连续螺旋挡板热交换器制造技术

技术编号:44420717 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-28 18:36
一种连续螺旋挡板热交换器,包括一系列连续的螺旋构件和多个加热元件,其包括导流部和电阻加热元件。导流部限定围绕纵向轴线设置的连续几何螺旋体,并且限定沿纵向方向延伸穿过几何螺旋体的第一纵向长度的穿孔。第一纵向长度小于几何螺旋体的全纵向长度。电阻加热元件延伸穿过穿孔。对于每个电阻加热元件,电阻加热元件的长度和电阻加热元件远端处的几何螺旋体的节距设置成使得电阻加热元件的远端距电阻加热元件远端处的几何螺旋体的距离为X。距离X小于或等于电阻加热元件的远端处的几何螺旋体的节距的40%。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体上涉及加热设备。更具体地,本技术涉及一种用于加热流体的热交换器。


技术介绍

1、本部分内容仅提供与本公开相关的背景信息,不构成现有技术。

2、热交换器通常包括管状容器和设置在管状容器内的多个加热元件。工作流体在一个纵向端进入管状容器并在另一纵向端离开。当工作流体在管状容器内流动时,工作流体被多个加热元件加热。在流体-流体热交换器中,加热元件是加热流体所流过的管。热量通过管壁从加热流体传递到工作流体。在电热交换器中,加热元件是电加热元件(例如电阻加热元件)。

3、为了更快速且有效地加热工作流体,典型的热交换器会增加总热交换面积或增加加热元件的热通量,以增加热输出。然而,增加总热交换面积的典型方法会在热交换器中占用更多的空间,而这些空间可用于容纳工作流体,并且,增加加热元件的热通量的典型方法可能受到加热元件的材料和设计、以及其他应用特定要求的限制。


技术实现思路

1、在一种形式中,提供了一种加热器组件,其包括一系列连续的螺旋构件和多个加热元件。每个螺旋构件限定相对的边缘和延伸穿过每个螺旋构件并平行于加热器组件的纵向轴线的预定图案的穿孔。多个加热元件延伸穿过连续系列螺旋构件的穿孔(并且在一种形式中延伸穿过所有穿孔)。一系列连续的螺旋构件限定了几何螺旋体。

2、在另一种形式中,电热交换器包括限定空腔的主体、设置在空腔内的加热器组件、以及构造成将加热器组件固定到主体的近端凸缘。加热器组件限定纵向轴线并且包括一系列连续的螺旋构件和多个加热元件。每个螺旋构件限定相对的边缘和延伸穿过每个螺旋构件并且平行于纵向轴线的预定图案的穿孔。多个加热元件延伸穿过连续系列的螺旋构件的穿孔。 一系列连续的螺旋构件限定了几何螺旋体。

3、在又一种形式中,在电热交换器中,装置沿着电热交换器的长度提供一致的线性温升。该装置包括一系列连续的螺旋构件。每个螺旋构件限定相对的边缘和延伸穿过每个螺旋构件并且平行于电热交换器的纵向轴线的预定图案的穿孔。连续系列的螺旋构件限定几何螺旋体并且穿孔被构造成接收加热元件。

4、在一种形式中,加热器组件包括一系列连续的穿孔螺旋构件和多个加热元件。穿孔螺旋构件配合以限定围绕加热器组件的纵向轴线设置的几何螺旋体。每个穿孔的螺旋构件限定相对的边缘和预定的穿孔图案。穿孔平行于纵向轴线延伸穿过每个穿孔螺旋构件。加热元件延伸穿过穿孔。

5、根据另一种形式,每个加热元件包括第一段、第二段以及连接第一段和第二段的弯曲部。第一段延伸穿过第一组穿孔。第二段延伸穿过第二组穿孔。第二组穿孔与第一组穿孔平行且偏移。

6、根据进一步的形式,多个加热元件布置成同心图案。

7、根据又一形式,加热器组件还包括中心支撑构件。每个穿孔的螺旋构件限定中心孔并且中心支撑构件延伸穿过中心孔。

8、根据另一种形式,加热器组件还包括延伸穿过中心支撑构件的内部的温度传感器,该温度传感器包括中心支撑构件外部的探针。

9、根据另一种形式,加热器组件还包括构造成将加热器组件固定至热交换器主体的近侧凸缘。凸缘限定多个凸缘孔和中心凹槽。凸缘孔与穿孔螺旋构件的穿孔对齐。加热元件延伸穿过凸缘孔。中心支撑件容纳在中心凹槽中。

