CN101680724B - 用于热交换器的带有集成式框架的可反转的传热元件笼组件 - Google Patents

Abstract

一种热交换器传热元件笼组件(500)，用于在其中容纳传热元件板(850)。该热交换器传热元件笼组件(500)包括第一和第二整体式侧带(520a，520b)、一对内侧拐角翼缘(528a，528b)、I形分隔板(530)、一对外侧拐角翼缘(522a，522b)、第一和第二端带(526a，526b)、以及盖罩。第一和第二整体式侧带(520a，520b)彼此间隔开。第一和第二整体式侧带(520a，520b)中的每一个包括中部(625)、第一延伸部(630)和第二延伸部(635)，中部(625)被定位成沿着热交换器传热元件笼组件(500)的内侧端而设置，第一延伸部(630)被定位成沿着热交换器传热元件笼组件(500)的第一侧面而设置，第二延伸部(635)被定位成沿着热交换器传热元件笼组件(500)的第二侧面而设置。第一和第二延伸部(630，635)中的每一个包括翼缘部分，其越过传热元件板地被折叠成起作用以便将传热元件板(850)保持于热交换器传热元件笼组件(500)中。该对内侧拐角翼缘(528a，528b)使第一整体式侧带(520a)与第二整体式侧带(520b)相连接。I形分隔板(530)被定位成在传热元件板被安放于热交换器传热元件笼组件(500)内时被设置于传热元件板(850)内且起作用以使第一和第二延伸部(630，635)彼此连接。该盖罩包括两个拐角翼缘(522a，522b)和端带(526a，526b)，它们被设计成起作用以利用其而实现整体式侧带(520a，520b)的第一与第二延伸部(630，635)的互连。

Description

用于热交换器的带有集成式框架的可反转的传热元件笼组件

技术领域

本发明涉及一种旋转再生式(rotary regenerative)热交换器(heatexchanger)，且更具体而言，涉及用于在这种热交换器中被使用的改进的低轮廓(low profile)传热元件笼组件(heat transfer element basketassembly)。

背景技术

本发明具有在这样的传热装置中的特定应用，该传热装置中，传热元件，也被称作片或板，通过与热的气态热交换流体(heat exchangefluid)接触而被加热且之后优选地被使得与冷的气态热交换流体接触，传热元件将由于传热元件的与前述热的气态热交换流体的接触而被该传热元件所接收的热散发至该冷的气态热交换流体。

使用中常可发现的一种这样的热交换装置是在工业中被称作旋转再生式热交换器的那些装置。通常，这种旋转再生式热交换器包括圆柱形转子，其被分成隔间且在这些隔间中的每个隔间中布置有多个传热板，随着前述圆柱形转子转动，这些传热板交替地向热的气态热交换流体流暴露且然后所述圆柱形转子旋转，于是该多个热交换板变得向待加热的冷的气态热交换流体流暴露。隔间(热交换器的圆柱形转子被分成这些隔间)通常各装有多个传热元件笼组件，该多个传热元件笼组件合适地安装于隔间中且通常各包括有饼形外形。传热元件笼组件中的每一个被设计成与其成支承关系地(in supported relation thereto)在其中容纳多个传热板(例如，片或元件)。这些多个传热板中的每一个在向热的气态热交换流体暴露时从其处吸收热量，且然后当这些多个传热板中的每一个向待加热的冷的气态热交换流体暴露时，向冷的气态热交换流体传热(该热是由该多个热交换板中的每一个从该热的气态热交换流体处所吸收的)。

通常，这种现有技术形式的传热元件笼组件包括一对隔开的端板(end plate)，其通过成双的侧带(side strap)而结合在一起，侧带设计成沿着现有技术形式的传热元件笼组件的侧面(side)而将现有技术形式的传热元件笼组件的端板互连，例如，以美国专利No.3,314,472和No.4,606,400中所描述和所示的方式。根据美国专利No.3,314,472和No.4,606,400的现有技术教导内容，多个传热板以接近地隔开的(closely spaced)关系而堆叠(stack)于现有技术形式的传热元件笼组件的壳体内以便由此提供传热板中的相邻传热板之间的多个通路以使得热交换流体可从其中穿过。而且，根据这些现有技术教导内容，侧带被使得以如下方式将现有技术形式的传热元件笼组件的隔开的端板互连，即，沿着热交换元件的堆叠阵列的相对的侧面而成对地延伸。进一步关于这些现有技术教导内容，在热交换元件的每一侧上设有第一侧带和第二侧带，该第一侧带在现有技术形式的传热元件笼组件的隔开的端板的上部区域之间延伸，该第二侧带以与前述第一侧带成隔开的平行的关系的方式而在现有技术形式的传热元件笼组件的隔开的端板的下部区域之间延伸。这些侧带可沿着位于现有技术形式的传热元件笼组件的边缘处的纵向边缘向内被折边(flanged)以便由此提供保持表面(retaining surface)，该保持表面被设计成起作用(operative)以用于防止传热板从现有技术形式的传热元件笼组件的开口端脱落，就如在美国专利No.3,314,472中示例性地所示的那样。通常，根据现有技术教导内容，一个或多个这样的保持杆在现有技术形式的传热元件笼组件的端板之间越过(across)其顶端部和底端部地被焊接以便由此进一步帮助防止传热元件板从这种现有技术形式的传热元件笼组件的开口端脱落。

