集成压力补偿换热器和方法技术

本发明专利技术涉及集成压力补偿换热器和方法。集成压力补偿换热器包括：入口，其构造成输入内部流体；第一传导波纹管，其连接于入口，构造成从入口接收内部流体，构造成在内部流体和外部流体之间传递热，并且构造成通过在长度方面压缩而补偿压力；和出口，其构造成从第一传导波纹管接收内部流体，并且输出内部流体。

【技术实现步骤摘要】
集成压力补偿换热器和方法
本文中公开的主题的实施例大体涉及方法和装置，并且更具体地，涉及集成压力补偿换热器和用于在连接于压缩机的电动机(electricengine)中使用该集成压力补偿换热器的方法。
技术介绍
在过去几年期间，大型电动机在各种行业中的重要性增加。例如，大型电动机用于驱动使用在发电、低温应用、油气精炼、石油化学等中的涡轮机械。特别地，大型电动机可连接于压缩机。这些电动机由于绕组中的电阻而在内部产生大量的热。典型地，这些电动机通过诸如油的流体冷却(并且还电绝缘)，该流体通过从绕组吸收热而变热。接着，热油自身通过换热器中的另一种流体(诸如环境空气)冷却。第一问题是，油随着其温度增大而膨胀，并且压力补偿器被要求用于补偿增大的油体积。油是相对不可压缩的流体，并且在固定体积中(诸如在密封电马达(electricmotor)内部的腔中)的温度的增大将引起极大的压力增大，该压力增大可吹出密封件或甚至使电马达灾难性地爆炸。因此，压力补偿器是必需的，除了换热器之外。压力补偿器可使用波纹管或活塞以补偿油的体积的变化以便保持安全压力。因此，电动机要求换热器，并且还要求压力补偿器。第二问题是，换热器和压力补偿器是常规分离且分开的装置(换言之，这些装置不被集成)。分离装置要求更多部件，并且更多部件增加成本并且降低可靠性。第三问题是，压力补偿器常规地位于电马达外部。该外部位置要求电马达中的至少一个附加开口或通路以将油发送到压力补偿器或从压力补偿器发送油。此外，该外部位置要求用于压力补偿器的一些外部安装机构，使压力补偿器暴露于来自外部物理事件的机械损坏的风险，并且使压力补偿器暴露于外部化学侵蚀(诸如来自盐水的腐蚀)。此外，外部位置使压力补偿器暴露于外部温度波动。由常规设计引起的附加问题包括：要求大型换热器；要求非常精确的温度和压力控制；由于不被集成而要求许多附加部件；对环境温度波动过度敏感；要求复杂工厂联接件；和不允许标准化。图1是包括非传导波纹管16的常规换热器组件2。特别地，外部流体4在管10上面经过，并且通过管10的壁与内部流体6换热。内部流体6进入入口弯管8，穿过入口非传导波纹管16，穿过一系列管10和U形适配器39，穿过出口非传导波纹管16，并且最后通过出口弯管14离开。术语“非传导波纹管”指示，非传导波纹管不位于外部流体的流动路径中，并且因此不构造成在外部流体和内部流体之间传导热。另外，弹簧机构18包括弹簧20，其抵靠U形适配器39保持弹簧压力。该弹簧压力使U形适配器39保持挤压抵靠管10以便保持U形适配器39和管10之间的密封，并且由此作为膨胀接头。在图1中，显示的是，非传导波纹管16主要用于适应响应于管10的水平热膨胀的U形适配器39的物理移动。图1(以上描述的)来源于Hoffmüller(美国专利4,328,680，其全部内容通过引用并入本文中)的第一图。注意，Hoffmüller使用关于适应换热器管的轴向(纵向)热膨胀的在摘要中的术语“膨胀压力装置”，并且不致力于补偿流体压力，其由因为温度增大而产生的热传递流体的体积增大引起。Neary等人(美国专利3,527,291，其全部内容通过引用并入本文中)公开了包括非传导波纹管23的膨胀接头22，非传导波纹管23直接位于Neary的图3处的加热器管18和总管12之间(并且在加热器管18和总管12之间传送内部流体)。Neary中的非传导波纹管23的明确目的是用于“通过适应管膨胀而防止管挠曲”，如在Neary的栏1，行24-45处叙述的。Byrne(美国专利4,246,959，其全部内容通过引用并入本文中)公开了Byrne的图2中的柔性金属非传导波纹管32。Byrne中的非传导波纹管32的明确目的是“允许换热器在三维上的热增长或移动”，如在Byrne的栏2，行59-60处叙述的。Koiji(JP58160798的英文摘要，其全部内容通过引用并入本文中)公开了滑动活塞环5，其吸收“孔2的内壁表面和圆形管4的纵向热膨胀的差别”，如在Koiji的英文摘要中叙述的。Oda(美国专利4,753,457，其全部内容通过引用并入本文中)公开了图1中的将凸缘部件53连接于金属环30的非传导波纹管40。该构造允许“隔热层60可在[非传导]波纹管40允许的移动范围内跟随管10，并且不透气密封特性可被保持”，如在Oda的栏6，行63-65处讨论的。注意，Oda的隔热层60有意地阻止通过非传导波纹管40的换热。Modine(欧洲专利申请EP1878990A1，其全部内容通过引用并入本文中)公开了将管11连接于集管18的弹性套管15。该弹性套管15构造成“允许换热器中的每根管自由地且独立于其他管膨胀”，如在栏1，行27-28处叙述的。所有以上参考(Hoffmüller、Neary、Byrne、Koiji、Oda和Modine)是常规换热器，其使用非传导波纹管以仅适应由于管的热膨胀(主要为沿着管的轴向方向的膨胀或延长)而引起的换热器管的物理移动。此外，术语“非传导波纹管”指示，非传导波纹管不位于外部流体的流动路径中，并且因此不构造成在外部流体和内部流体之间换热。这些参考未公开使用波纹管以压力补偿不可压缩热传递流体(诸如油)的热膨胀，并且当然未公开集成压力补偿换热器。此外，这些参考未公开使用用于换热的传导波纹管，并且未公开将压力补偿和换热集成在单一部件中。因此，期望提供克服以上描述的问题和缺点的装置和方法。
技术实现思路
根据一个示范实施例，存在一种集成压力补偿换热器，其包括入口、传导波纹管和出口。传导波纹管构造成在位于传导波纹管外部的外部流体和内部地穿过传导波纹管的内部流体之间换热。另外，传导波纹管构造成通过在长度方面压缩(收缩)以改变传导波纹管的体积而补偿流体中的至少一个的压力变化。根据另一个示范实施例，存在一种集成压力补偿换热器，其包括入口、第一传导波纹管、第一适配器、第二传导波纹管、第二适配器、出口、第一引导件、第二引导件、预加载弹簧和促动器。入口、第一传导波纹管、第一适配器、第二传导波纹管、第二适配器和出口构造成使得内部流体按序地流过它们。第一传导波纹管、第二传导波纹管和出口的平滑部分基本上平行，并且通过引导件保持基本上平行。促动器构造成使第一适配器在平行于第一传导波纹管和第二传导波纹管的方向上移动，使得第一传导波纹管和第二传导波纹管被压缩，并且使得第二引导件沿着出口的平滑部分滑动，同时保持第一传导波纹管和第二传导波纹管的平行构造，并且同时压缩预加载弹簧。在整个说明书和权利要求中，内部流体的流动方向是任意的，并且可在任何时候相反。换言之，入口可用作出口，并且出口可用作入口。根据又一个示范实施例，存在一种集成压力补偿换热器，其包括入口、第一传导波纹管、适配器、第二传导波纹管、出口和引导板。第一传导波纹管的轴向方向和第二传导波纹管的轴向方向相互平行。引导板构造成使得正交于引导板的表面的方向基本上垂直于第一传导波纹管和第二传导波纹管的轴向(纵向)方向。引导板定位成与第一传导波纹管和第二传导波纹管相邻，使得第一传导波纹管和第二传导波纹管被防止在第一传导波纹管和第二传导波纹管的压缩期间穿过引导板的表面。此外，引导板具有孔口，其构造成便于外部流体流过引导板。如果使用三个或更多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成压力补偿换热器，其包括：入口，其构造成输入内部流体；第一传导波纹管，其连接于所述入口，构造成从所述入口接收所述内部流体，构造成在所述内部流体和外部流体之间传递热，并且构造成通过在长度方面压缩而补偿压力；和出口，其构造成从所述第一传导波纹管接收所述内部流体，并且输出所述内部流体。

