热交换器制造技术

本发明专利技术公开了一种系统、方法以及装置，所述装置包括：热交换器，其具有管箱，所述管箱带有冷却剂入口和冷却剂出口；以及多根管，其内部与所述管箱流体连接。在一些实施例中，所述多根管和所述管箱构造为可容纳在压缩机的机罩中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换器相关申请的交叉引用本申请要求2007年12月13日提交的专利技术名称为“热交换器”的美国非临时专利 申请号11/956，139的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。
技术介绍
此部分的目的是向读者介绍可能涉及到以下说明和/或要求的本专利技术各方面的 各方面技术。相信该论述将有助于提供给读者背景信息以便更容易地理解本专利技术的各方 面。相应地，应该理解这些阐述仅供在此参考，而不列入现有技术。压缩机通常采用热交换器来降低被压缩流体的温度。随着压缩流体，流体温度通 常升高。然而，通常不希望温度升高，因为这样会降低压缩机的效率。因而，为了降低温度， 被压缩流体通常通向热交换器。某些类型的热交换器由于腐蚀而使维护费用较昂贵。特别是，已知腐蚀产物的累 加会影响液冷式热交换器。这些装置通过使高温流体经过输送较低温度液体的导管来去 除较高温度流体的热量。然而，冷却液会腐蚀导管，从而阻碍冷却液的流动。例如，有些水 冷式热交换器使用一段时间后生锈而损坏。高温被压缩流体流经浸入水中的管道的浸水式 (water-in-shell)设计尤其容易被腐蚀。周围的水通常置于壳体中，由此可能使壳体和管 道的外表受到腐蚀。腐蚀会带来昂贵的维护程序在一些情况下，更换、再加工或用化学方 法清洁被腐蚀部分。这些程序均会导致一段时间内压缩机不运转并且增加压缩机的维护成 本。附图说明当参考附图阅读以下的详细说明时，将会更好的理解本专利技术的这些和其他特征、 方面和优点，其中所有附图中相同的附图标记表示相同的部分。图1是流体传递系统的实例的截面图；图2是热交换器的实例的透视图；图3是图2的热交换器的分解图；图4是图2的热交换器中的管的放大透视图；图5是图2的热交换器中的管的另一放大透视图，其中示出了另一种连接管的方 式；图6是安装在图1的流体传递系统的组件中的图2的热交换器的截面图；图7是热交换器的第二实例的透视图；以及图8是热交换器的第三示例的透视图。具体实施例方式下面将说明本专利技术的一个或多个具体实施例。这些所说明的实施例仅是本专利技术的 示例性实施例。另外，为了简洁地说明这些示例性实施例，不会在说明书中说明实际实施方式的所有特征。应该理解在任何这样实际实施方式的研发过程中，如在任何工程项目或设 计项目中，必须确定大量实施方式细节以达到研发者的特定目标，诸如符合系统相关和业 务相关要求等，其随着实施方式不同而不同。此外，应该理解这种研发工作将是复杂而耗时 的，但对于那些受益于本公开的普通技术人员而言不过是设计、加工和制造的例行程序而已。图1示出了流体传递系统10的实例。所示出的系统10包括具有热交换器14的 压缩机12，在一些实施例中该热交换器14可以缓解上述的一些问题。在说明流体传递系统 10的其他特征之后，再来说明热交换器14。系统10还可包括待压缩流体源16、被压缩流体 目的地18、冷却剂源20以及发动机22。在一些实施例中，压缩机可以是由北卡罗莱纳州戴 维森英格索兰公司(lngersoll Rand ofDavidson，North Carolina)(或其他一些国内或国 际机构)制造的压缩机，可以是诸如CENTAC II族(例如，1ACII、2CC、2ACII、2CII、3CII和 5CII)压缩机或CENTAC CV族(例如，CVO、CVl、CVlA和CV2)压缩机等压缩机，但不限于这 些压缩机。在本实施例中，除了热交换器14之外，压缩机12包括入口 24、上游腔室26、叶轮 28、下游腔室30和出口 32。所示的入口 24、上游腔室26、叶轮28、下游腔室30和热交换器 14大致沿压缩机12的中心轴线34旋转对称。