尽管这种现有技术形式的传热元件笼组件在使用中仍常可被发现，但这种现有技术形式的传热元件笼组件通常遭受在其内被使用的侧带(这些侧带在其内被采用以使它的隔开的端板互连)的旋转扭转(rotational torsion)并由于这种侧带的弯曲而遭受侧向变形。授予Mergler、转让给本发明的相同受让人的名称为“Low Profile ElementBasket Assembly For Heat Exchanger”的美国专利No.4,739,822(该专利以其全文结合到本文中)指导了这样一种发明，该发明设计用于解决已发现的这种现有技术形式的传热元件笼组件所遭受这种旋转扭转和侧向变形。虽然发现美国专利No.4,739,822所指导的发明能实现其所声明的目的，但对美国专利No.4,739,822中所描述和示出的传热元件笼组件作改进被认为仍是可能的。

在本专利申请的图1和图2中示出的是美国专利No.4,739,822的传热元件笼组件130。这种传热元件笼组件130包括多个传热元件板132，其被排列成堆叠阵列以便由此提供设置于传热元件板132中的相邻传热元件板之间的多个流动通道。传热元件板132的这种堆叠阵列被合适地排列成布置于第一端板134与第二端板136之间，该第一端板134设置于传热元件笼组件130的一个端部处，该第二端板136设置于传热元件笼组件130的另一端部处。这些端板134和136被合适地定位成(positioned so as to)邻接传热元件板132的堆叠阵列的端部并借助于侧带140、142和150、152而在该处被保持到位。这些侧带140、142和150、152沿着传热元件板132的堆叠阵列的相对的侧面而布置以便由此分别地被定位于传热元件板132的上边缘和下边缘处，由此，侧带140、142和150、152起作用以实现第一端板134与第二端板136的互连，第一端板134和第二端板136彼此间隔开。

继续美国专利No.4,739,822的传热元件笼组件130的描述，如在美国专利No.4,739,822中所描述和所示的侧板140、142分别地各在一端处焊接至端板134的右上拐角和左上拐角上且此外还分别地各在其另一端处焊接至端板136的右上拐角和左上拐角，端板136设置于传热元件笼组件的与端板134所在处相对的端部处。以类似方式，如在美国专利No.4,739,822中所描述和所示的侧板150和152分别地各在一端处焊接至端板134的右下拐角和左下拐角且此外还分别地各在其另一端处焊接至端板136的右下拐角和左下拐角，端板136位于传热元件笼组件的与端板134所在处相对的端部处。

在对其的进一步论及中，传热元件笼组件130的侧带140、142、150和152如在美国专利No.4,739,822中所述和所示地沿着其各自的纵向边缘(其分别与传热元件笼组件130的上边缘和下边缘成并列关系地延伸)而折边。所以，侧带140和142分别配备有翼缘141和143。这些翼缘141和143分别从侧带140和142的内纵向边缘向内延伸成邻近传热元件板132的上边缘而设置。以类似方式，侧带150和152分别配备有翼缘151和153。这些翼缘151和153分别从侧带150和152的内纵向边缘向内延伸成邻近传热元件板132的下边缘而设置。这些上翼缘141和143和这些下翼缘151和153用于提供沿着传热元件笼组件130的上边缘和下边缘的保持表面，保持表面被设计成起作用以防止堆叠于传热元件笼组件内的传热元件板132在其运输或其搬运或其安装期间从传热元件笼组件130的开口端脱落。除这些上翼缘141和143和这些下翼缘151和153之外，保持杆138通常也在侧带140、142与150、152中间在传热元件笼组件130的敞开式顶部与底部处在端板134与136之间被进行定位焊(tack-welded)以便由此进一步帮助防止堆叠于传热元件笼组件130内的传热元件板132从传热元件笼组件130的开口端脱落。

根据美国专利No.4,739,822所指导的发明，加固部件(stiffeningmember)160布置在传热元件笼组件130的隔开的端板134与136中间，即，优选地平行于传热元件笼组件130的隔开的端板134与136且在它们之间的居中处。这种加固部件160于其内合适地定位成越过传热元件笼组件130而横向地延伸。而且，如在美国专利No.4,739,822中所描述和所示的这种加固部件160在其侧边缘(lateral edge)处焊接至在上文中已提及的侧带140、142、150和152上以便由此在靠近传热元件笼组件130的中跨的点处使侧带140、142与150、152结构上互连以致由此提高了元件笼组件130的框架(frame)的结构完整性。