【技术特征摘要】
2011.08.25 IT CO2011A0000331.一种集成压力补偿换热器，其包括：入口，其构造成输入内部流体；第一传导波纹管和第二传导波纹管，所述第一传导波纹管连接于所述入口且构造成从所述入口接收所述内部流体，所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管构造成在所述内部流体和外部流体之间传递热并且构造成通过在长度方面压缩而补偿压力；出口，其构造成从所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管接收所述内部流体，并且输出所述内部流体；可移动的第一U形适配器，其连通地位于所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管之间；以及促动器，其机械地联接于所述可移动的第一U形适配器并且通过压缩所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管来主动地控制所述内部流体与所述外部流体的压差；其中所述第二传导波纹管连通地位于所述第一U形适配器和所述出口之间，其中，所述集成压力补偿换热器构造成使得所述内部流体按序地流过所述入口、所述第一传导波纹管、所述第一U形适配器、所述第二传导波纹管和所述出口。2.如权利要求1所述的集成压力补偿换热器，其特征在于，所述内部流体是工艺气体，所述外部流体是油，并且所述第一传导波纹管构造成在长度方面压缩或膨胀以补偿所述内部流体的体积的变化。3.如权利要求1所述的集成压力补偿换热器，其特征在于，所述促动器构造成同时压缩所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管。4.如权利要求1所述的集成压力补偿换热器，其特征在于，所述出口包括与所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管基本上平行的平滑部分，所述出口通过第二U形适配器连接到所述第二传导波纹管。5.如权利要求4所述的集成压力补偿换热器，其特征在于，进一步包括：第一引导件，其使所述出口的平滑部分机械地联接于所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管；和第二引导件，其使所述出口的平滑部分机械地联接于所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管，并且其中，所述第二引导件构造成在所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管同时压缩时沿着所述出口的平滑部分滑动。6.如权利要求5所述的集成压力补偿换热器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：S吉亚彻蒂，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内有限公司，
类型：发明
国别省市：