10、根据另一种形式,加热器组件还包括通气孔,该通气孔提供中心支撑构件的外部与中心支撑构件的靠近凸缘的内部之间的流体连通。

11、根据另一种形式,中心支撑构件包括至少一个附加加热器。

12、根据另一种形式,加热器组件还包括设置在连续系列的穿孔螺旋构件的远端处的未穿孔螺旋构件,该未穿孔螺旋构件形成几何螺旋体的延伸部。

13、根据另一种形式,每个加热元件固定到每个加热元件延伸穿过的每个穿孔的至少一部分。

14、根据另一种形式,一个螺旋构件的相对边缘与相邻螺旋构件的相对边缘重叠。

15、根据另一种形式,一个螺旋构件的相对边缘与相邻螺旋构件的相对边缘间隔开,并通过桥接构件连接到其上。

16、根据另一种形式,加热器组件还包括平行于纵向轴线延伸的多个杆。每个穿孔螺旋构件的周边限定多个凹槽,并且杆至少部分地设置在相应组凹槽内。

17、根据另一种形式,杆从凹槽向外延伸超出每个穿孔螺旋构件的周边。加热器组件被构造成容纳在主体的圆柱形空腔内,并且杆被构造成提供与限定圆柱形空腔的主体的壁的滑动接触。

18、根据另一种形式,加热器组件还包括围绕至少一个穿孔螺旋构件设置并联接至杆的护罩。

19、根据另一种形式,杆不向外延伸超过每个穿孔螺旋构件的周边。

20、根据另一种形式,护罩是隔热罩,其构造成相对于纵向轴线径向向内反射辐射能。

21、根据另一种形式,护罩包括至少一个裙部,其限定多个可变形翼片,所述可变形翼片相对于纵向轴线径向向外延伸。

22、根据另一种形式,所述至少一个裙部设置成靠近加热器组件的近端端部或远端端部。

23、根据另一种形式,至少一个裙部包括第一裙部和第二裙部。第一裙部设置在加热器组件的近端端部处,并且第二裙部设置在加热器组件的远端端部处。

24、根据另一种形式,连续系列的穿孔螺旋构件限定可变节距。

25、根据另一种形式,连续系列的穿孔螺旋构件在靠近加热器组件的入口端处具有比靠近加热器组件的出口端更长的节距。

26、根据另一种形式,加热元件是电阻加热元件。

27、根据另一种形式,电阻加热元件是以下组中的一个:管式加热器、筒式加热器或多单元加热器。

28、根据另一种形式,多个加热元件包括第一加热元件和第二加热元件,第一加热元件具有与第二加热元件不同的长度。

29、根据另一种形式,加热器组件还包括围绕纵向轴线同轴设置的对准板。 对准板限定与穿孔螺旋构件的穿孔对准的多个板孔。

30、在另一种形式中,热交换器包括主体、加热器组件和近侧凸缘。本体限定圆柱形空腔。加热器组件限定纵向轴线。该加热器组件包括一系列连续的穿孔螺旋构件和多个加热元件。穿孔螺旋构件设置在圆柱形空腔内并限定几何螺旋体。每个穿孔的螺旋构件限定相对的边缘和延伸穿过每个穿孔的螺旋构件并且平行于纵向轴线的预定的穿孔图案。加热元件延伸穿过穿孔螺旋构件的穿孔。近侧凸缘将加热器组件固定至主体。

31、根据另一种形式,热交换器还包括平行于纵向轴线纵向延伸的多个杆。每个穿孔螺旋构件的周边限定多个凹槽,并且杆部分地设置在相应组凹槽内并且具有从穿孔螺旋构件的周边径向向外延伸的厚度,使得杆滑动接触具有限定圆柱形空腔的主体的内壁。