在对加固部件160进一步论及中，如参看本专利申请的图2a可最佳地理解的，加固部件160可包括单个板175，其在性质上类似于在本文中先前所描述的端板132和134，其在传热元件笼组件130的相应的相对端部处越过其整个截面区域而从顶部至底部并从一侧至另一侧地延伸。继续其描述，根据美国专利No.4,739,822的教导，该单个加固部件175在其侧边缘中的每一个处焊接至上侧带140和142以及下侧带150和152中的每一个(如连同附图中的图2可最佳地理解的)以便由此使所有侧带140、142、150和152彼此在结构上互连。

备选地，如参考本专利申请的图2b而最佳地理解的，加固部件160可包括一对隔开的细长的板条状的双重部件170a和170b，其合适地定位成分别地越过传热元件笼组件130的上部区域和越过传热元件笼组件130的下部区域而延伸。在对其的进一步论及中，部件170a在其侧边缘处焊接至上侧带140和142，而部件170b在其侧边缘处焊接至下侧带150和152。

在本文中继续其描述，单个加固部件175和双重加固部件170a和170b都被设计成起作用以提供横向连接(cross-link)，这种横向连接适合于使上侧带140与142彼此互连且也适合于使下侧带150与152彼此互连(在传热元件笼组件130的隔开的端板132与134之间在传热元件笼组件130的中跨处或其附近)以便由此提高传热元件笼组件130的框架的结构完整性。作为其结果，不仅提高了传热元件笼组件130的承重能力，而且同样还额外地有效地防止了侧带140、142和150、152的旋转扭转以及传热元件笼组件130的框架的侧向变形。尽管在本专利申请的图2a中未示出，该单个加固部件175额外地可被用作这样的器件，即，利用其而实现传热元件笼组件130的提升(lifting)。

已发现，由于在其中所需的手工焊接的量，制造如在美国专利No.4,739,822中所描述和所示的传热元件笼组件130需要大量的时间。为此，四个单独的侧带140、142、150和152和两个单独的端板134和136的使用要求传热元件笼组件130在制造期间完全通过手工来焊接。进一步地针对这点，制造期间的这种手工焊不仅要求分配额外的时间用于实现完成手工焊接所需的焊接夹具的装配，而且额外地，为此目的还需要额外的人员，而这又不仅昂贵而且还带来了存在有与之相关联的质量保证问题的可能性。已发现这些额外的时间可造成装配流水作业法中的延迟，该装配流水作业法被采用以用于利用其而实现传热元件笼组件130的制造。因此，发现存在对于这样的传热元件笼组件的需求：为制造这种传热元件笼组件，该传热元件笼组件可被组装(assembled)而无需手工焊。

此外，在制造美国专利No.4,739,822中描述和示出的传热元件笼组件130的单个加固部件160，双重加固部件170a和170b，以及端板134和136时，大量材料被使用。而且，在美国专利No.4,739,822中所描述和所示的传热元件笼组件130中所采用的加固部件160、170a和170b以及端板134和136的大小和形状要求它们在制造过程中被焊接。因而，这导致废料被产生且导致传热元件笼组件130的制造的成本增加。因此，还发现存在对这样的传热元件笼组件的需求：该传热元件笼组件不会导致过量的材料被需要以用于其制造。

与美国专利No.4,739,822中所描述和所示的传热元件笼组件130相关联的另一缺点在于，已发现，在侧带140、142、150和152上的翼缘141、143、151和153会起作用以妨碍流体流(flow of fluid)到达传热元件板132。因此，此外还发现存在对这样的传热元件笼组件的需求：在该传热元件笼组件中，较少的流体流被该传热元件笼组件的结构部件所阻挡。

发明目的

本发明的目的在于提供一种新的且经改进的传热元件笼组件，其特征通过其结构完整性而体现。

本发明的目的还在于提供这样的新的且经改进的传热元件笼组件，其特征通过以下事实而体现：传热元件笼组件的材料重量被减少而不会有结构完整性的任何损失。

本发明的另一目的在于提供这样的新的且经改进的传热元件笼组件，其特征体现为，其可反转性，从而，可通过如下方式而提供支承于该传热元件笼组件中的传热元件板的最大使用寿命，即，使得传热元件笼组件能够在其于旋转再生式热交换器内的安装位置(installedposition)方面被反转(当该传热元件笼组件的这种反转变得需要时)以便使该传热元件笼组件的两端能够同等地暴露于已知存在于旋转再生式热交换器中的腐蚀性环境下。

本发明的另一目的在于提供这样的新的且经改进的传热元件笼组件，其中，利用了整体式侧带，由此，减少了传热元件笼组件所需的零件的数目且还随之减少在制造传热元件笼组件期间所需的焊接的量。

本发明的又一目的在于提供这样的新的且经改进的传热元件笼组件，其中，通过减小其板支承翼缘延伸部的宽度而增大其正面面积并随之降低了越过传热元件笼组件的压降而同时改进了支承于传热元件笼组件中的传热元件板的热性能。

