热交换器制造技术

一种用于具有简单构造的移动应用的改进热交换器包括第一端板和第二端板。第一管设置在所述第一端板与所述第二端板之间。与所述第一管同心对准的第二管也设置在所述第一端板与所述第二端板之间。所述第二管具有大于所述第一管的直径的直径，从而界定其间的环隙。所述第一管和所述第二管被焊接至所述第一端板和所述第二端板。第一开口位于所述第一端板和所述第二端板的一个中。第二开口位于所述第一端板中。第三开口和第四开口位于所述第二端板中。螺旋管道设置在所述环隙内，且通过所述环隙将所述第一开口与所述第三开口连接。所述第二开口和所述第四开口与所述环隙流体连通。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种用于在移动应用中汽化低温液化燃料的热交换器。
技术介绍
已知低温泵包括集成到泵总成的汽化器。一般被称为热交换器的汽化器设置在将液压单元连接至泵的轴周围的环隙中。例如，申请人的美国专利第7,607,898号公开了一种包括集成到泵总成的汽化器的低温泵。该设计有几个优点，包括其紧凑的布置。与被泵送的低温流体的温度相比，路由通过凸缘的汽化工艺流体相对较热，使得泵的热端不会被低温流体过度冷却，从而降低了冻结的可能性。不需要使泵和汽化器之间的管路绝缘，而如果汽化器位于液化天然气（LNG）储罐的外部，则将需要使管道绝缘。在某些应用中，将汽化器集成到泵总成具有优点。泵的总重量增加。凸缘总成的重量和复杂度增加，因为冷却剂（用于汽化LNG的热交换器）必须被路由到内部汽化器。由于多种原因，在一些应用中，汽化器位于低温泵的外部。泵中输送加压低温流体的工艺流体管被路由通过泵的圆柱状侧壁，其中其与将加压低温流体递送至汽化器的外部管路连接。存在用于外部汽化器的多种已知设计，例如，板框式汽化器。在壳管式设计中，盘管设置在柱状壳体内，并且一种流体流经盘管而另一种流体流经壳体。在移动应用中的随机力和振动将大量应力施加在汽化器上。这些应力可促使常规汽化器中的接头和接缝过早疲劳和损坏。当汽化器中的工艺流体是低温流体（诸如液化气体燃料）时，采用诸如o型环的密封件的接头和接缝可收缩。这可引起燃料渗漏，从而导致燃料损失，降低效率和增加维修时间。本领域的现状是缺乏用于汽化低温燃料的技术。本装置提供了一种用于汽化低温燃料的改进热交换器。
技术实现思路
改进的热交换器包括第一端板和第二端板。第一管设置在第一端板与第二端板之间。第二管与第一管同心对准且也设置在第一端板与第二端板之间。第二管具有大于第一管的直径的直径，从而界定其间的环隙。第一管和第二管被焊接至第一端板和第二端板。第一开口位于第一端板和第二端板的一个中。第二开口位于第一端板和第二端板的一个中。第三开口和第四开口位于第二端板中。螺旋管道设置在环隙内，且通过环隙将第一开口与第三开口连接。第二开口和第四开口与环隙流体连通。以下特征可单独地或以组合的形式用于热交换器的优选实施方案中。垫片可至少沿着第一管的外表面的一部分而位于螺旋管道和第一管之间。垫片支撑管道并抑制振动。螺旋管道的对端可延伸通过第一开口和第三开口，且螺旋管道可被焊接至第一开口和第三开口处的热交换器。热交换器可包括分别焊接至第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的第一配件、第二配件、第三配件和第四配件。螺旋管道的对端可被分别锻造或焊接至第一配件和第三配件。第二管中的排水阀可被提供来排空环隙。与第二管连接的托架将热交换器固定至支撑结构且与支撑结构隔开。电加热带可与第一管的内表面和第二管的外表面中的至少一个连接。位于第一端板和第二端板与第一管和第二管之间，以及位于第一配件、第二配件、第三配件和第四配件与第一端板和第二端板之间的所有接头和接缝可被焊接。螺旋管道可包括第一螺旋段和第二螺旋段，第一螺旋段与第二螺旋段同心对准且重叠。当第一螺旋段和第二螺旋段是单独的管道时，它们可连接至多支管，使得工艺流体通过多支管流经螺旋段。当第一开口和第二开口位于第二端板中时，热交换器还可包括第三管，第三管与第一管和第二管同心对准且位于第一管和第二管之间，并从第二端板朝第一端板延伸。第二开口与位于第三管和第二管之间的第一空隙流体连通，且第四开口与位于第三管和第一管之间的第二空隙流体连通。第一空隙与靠近第一端板的第二空隙流体连通。改进热交换装置包括热交换器、液化气体燃料供给和内燃引擎。热交换器包括第一端板和第二端板。第一管设置在第一端板和第二端板之间。第二管与第一管同心对准并且也设置在第一端板和第二端板之间。第二管具有大于第一管的直径的直径，从而界定其间的环隙。第一管和第二管被焊接至第一端板和第二端板。第一开口位于第一端板和第二端板的一个中。第二开口位于第一端板和第二端板的一个中。第三开口和第四开口位于第二端板中。螺旋管道设置在环隙内，且通过环隙将第一开口与第三开口连接。第二开口和第四开口与环隙流体连通。内燃引擎包括通过冷却回路泵送引擎冷却剂的冷却系统泵。第一开口接收来自液化气体燃料供给的液化气体燃料，且第二开口接收来自冷却系统泵的引擎冷却剂。加热的引擎冷却剂在热交换器中汽化液化气体燃料，使得内燃引擎接收来自第三开口的汽化气体燃料和来自第四开口的引擎冷却剂。液化气体燃料可以是液化天然气。在热交换器定向在垂直位置中且第一开口和第二开口位于第一端板中，然后第一端板位于底部且第二端板位于顶部的实施方案中。第一配件、第二配件、第三配件和第四配件可被分别焊接至第一开口、第二开口、第三开口和第四开口。在优选实施方案中，垫片至少沿着第一管的外表面的一部分而位于螺旋管道和第一管之间。垫片支撑管道并抑制振动。在另一优选实施方案中，热交换装置包括第一外部配件和第二外部配件。螺旋管道的对端延伸通过热交换器的第一开口和第三开口且与相应的第一外部配件和第二外部配件连接。螺旋管道密封地焊接至第一开口和第三开口处的热交换器。附图说明图1是根据一个实施方案的热交换器的横截面的海拔示意图。图2是包括图1的热交换器的热交换装置的示意图。图3是根据另一实施方案的热交换器的分解等距视图。图4是根据另一实施方案的热交换器的分解等距视图。图5是图4的热交换器的横截面图。图6是沿着线6-6’截取的图5的热交换器的横截面图。图7是图6的热交换器的多支管的详细视图。图8是根据另一实施方案的热交换器的横截面图。具体实施方式参考图1，示出了采用尤其适合于在移动应用中汽化低温燃料的新颖设计和构造的热交换器10。热交换器10包括一对同心管，该同心管包括具有公共轴线40的内管20和外管30。通过将管焊接至端板50和端板60来将管20和管30固定在适当的位置。端板50具有一对面向的环形槽55（未示出），且端板60具有一对面向的环形槽65（未示出），将相应的管20和管30插入所述环形槽中，有助于在焊接之前定位和对准所述管。将配件90和配件100插入端板50的开口70和开口80中，且通过焊接将其固定至开口70和开口80。类似地，将配件130和配件140插入端板60的开口110和开口120中，且通过焊接将其固定至开口110和开口120。环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，其特征在于，其包括第一端板和第二端板；第一开口，其位于所述第一端板和所述第二端板的一个中；第二开口，其位于所述第一端板和所述第二端板的一个中；第三开口和第四开口，其位于所述第二端板中；第一管，其设置在所述第一端板和所述第二端板之间；第二管，其与所述第一管同心对准且也设置在所述第一端板和所述第二端板之间，所述第二管具有大于所述第一管的直径的直径，从而界定其间的环隙，所述第一管和所述第二管被焊接至所述第一端板和所述第二端板；螺旋管道，其设置在所述环隙内且通过所述环隙将所述第一开口与所述第三开口连接；和所述第二开口和所述第四开口，其与所述环隙流体连通。