在本实施例中，上游腔室26限定与中心轴线 34大致同心的大致直圆筒体腔，并且下游腔室30限定与中心轴线34大致同心的大致环形 体腔并且设置成至少部分在上游腔室26周围。所示叶轮28包括多个叶片并且串联地布置 于上游腔室26和下游腔室30之间。如下所述，叶轮28构成为绕中心轴线34旋转以便压 缩在上游腔室26和下游腔室30之间流动的流体。下游腔室30可包括构造为将飞离叶轮 28的流体的动能转换成压能的扩压器36。下游腔室30还可包括构造为去除来自热交换器 之后的被压缩流体的冷凝物的不锈钢除湿器38。这些组件36和38也可以沿中心轴线34 大致旋转对称或大致与中心轴线34同心。源16可以是多种流体源中的任一种。例如，源16可以是大气、压力容器、反应容 器、管道或另一压缩机的出口。流体可以是多种流体中的任一种，包括空气和其他工业废 气，例如氮或甲烷。在一些实施例中，流体可以是用于驱动生产线上的一个或多个机器或工 序的工厂空气或压缩空气，该生产线例如为用于制造纺织品、食品、饮料、汽车、医药品、化 学制品、电子设备、航天设备、工业气体、石油产品的生产线。另外，流体可用于水处理、造雪或发电。相应地，目的地18可以是压力容器、反应容器、管道、空气装置或另一压缩机的入□。在本实施例中，冷却剂源20经由冷却剂入口 40和冷却剂出口 42连接到热交换器 14。冷却剂源20构造为对热交换器14提供诸如液体等冷却流体。在一些实施例中，冷却 剂源20提供水、甲醇、乙二醇、丙二醇及其组合或其他冷却剂。进入冷却剂入口 40的冷却 剂的温度可以大致低于进入热交换器14的被压缩流体的温度。所示叶轮28经由主动齿轮间接连接到发动机22。发动机22可包括多种构造为输 出旋转动能的装置。例如，发动机22可以是电动机、汽轮机、燃气涡轮或内燃机。在本实施 例中，发动机22与从动齿轮(未示出)连接，进而驱动支撑叶轮28的主动齿轮。在一些实 施例中，发动机22可以构造成输出400马力到5000马力，例如，所示发动机构造成输出大 约700马力。5 在运转过程中，压缩机12接收来自源16的流体，压缩流体，去除流体的热量，去除 流体的水分，然后将流体输出到目的地18。开始该程序，流体通过入口 24流入，并沿着上游 腔室26到达叶轮28。流体撞击叶轮28的旋转叶片，进而朝向扩压器36将流体从中心轴线 34沿径向向外驱动。然后将流体减速并由扩压器36压缩。在离开扩压器36之后，流体在 下游腔室30中转过90度，由此流体流动的方向相对于流经上游腔室26的流体流动方向反 向。被压缩流体流入热交换器14，如以下参考图2-4的说明，热交换器14通过交换被压缩 流体与来自冷却剂源20的冷却剂之间的热量来去除被压缩流体中的热能。接下来，被压缩 且冷却后的流体流过除湿器38，除湿器38去除流体冷却时可能形成的冷凝物。离开除湿器 28之后，被压缩流体通过出口 32流出到目的地18。图2和图3示出了热交换器14的细节。图2示出了装配好的热交换器14，并且图 3示出了热交换器14的局部分解图。在本实施例中，热交换器14包括管箱46、管组48和 50、集管板52和54、衬垫56和58以及管箱盖60。如图3所示，所示管箱46包括冷却剂入口 40、冷却剂出口 42和隔板62。在本实 施例中，隔板62是将管箱内部分割成上游体腔66和下游体腔68的部件。上游体腔66与 冷却剂入口 40直接流体连通，并且下游体腔68与冷却剂出口 42直接流体连通。所示管箱 46限定大致直角棱柱体腔，其具有大致梯形端面70和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，包括：管箱，其具有冷却剂入口和冷却剂出口；以及多根管，其内部与所述管箱流体连通，其中所述多根管和所述管箱构造为可容纳在压缩机的机罩中。

【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：爱德华S切霍夫斯基，安德鲁纽曼，斯科特塔克特，
申请(专利权)人：卡梅伦国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US