通过结合附图来阅读下文的具体实施方式，本发明的上述目的以及其它目的、特点和优点将显而易见。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于热交换器(例如为但不限于旋转再生式热交换器)的新的且经改进的传热元件笼组件。传热元件板的堆叠合适地支承于本发明的传热元件笼组件内以使得流体被允许在其间流动。传热元件笼组件(其同样可被视为框架)具有内侧端(inboard end)，外侧端，以及，第一侧面和第二侧面(流体和/或气体可被使得穿过它们而流动)。本发明的传热元件笼组件的内侧端和外侧端被定位成彼此相对地设置，而第一侧面和第二侧面类似地合适地同样定位成彼此相对地设置。此外，本发明的传热元件笼组件还包括有第三侧面和第四侧面，其同样合适地定位成彼此相对地设置。尽管并非必需，但优选地，根据本发明，使本发明的传热元件笼组件的内侧端比其外侧端更窄。

本发明的传热元件笼组件还包括彼此间隔开的第一整体式侧带和第二整体式侧带。整体式侧带中的每一个具有中部(center portion)，中部被设计成沿着本发明的传热元件笼组件的内侧端而布置。此外，这些整体式侧带中的每一个还包括在整体式侧带中的该相应的一个整体式侧带的中部的每一侧上向外延伸的第一延伸部和第二延伸部。所以，第一整体式侧带的第一延伸部被设计成沿着本发明的传热元件笼组件的第三侧面而定位且具有折叠部分(folded over portion)，折叠部分在本发明的传热元件笼组件的第一侧面上向内地延伸。这种折叠部分通常被称作翼缘且被设计成起作用以防止定位于传热元件笼组件内的传热元件板从本发明的传热元件笼组件脱落。第一整体式侧带的第二延伸部沿着本发明的传热元件笼组件的第四侧面而定位且具有折叠部分，该折叠部分同样在本发明的传热元件笼组件的第一侧面上向内地延伸。因此，第一整体式侧带被设置成与本发明的传热元件笼组件的第一侧面呈并列(juxtaposed)关系。

以类似方式，第二整体式侧带的第一延伸部被设计成沿着本发明的传热元件笼组件的第三侧面而定位且具有折叠部分，折叠部分在本发明的传热元件笼组件的第二侧面上向内地延伸。第二整体式侧带的第二延伸部被设计成沿着本发明的传热元件笼组件的第四侧面而定位且具有折叠部分，该折叠部分同样在本发明的传热元件笼组件的第二侧面上向内地延伸。因此，第二整体式侧带被设置成与本发明的传热元件笼组件的第二侧面呈并列关系。

继续地，根据本发明而构造的传热元件笼组件还包括一对隔开的拐角翼缘(corner flange)，其被设计成起作用以使整体式侧带中的每一个彼此连接。所述成对的隔开的拐角翼缘中的一个设置于由本发明的传热元件笼组件的内侧端和第三侧面所形成的拐角上，而所述成对的隔开的拐角翼缘中的另一个设置于由本发明的传热元件笼组件的内侧端和第四侧面所形成的拐角上。根据本发明而构造的传热元件笼组件还包括I形分隔板。这种I形分隔板在本发明的传热元件笼组件的传热元件板内合适地设置成起作用以便利用其而实现前述第一整体式带与前述第二整体式带的互连。

根据本发明的一个方面，在本发明的传热元件笼组件的外侧端处设有盖罩(cap)，在上文中已提及的延伸部连接到该盖罩。根据其一个实施例的这种盖罩可呈敞开式盖罩的形式，其中，这种盖罩并不密封本发明的传热元件笼组件的外侧端。而根据其另一实施例，这个盖罩可包括一对隔开的端带和一对隔开的拐角翼缘，这对隔开的拐角翼缘不同于在上文中已提及的、设置于本发明的传热元件笼组件的内侧端处的该对隔开的拐角翼缘。

根据本发明的另一方面，本发明的传热元件笼组件不包括端板。所以，这种端板此前通常作为向现有技术形式的传热元件笼提供支承的器件而包括于现有技术形式的传热元件笼中。但是，归因于能够从根据本发明而构造的传热元件笼组件中得到的优点，在其中无需使用这种端板。

根据本发明的又一方面，在本发明的传热元件笼组件中所采用的I形分隔板包括连接到中间件的第一端件，而该中间件又连接到第二端件。该第一端件和该中间件和该第二端件各具有相同的宽度，并且，相对于彼此合适地排列以使得中间件相对于第一端件和第二端件合适地定位成垂直于第一端件和第二端件两者而延伸。根据本发明的这个方面的另一变型，第一端件和第二端件中的每一个配备有合适地被排列的提升槽。由于这些提升槽是对称的，所以本发明的传热元件笼组件的第一侧面或第二侧面中任一者都可被定向为传热元件笼组件的顶部。所以，本发明的传热元件笼组件因此是可反转的。在对其的进一步论及中，前文提及的I形分隔板被设计成可连接到该四个延伸部中每一个的端部，即，连接到本发明的传热元件笼组件的第一整体式侧带的第一延伸部和第二延伸部和连接到第二整体式侧带的第一延伸部和第二延伸部。