【技术特征摘要】
1.一种热交换器，其特征在于，其包括
第一端板和第二端板；
第一开口，其位于所述第一端板和所述第二端板的一个中；
第二开口，其位于所述第一端板和所述第二端板的一个中；
第三开口和第四开口，其位于所述第二端板中；
第一管，其设置在所述第一端板和所述第二端板之间；
第二管，其与所述第一管同心对准且也设置在所述第一端板和所
述第二端板之间，所述第二管具有大于所述第一管的直径的直径，从
而界定其间的环隙，所述第一管和所述第二管被焊接至所述第一端板
和所述第二端板；
螺旋管道，其设置在所述环隙内且通过所述环隙将所述第一开口
与所述第三开口连接；和
所述第二开口和所述第四开口，其与所述环隙流体连通。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其进一步包
括至少沿着所述第一管的外表面的一部分而位于所述螺旋管道和所
述第一管之间的垫片，所述垫片支撑所述管道并抑制振动。
3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述螺旋管
道的对端延伸通过所述第一开口和所述第三开口，且所述螺旋管道被
焊接至所述第一开口和所述第三开口。
4.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其进一步包

\t括分别焊接至所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的第一
配件、第二配件、第三配件和第四配件。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述螺旋管
道的对端被分别锻造至所述第一配件和所述第三配件。
6.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述螺旋管
道的对端被分别焊接至所述第一配件和所述第三配件。
7.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，位于所述第
一端板和所述第二端板与所述第一管和所述第二管之间，以及位于所
述第一配件、所述第二配件、所述第三配件和所述第四配件与所述第
一端板和所述第二端板之间的所有接头和接缝被焊接。
8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其进一步包
括位于所述第二管中的排水阀，所述排水阀用于排空所述环隙。
9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其进一步包
括用于将所述热交换器固定至支撑结构且与所述支撑结构隔开的托
架。
10.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，其进一步包
括与所述第一管的内表面和所述第二管的外表面中的至少一个连接
的电加热带。
11.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述螺旋管
道包括第一螺旋段和第二螺旋段，所述第一螺旋段与所述第二螺旋段
同心对准且重叠。
12.根据权利要求11所述的热交换器，其特征在于，其进一步
包括将所述第一螺旋段与所述第二螺旋段连接的多支管。
13.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，当所述第一

\t开口和所述第二开口位于所述第二端板中时，其进一步包括第三管，
所述第三管与所述第一管和所述第二管同心对准且位于所述第一管
和所述第二管之间，并从所述第二端板朝所述第一端板延伸，所述第
二开口与位于所述第三管和所述第二管之间的第一空隙流体连通，且
所述第四开口与位于所述第三管和所述第一管之间的第二空隙流体
连通，所述第一空隙与靠近所...

【专利技术属性】
技术研发人员：章育容，邓知会，
申请(专利权)人：西港能源有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA