表面基本上流体密封地连接。每个装置优选可由三个基本上竖直的细长中空构件构成。优选的是，该三个中空构件中的每一个是相同的，以与单个中空构件相比仅仅允许更多的流体被处理。中空构件优选被布置在中空构件的每一端的连接构件连接。该连接构件优选适于以基本上流体密封的方式将三个中空构件彼此连接。该中空构件优选为管状构件。每个中空构件的外径优选在50mm和300mm之间。该中空构件优选由刚性、坚固但轻质的材料制成。一种优选的材料为聚氯乙烯(PVC)或塑料。位于中空构件上端的连接构件优选具有位于连接构件的每一端的肘状接头(或弯管接头)以及具有位于该肘状接头之间的第三T形接头。每个肘状接头优选分别与第一和第二中空构件相连且该T形接头的下导管与该第三中空构件相连。每个肘状接头优选通过一段连接构件与T形构件的横档的任一侧相连。位于中空构件的下端的连接构件也优选具有位于连接构件的每一端的肘状接头以及位于该肘状接头之间的第三T形接头。上端的中空构件的连接构件和下端的中空构件的连接构件优选具有基本相似的设计。该中空构件和连接构件的壁厚优选相同。该壁厚优选在1mm和25mm之间。该壁厚对于维持中空构件的竖直强度和通过中空构件的壁的热通量很重要。中空构件的长度优选在1.5m和10m之间。为了维持中空构件的竖直强度，适当的长度大约为6.5到7m。这将提供用以完成气热交换的适当长度，但是又短到足以维持所需强度。也可优选具有布置在基本竖直的中空构件内的第二构件，以提供支撑。该第二构件优选也为一细长中空构件，并优选由与中空构件相同的材料制成。它适合具有更小的直径，并以同心的方式固定在中空构件内。该第二构件优选与中空构件等长，并与中空构件一起在两端终止于一共同平面中。该第二构件优选与中空构件间隔开并被由所述插件保持定位。该第二构件基本上布置在中空构件的中心处，从而在中空构件和第二构件之间限定出一环形部分。热和气的交换优选发生在该环形部分中。该第二构件的端部优选通过基本上流体密封的方式密封，以防止任何流体流入第二构件。这将促使流体优选流经该环形部分。该基本上竖直的细长中空构件在竖立时的方位优选应避免所有的构件同时暴露在阳光下。这意味着通常的方位是与太阳的东-西运动方向平行。该中空构件优选通过一与之相连的支撑架维持在基本竖直的方位上。该支撑架优选由轻金属例如钢制成。该支撑架优选将中空构件支撑在地面上方，并处于适宜的高度上，以与其它溶液培养装置结合。优选的是，该中空构件的最低部分被保持为高出地表面约1-2m。该支撑架优选足够坚固，从而即使在暴风期间也足以保持中空构件的竖直定位。插件优选为盘形构件。其优选为平面状且呈环形，并与其所处的中空构件的内部形状匹配。该插件优选具有一中心孔，该中心孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气热交换装置，它包括：至少一个基本上竖直的细长中空构件、多个间隔地位于该至少一个中空构件内部的内部构件、与该至少一个中空构件流体连通的进气和排气装置、用于排放该至少一个中空构件的装置以及向该至少一个中空构件的上端添加液体的装置，每个内部构件具有至少一个开口。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：德斯蒙德圣雅各博克斯韦尔，
申请(专利权)人：莱恩特梅维斯博克斯韦尔，德斯蒙德圣雅各博克斯韦尔，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]