根据本发明的又一方面，本发明的传热元件笼组件的第一侧面和第二侧面各合适地配备有至少一个保持杆，保持杆被设计成起作用以用于在本发明的传热元件笼组件中将定位于其中的传热元件板加以固持。

附图说明

为了便于更全面地理解本发明，现参考附图。这些附图不应被认为限制本发明，而仅意图为示范性的。

图1是现有技术形式的传热元件笼组件的透视图；

图2a是图1的现有技术形式的传热元件笼组件的第一备选截面正视图；

图2b是图1的现有技术形式的传热元件笼组件的第二备选截面正视图；

图3是旋转再生式热交换器的透视图，在其中，根据本发明而构造的传热元件笼组件能被采用；

图4是图3的旋转再生式热交换器的平面图；

图5是根据本发明的某些方面而构造的传热元件笼组件的第一图示；

图6a是根据本发明的某些方面而构造的图5的传热元件笼组件的侧带的第一图示；

图6b是根据本发明的某些方面而构造的图5的传热元件笼组件的侧带的第二图示；

图7示出了根据本发明的某些方面而构造的图5的传热元件笼组件的分隔板；以及

图8是根据本发明的某些方面而构造的传热元件笼组件的第二图示。

具体实施方式

参看附图中的图3，其中示出了一种旋转再生式热交换器300，在这种旋转再生式热交换器300中根据本发明而构造的传热元件笼组件能被利用。根据本发明而构造的传热元件笼组件也可被视为构成了传热元件笼框架。如附图中的图3所示，旋转再生式热交换器300包括壳体310，在壳体内装入有转子312，而根据本发明而构造的传热元件笼组件又被设计成合适地支承于转子312内。转子312呈圆柱形壳314的形式，圆柱形壳314借助于径向地延伸的隔板315合适地连接至转子柱(rotor post)316，如参看附图的图3最佳地理解的那样。使热流体通过管道318进入壳体310，而使待加热的流体从其相对端部通过管道322进入壳体310。

利用电机以本领域技术人员熟知的方式使转子312绕其轴线旋转，电机通过适用于此目的的常规传动装置合适地连接到转子柱316，为了维持附图的说明的清晰性，其未被示出。随着转子312旋转，支承于传热元件笼组件(其为此目的而合适地布置于转子312内)内的传热元件板首先移动成接触通过管道318进入壳体310的热流体以便由此从热流体吸收热量且然后被使得移动成与通过管道322进入壳体310的待加热的流体接触。在使热流体在传热元件板上流动时，这些传热元件板从热流体吸收热量。然后，在随后使待加热的流体在这些传热元件板上流动时，待加热的流体从传热元件板吸收已由传热元件板从热流体吸收(当传热元件板与热流体接触时)的热量。

被设计成合适地设于转子312中的热交换材料优选地根据本发明包括金属传热元件板的堆叠阵列，金属传热元件板配备有波纹或起伏(undulation)以使得当这些金属传热元件板在这种堆叠阵列中以彼此邻接的关系而置放时，由此在金属传热元件板之间形成一系列内部通道，然后，可使热流体和冷却流体通过这些内部通道而流动。但是，如有需要，由非金属材料制成或者包括有非波纹或起伏的图案的其它类型的传热元件板可同样好地被利用，而不会偏离本发明的本质。根据本发明，所述传热元件板合适地优选支承于大致梯形的传热元件笼组件中。

如附图中的图5所示(其中，为了维持附图的说明的清晰性，未示出传热元件板的堆叠阵列)，根据本发明而构造的传热元件笼组件500包括呈分隔板形式的改进的加固部件，分隔板由参考标号530标注。根据本发明的优选实施例优选地为I形的分隔板530将在下文中进一步详细地讨论。如参看附图中的图5最佳地理解的，传热元件笼组件500还包括两个同样地形成的整体式侧带520a和520b、两个同样地形成的内侧翼缘角铁(angle)528a和528b，四个保持杆(每一个标有相同参考标号524)以及外侧覆盖物(其也可被称作盖罩)。外侧覆盖物可为敞开的，即，为裸框架，或者，作为一个选择，为闭合的，而不会偏离本发明的本质。在对其的进一步论及中，外侧覆盖物包括至少两个同样地形成的外侧翼缘角铁522a和522b和两个同样地带缺口的(notched)端带526a和526b。根据本发明的优选实施例，传热元件笼组件500的内侧端包括有更窄的端部，以使得，当传热元件笼组件500合适地安装于转子312内时，传热元件笼组件500的所述更窄的内侧端位于最靠近转子柱316处并与转子柱316成面对关系。当传热元件笼组件500合适地安装于转子312内时，比传热元件笼组件500的内侧端更宽的传热元件笼组件500的外侧端合适地定位成与传热元件笼组件500的内侧端相对。现应显而易见，传热元件笼组件500与现有技术形式的传热元件笼组件的不同在于根据本发明而构造的传热元件笼组件500并不配备有任何端板。如参考附图的图5中最佳地理解的，根据本发明的传热元件笼组件500优选地在形状上为梯形的且配备有全都为开放的面。

