双壁换热器制造技术

一种换热器具有两层壁面以防止在热源流体和吸热流体之间有混杂的危险。该换热器包括一个流过热源流体的传导管，该管有为增大热源流体与传导管之间传热的一个湍流装置，以及至少一个缠绕在该传导管上的流过吸热流体的传导盘管，该管与传导管呈热交换关系。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热源流体和吸热流体的换热器，并且为防止两种流体发生混杂的危险而设置了双壁面。由热源流体把热提供给吸热流体的换热器是已公知的。但是，大多数这样的换热器中，在热源流体和吸热流体之间仅有一层壁厚，因此，如果该壁发生泄漏，在某种情况下，一种流体与另一种流体混杂是不能接受的。本专利技术的目标是提供一种热源流体和吸热流体的换热器，其中，热源流体包含在自身的传导通道内并由包含有吸热流体的传导盘管所环绕，该传导通道和传导盘管是呈换热关系的。因此，如果热源流体的通道或吸热流体的盘管产生泄漏，也不会使它与另一种流体混杂。本专利技术提供的一个双壁换热器包括热源流体流通的传导管，该传导管内有一个使热源流体和传导管之间换热量尽量多的端流装置，及至少一个环绕传导管吸热流体流过其内的传导盘管，传导管与传导盘管道呈换热关系。附图中表示本专利技术的实施例附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的双壁换热器的等距视图。图1A是双壁换热器另一实施例的等距图。图1B是图1A的双壁换热器的另外的实施例的详细等距图。这导致了由热源流体传到管道12表面然后到吸热流体的传热增加。图1A中湍流部件另一例表示一个螺旋实心棒17，图1A表示了一个圆形的截面而图1B中是矩形截面，棒17与管12的内部接触。通过把棒17绕成螺旋弹簧形状并插入管12中的适当位置然后松开，以使在整根棒17或管12的长度上棒17紧靠管12的内表面上。棒17增加了管12内与流体接触的传热表面以增加传热。在管2内部、和螺旋棒17内部一个螺旋带14横向延伸。该带14在管道内产生湍流。图1A中未显示出有舌片16，但在一定流体中，舌片可如图1所示包括在图1A和图1B的带上。盘管18缠绕在管12上，盘管18最好与管12接触，在盘管18和12之间形成传热关系，虽然只显示了一根盘管18，但很明显，两个或更多的盘管18可以一起缠绕在管12上。结构材料需用导热性材料，管12可以是钢、铜或在某些情况下用塑料。盘管18可以是塑料或铜，其它具有高传热性和对流体合适的材料也可使用。图2、3和4表示了不同形状的盘管18的实施例，图2中盘管18基本上是矩形，图3中盘管18基本是椭圆形，图4中盘管18是形状为使管18与管道12的接触表面最大，以利于传热。目的都是要在盘管18和管12之间得到最大的传热，但是，盘管18并不必附在管2上。在一这情况下，盘管18可以在整个盘管18长度上焊或钎焊到12上，或者在盘管18上的某些点或在顶部和底部焊到管上。在盘管18和管12之间得到了最大传热，但如果在盘管18或管12中发生泄漏或开裂，也不会在两者之间扩展。管21内的流体及管18中的流体彼此不会混合，且如果泄漏发生，流体只能漏到管12和盘管18之间的空间内。如果在换热器底部发生泄漏则可以被观察到，或者在另一例中放置了一电子检测器以监视泄漏并提供适当的报警。图5中表示一个位于底部且有与三根管12成T形连接的大入口集管22。管12延伸并连接顶部处的出口集管20，且可看到，热源流体从底部入口集管22流入通过管12从顶部集管20流出。盘管18绕着管12并与顶部流入集管26连接然后与底部流出集管24连接。每根盘管18与顶部流入集管26和底部流出集管24连接。吸热流体从盘管18中流过并被管12中流过的热源流体加热。管12如图所示基本上是垂直的且吸热流体在管18中向下流。在一个实施例中，绕在管12上的盘管18由绝热材料28包围。绝热材料28保存热量防止热从换热器中损失。在图5A中，所示的三根独立的盘管18A、18B和18C连接到流入集管26和流出集管24上并且一个挨一个地绕在每根管12上。管18A、18B、18C的直径要由流量要求和加热要求来定。