32、根据另一种形式,热交换器还包括裙部,裙部包括可弹性变形的翼片,翼片在穿孔的螺旋构件和限定圆柱形空腔的主体的内壁之间径向延伸。

33、根据另一种形式,主体包括在圆柱形空腔的近端处的入口和在圆柱形空腔的远端处的出口。加热器组件还包括联接至连续系列穿孔螺旋构件中的最后一个的未穿孔螺旋构件。无孔螺旋构件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种连续螺旋挡板热交换器,其特征是,包括:

2.根据权利要求1所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述多个电阻加热元件包括多组不同的电阻加热元件,每组电阻加热元件沿着所述纵向方向延伸的长度与其他电阻加热元件沿着所述纵向方向延伸的长度不同。

3.根据权利要求2所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述多组不同的电阻加热元件包括第一组电阻加热元件、第二组电阻加热元件、第三组电阻加热元件和第四组电阻加热元件,其中,所述第一组电阻加热元件、所述第二组电阻加热元件、所述第三组电阻加热元件和所述第四组电阻加热元件各自位于关于所述纵向轴线的相应的象限中。

4.根据权利要求3所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述第一组电阻加热元件、所述第二组电阻加热元件、所述第三组电阻加热元件和所述第四组电阻加热元件均具有相同数量的加热元件。

5.根据权利要求3所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述第四组电阻加热元件在所述纵向方向上延伸得比所述第三组电阻加热元件更远,所述第三组电阻加热元件在所述纵向方向上延伸得比所述第二组电阻加热元件更远,所述第二组电阻加热元件在所述纵向方向上延伸得比所述第一组电阻加热元件更远。

6.根据权利要求5所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,还包括:

7.根据权利要求6所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述第二组电阻加热元件在所述纵向方向上不与所述第二入口/出口重叠。

8.根据权利要求7所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述第三组电阻加热元件在所述纵向方向上不与所述第二入口/出口重叠。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,还包括:

10.根据权利要求1至8中任一项所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述多个电阻加热元件中的每个电阻加热元件包括电阻丝、绝缘材料和护套,所述护套围绕所述电阻丝,所述绝缘材料设置在所述电阻丝和所述护套之间并且使所述电阻丝与所述护套电绝缘,其中,所述护套包括第一直部、第二直部以及将所述第一直部的远端连接到所述第二直部的远端的弯曲部。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述多个电阻加热元件中的每个电阻加热元件包括电阻丝、绝缘材料和护套,所述护套围绕所述电阻丝,所述绝缘材料设置在所述电阻丝和所述护套之间并且使所述电阻丝与所述护套电绝缘,其中,所述护套包括终止于所述电阻加热元件的远端的直部。

12.根据权利要求1至8中任一项所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述距离X小于或等于所述电阻加热元件的远端处的几何螺旋体的节距的10%。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种连续螺旋挡板热交换器,其特征是,包括:

2.根据权利要求1所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述多个电阻加热元件包括多组不同的电阻加热元件,每组电阻加热元件沿着所述纵向方向延伸的长度与其他电阻加热元件沿着所述纵向方向延伸的长度不同。

3.根据权利要求2所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述多组不同的电阻加热元件包括第一组电阻加热元件、第二组电阻加热元件、第三组电阻加热元件和第四组电阻加热元件,其中,所述第一组电阻加热元件、所述第二组电阻加热元件、所述第三组电阻加热元件和所述第四组电阻加热元件各自位于关于所述纵向轴线的相应的象限中。

4.根据权利要求3所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述第一组电阻加热元件、所述第二组电阻加热元件、所述第三组电阻加热元件和所述第四组电阻加热元件均具有相同数量的加热元件。

5.根据权利要求3所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,所述第四组电阻加热元件在所述纵向方向上延伸得比所述第三组电阻加热元件更远,所述第三组电阻加热元件在所述纵向方向上延伸得比所述第二组电阻加热元件更远,所述第二组电阻加热元件在所述纵向方向上延伸得比所述第一组电阻加热元件更远。

6.根据权利要求5所述的连续螺旋挡板热交换器,其特征是,还包括:

7.根据权利要求6所述的连续螺旋挡板热交换器,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:萨蒂亚·塔塔瓦西伊桑·迪瑙尔章三红斯科特·H·博默尔斯科特·亚伯勒雅各布·威尔逊
申请(专利权)人:沃特洛电气制造公司
类型:新型
国别省市:

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