如参看附图中的图7最佳地理解的，I形分隔板530包括三件金属条(metal coil)710a、710b和710c，其各被选择成具有相等的宽度以致由此使得在其生产中生成的废料的量的减少能被实现。因此，也就是说，这些件金属条710a、710b和710c中的每一个因此仅需要被按定尺剪切(cut to length)，且因此无需对宽度进行修整(trim)。继续其描述，件710优选地通过完全焊透的对焊而固定到件710a和710c中的每一个上——尽管在有需要时适合用于利用其而实现件710b至件710a和710c中的每一个的固定的其它手段也可被采用以用于这个目的而不会偏离本发明的本质。因此，从对附图中的图7的参考中，现应显而易见，正如在上文中已提到的，根据本发明的优选实施例的分隔板530在外形上大致为I形的。

在对其的进一步论及中，如参看附图中的图7最佳地理解的，端件710a和710c各有形成于其内的槽720。提供槽720用于使吊钩能容纳于其内以便由此使传热元件笼组件500能够成为可反转的，即，使得传热元件笼组件500能够成为可用端件710a(通过将吊钩接合于为此目的而设于端件710a中的槽720中)或端件710c(通过将吊钩接合于为此目的而设于端件710c中的槽720中)中任一个而被提升的。优选地，根据本发明，槽720通过它们的被冲出(punched out)而被形成--尽管如有需要时可通过适合于用于这样的目的的任何其它手段来形成槽720而不会偏离本发明的本质。

正如应理解的，分隔板530的设计能实现其材料重量的减少而不会有传热元件笼组件500结构完整性的任何伴随而来的损失。这又能减少材料成本以及减少完成传热元件笼组件500的组装所需的时间，且也有益于分隔板530被搬运的能力。由分隔板530的设计所提供的可反转性使得合适地支承于传热元件笼组件500中的传热元件板的最大使用寿命能够作为其结果而由此被实现。另外，通过提供合适地形成于分隔板530的两个端件710a和710c中的提升槽720，通过使用名称为“Means For Lifting Heat Transfer Element Baskets”的美国专利第5,713,411号(该美国专利被授予Fierle、被转让给本发明的相同受让人、并被以其全文而结合到本文中)中所描述和所示的方法，传热元件笼组件500能从旋转再生式热交换器(根据本发明而构造的传热元件笼组件500被设计成在该旋转再生式热交换器中被采用)中被提升出来。

根据构造本发明的传热元件笼组件500的方法，在最终地组装本发明的传热元件笼组件500之前，制造和组装外侧覆盖物的所有四个件(即，外侧翼缘角铁522a和522b和带缺口的端带526a和526b)和分隔板530的三个件。根据本发明的优选实施例，优选地通过使用自动焊剂芯电弧来完成外侧覆盖物的焊接和分隔板530的焊接。如参看附图的图5最佳地理解的，分隔板530被设计成设置于传热元件笼组件500的中部以使得传热元件板中的第一部分被定位成位于分隔板530与外侧覆盖物之间，且传热元件板中的第二部分被定位成位于分隔板530与两个同样地形成的内侧翼缘角铁528a和528b之间。

在附图的图6a和图6b中的每个图中示出了整体式侧带520。更具体而言，在附图的图6a中示出侧带520，侧带520被弯折到必要程度以便由此使得其能被结合到传热元件笼组件500内，且在附图的图6b中示出了侧带520的未弯折的形式。如参看附图的图6a和图6b最佳地理解的，整体式侧带520中的每一个包括缺口620，其合适地沿着整体式侧带520的中部625的长度而形成以致由此分别地被设置于整体式侧带520的延伸部630与635之间。根据本发明，缺口620优选地通过从制造该整体式侧带520的材料中被冲出而形成。当整体式侧带520安装于传热元件笼组件500中时，具有形成于其内的缺口620的中部625合适地定位成越过传热元件笼组件500的内侧端以使得整体式侧带520的延伸部630、635中的每一个合适地定位成沿着传热元件笼组件500的长度(即，沿着传热元件笼组件500的侧面)并且延伸直到传热元件笼组件500的外侧端。根据本发明的优选实施例，延伸部630和635优选地各向内折叠以由此形成向内的翼缘，该向内的翼缘被设计成起作用以用于向安放于传热元件笼组件500中的传热元件板提供支承以使得这些传热元件板被防止从传热元件笼组件500脱落。