图中表示管道12位置基本上是垂直的，但是在其它实施例中管道可以是在水平平面上或在任何一个角度以适应空间或其它要求。在另一实施例中，图6和7中表示一个罐30，它有多个垂直管12，该管12在罐30内从底板32到顶板33之间延伸并容纳在罐壁31之内。热源流体，在一实施例中热水来自一热水锅炉(未显示)，进入一个下部入口34并进入在下板32之下的罐30的一个空间36，热源流体通过管12自上流入罐30在顶板33之间的空间38，然后从罐30顶部的上部出口40流出。一个吸热流体、最好是水的流入集管26连接着一系列的入图2，3和4是本专利技术双壁热器传导盘管部不同类型的局部等距图。图5是本专利技术另一实施例的换热器等距图，其中有多个传导管，每个有独立缠绕在其上的传导盘管，它们随后连接到相邻的流入和流出集管上。图5A是与图5所示相类似的换热器等距图，但每个管道上有三个共绕的管。图6放在一个罐内的双壁换热器的另外的实施例的截面图，换热器有多个传导管，每个又有缠绕其上的传导盘管。图7是图6中沿7-7线的截面图。图8是本专利技术还有的实施例的换热器的等距图。图9是图8沿9-9的截面图。图10是本专利技术的再一个实施例的双壁换热器的立面图，其两种传导管相互绕在一起。整个说明书中都使用了术语“流体”，是指液体或气体。典型的例子但并不作限制，是水、蒸气、热气体、热空气，燃料气体和其它换热液体的类型。如图1所示的换热器10有一个管道12，其中通有热流体，它是热源流体，向下流。管道12内有一湍流部件，它包括横向延伸在管道12内部直径上的螺旋带14以及在其上先从一侧延伸出然后又从另一侧伸出的冲压成的舌片16，以使流过管道12的流体产生湍流，而该湍流在热源流体和吸热流体之间产生极好的传热。尽管所示螺旋带14横跨管道12的直径而延伸，但在另外的实施例中该带也可仅横跨管道半径延伸。也可提供如弯曲助或类似形式的其它形状的湍流部件，目的是在流体中产生湍流，流管44，如图7所示穿过罐壁31并连接到多个独立地绕在管12上的盘管18上。吸热流体在盘管18中向下流而热从管12传到盘管18中。盘管18在底部与流出管46连接。然后管46穿出罐壁31并与流出集管24连接。在此例中，吸热流体从盘管18顶部流入并向下流而热源流体从管12底部流入并向上流。在另一实施例中，管18内的热源流体以其中一个方向流动而如果管12不是垂直的那么向上或向下就不能用了。根据加热要求和其它考虑，盘管18中的吸热流体可以与热源流体同方向流动或反向流动。图5和图6所示管12有一个带状形式的湍流部件在其内部，以确保热源流体和管12的壁之间的传热最大。罐30和管12最好是由碳钢制成焊接在一起，以确保由管12与底板32和顶板33之间连接在罐内形成的空间中无泄漏发生。在家用热水加热器的情况下，盘管18可是铜、不锈钢、塑料或其它合适材料，同样地集管24和出流管46也可是铜、不锈钢、塑料或其它合适材料。换热器10使用一热水源(未显示)作为热源流体，并加热盘管18中的水或其它流体。即使在盘管18或管12中发生泄漏，流体会排列罐30之外，而两种流体不会相互接触。罐30内的空间可以用绝热材料填充、或包含空气、或抽成真空，这种情况下传热只依赖于盘管18和管12之间的接触。在另一实施例中，在罐30内管12的周围的空间内可以设有如油那样的传热介质，以不仅使管道12的热不仅传到管18，而且要传到传热介质中，然后由传热介质传给管18从而增加了传热。传热介质，如上所述可是油、盐水或其它适合的液体，但是，最好传热介质液体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个双壁换热器，包括一根作为热源流体通道的传导管，它内部有增加热源流体和传导管之间传热的湍流装置，及至少一个缠绕在传导管周围的流过吸热流体的传导盘管，它与传导管呈热传导关系。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德光谭，
申请(专利权)人：雷蒙德光谭，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]