使用整体式地形成的侧带520a和520b能实现组装根据本发明而构造的传热元件笼组件500所需的时间的减少。更具体而言，提供独特地成形的缺口620使得整体式侧带520能被弯折以符合传热元件笼组件500的形状，如在上文中先前所述的，同时，伴随着地，中部625延伸超过传热元件板(该传热元件板安放于传热元件笼组件500中)以致由此提供了可焊接保持杆524的部位。每个这样的保持杆524被设计成邻接侧带520的中部625以致由此于垂直于这样的中部625而延伸且以致于使得这种保持杆524能完全地焊接到其上。由于侧带520a和520b彼此相同，这使得保持杆524能维持彼此平行且保持杆524能完全地焊接到其上而不会出现保持杆524与侧带520a和520b中任一个的向内地延伸的翼缘之间的任何干涉。

在组装本发明的传热元件笼组件500后，保持杆524被设置于与整体式侧带520的延伸部630、635的向内地延伸的板支承翼缘的高度相同的高度处。根据本发明的优选实施例，整体式侧带520的延伸部630和635优选地被制成在宽度方面比此前已在现有技术中被采用的侧带的宽度更窄。因此，可由此中得到的一种优点在于其减少了被阻挡而无法在传热元件板之间流动的流体的量，这种对流体的阻挡足以不利地表明现有技术形式的传热元件笼组件的特征。此外，由于此，其还使得传热元件笼组件500的重量能被减少(与现有技术形式的传热元件笼组件的重量相比)，同时，伴随着地，能使根据本发明而构造的传热元件笼组件500的效率提高(作为其正面的元件面积被增大的结果)。而且，因为缺口620能通过从制造整体式侧带520的材料中被冲出的方式而形成，所以，由此能制造这些整体式侧带520而不会在其制造期间形成任何废料。

根据本发明的外侧覆盖物的有缺口的端带526a、526b中的每一个意图被焊接到侧带520a、520b中的相应一个的两端。在对其的进一步论及中，根据本发明的优选实施例的带缺口的端带526a和526b优选地由厚度和宽度与制造整体式侧带520a和520b的材料的厚度和宽度相同的材料卷形成。然而，优选地，带缺口的端带526a和526b包括有比侧带520a、520b中每一个的相应的中部625的长度更长的长度。这又导致传热元件笼组件500在形状上呈梯形。使用具有相同的厚度和宽度的材料卷以用于从中制造出带缺口的端带526a和526b和整体式侧带520a和520b可得到的另一优点在于，由于如下事实，即，对实现材料的变化的需求被消除，并且由于如下事实，即，制造过程本质上变成重复过程，从而，该使用使得实现效率更高的制造过程成为可能。继续其描述，带缺口的端带526a和526b同样焊接保持杆524，以使得，以类似于侧带520a和520b的方式(其描述在本文中在先前已陈述)，保持杆524被使得平行地延伸至并邻接带缺口的端带526a、526b中的相应的一个。另外，对于这一点，如此就有可能实现每个这样的保持杆524和相应的带缺口端带526a、526b中的每个这样的一个带缺口端带之间的全焊接(full weld)。此外，这种焊接并不干涉传热元件板的高度定位。

在外侧形成的翼缘角铁522a和522b被设计成起作用以提供高的强度以及扭转刚性拐角支承(torsionally rigid corner support)而不会造成根据本发明而构造的传热元件笼组件500的总重量的显著的增加。类似地，在内侧形成的翼缘角铁528a和528b相似地被设计成起作用以提供高的强度以及扭转刚性拐角支承而不会造成根据本发明而构造的传热元件笼组件500的总重量的显著的增加。由于在外侧形成的翼缘角铁522a和522b以及在内侧形成的翼缘角铁528a和528b均全为对称的，所以，传热元件笼组件500的拐角的每一侧同等地被支承。继续，此处应注意以下事实，即，在内侧形成的翼缘角铁522a和522b被制成具有与侧带520a和520b的厚度相同的厚度。这使得在内侧形成的翼缘角铁522a和522b能变成被合并到整个传热元件笼组件500中而不会牺牲其内的理想地应由传热元件板所占据的任何空间。作为其结果，从而就可能由此实现根据本发明而构造的传热元件笼组件500的效率的最大化。

以在本文中在先前已简要提及的方式，在传热元件笼组件500的每个内侧拐角处设有在内侧形成的角铁528a和528b，其合适地连接至两个整体式侧带520a和520b中的每一个。在对其的进一步论及中，在内侧形成的角铁528a和528b，与在外侧形成的翼缘角铁522a和522b类似地，被设计成彼此对称的。

正如对于本领域技术人员而言显而易见的，根据本发明而构造的传热元件笼组件500的改进的设计，包括整体式地形成的侧带520的在其中的使用以及分隔板530的增强的设计，使得如下这点成为可能，即，显著地减少实现本发明的传热元件笼组件500的组装所需的时间。同样，与为了提供现有技术形式的传热元件笼组件而所需的材料成本相比，通过省去此前在现有技术形式的传热元件笼组件中常被使用的实心端板，以及还通过减小侧带520的大小和分隔板530的大小，用于根据本发明而构造的传热元件笼组件500的总的材料成本大大地被降低。

在附图的图8中，传热元件笼组件500被示出为带有合适地支承于其内的传热元件板850。为此，图8是从传热元件笼组件500的外侧端向其内侧端观察的视图。在附图的图8中示出，在根据本发明而构造的传热元件笼组件500的外侧端处的是两个在外侧形成的翼缘角铁522a和522b，两个带缺口的端带526a和526b，以及整体式侧带延伸部中的每一个的端部(其中，它们各由相同的参考标号825标识)。根据附图的图8的取向，根据本发明而构造的传热元件笼组件500的整体式侧带520b在其中被示出为定位于传热元件笼组件500的顶部上，而根据本发明而构造的传热元件笼组件500的整体式侧带520a被示出为定位于传热元件笼组件500的底部上。但是，由于根据本发明而构造的传热元件笼组件500的可反转性(其已在本文中在先前被讨论)，整体式侧带520b可同样好地被定位成在传热元件笼组件500的底部上，且整体式侧带520a可同样好地被定位成在传热元件笼组件500的顶部上，而不会偏离本发明的本质。进一步参看附图中的图8，两个保持杆(各由相同的参考标号524标识)在其中被示出为定位成与侧带520b的中部625成邻接关系。同样可发现，在附图的图8中示出了在内侧形成的翼缘角铁528和分隔板530。

本发明在范围方面并不由本文所述的具体实施例所限制。实际上，通过前文的描述和附图，对于本领域技术人员而言，除了本文中所描述的以外，本发明的各种变型将是显而易见。因此，这些变型被认为在所附权利要求的范围之内。

Claims (19)

1.一种热交换器传热元件笼组件，用于在其中以支承关系容纳多个传热元件板，并且，具有内侧端，定位成与所述内侧端相对地设置的外侧端，流体可流经的第一侧面，定位成与所述第一侧面相对地设置的流体可流经的第二侧面，第三侧面，以及定位成与所述第三侧面相对地设置的第四侧面，所述热交换器传热元件笼组件包括：

第一整体式侧带，其具有：中部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述内侧端而布置；第一延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第三侧面而布置且具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘；以及，第二延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第四侧面而布置且具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘；

第二整体式侧带，其具有：中心位置，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述内侧端而布置；第一延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第三侧面而布置且具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘；以及，第二延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第四侧面而布置且具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘；

在所述热交换器传热元件笼组件的所述内侧端处的一对隔开的拐角翼缘，其将所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带连接到所述热交换器传热元件笼组件的所述第二整体式侧带上；以及，

I形分隔板，其布置在安放于所述热交换器传热元件笼组件内的多个传热元件板内且使所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带与所述热交换器传热元件笼组件的所述第二整体式侧带彼此互连。

2.根据权利要求1所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，不包括端板。

3.根据权利要求1所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，所述热交换器是旋转再生式热交换器。

4.根据权利要求1所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，所述热交换器传热元件笼组件的所述内侧端比所述热交换器传热元件笼组件的所述外侧端窄。

5.根据权利要求1所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，所述I形分隔板包括邻近所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面而设置的第一端件，邻近所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面而设置的第二端件，以及，连接所述I形分隔板的所述第一端件与所述I形分隔板的所述第二端件的中间件，且所述第一端件和所述第二端件各具有相同的宽度。

6.根据权利要求5所述的热交换传热元件笼组件，其特征在于，所述I形分隔板的所述第一端件和所述I形分隔板的所述第二端件各具有形成于其内的两个位置处的提升槽，所述提升槽用于利用其而实现所述热交换器传热元件笼组件的定位的反转。

7.根据权利要求1所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，所述I形分隔板使所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带的所述第一延伸部、所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带的所述第二延伸部、所述热交换器传热元件笼组件的所述第二整体式侧带的所述第一延伸部、以及所述热交换器传热元件笼组件的所述第二整体式侧带的所述第二延伸部互连。

8.根据权利要求1所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，还包括：

沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面而设置的至少一个保持杆；以及，

沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面而设置的至少一个保持杆。

9.根据权利要求1所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，还包括设置于所述热交换器传热元件笼组件的所述外侧端处的盖罩，所述盖罩使所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带的所述第一延伸部、所述第一整体式侧带的所述第二延伸部、所述第二整体式侧带的所述第一延伸部、以及所述第二整体式侧带的所述第二延伸部中每一个的端部互连。

10.根据权利要求9所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，所述盖罩是敞开式盖罩。

11.根据权利要求9所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于：

所述成对的隔开的拐角翼缘包括第一对隔开的拐角翼缘；以及，

所述盖罩包括一对隔开的端带和第二对隔开的拐角翼缘。

12.一种热交换器传热元件笼组件，用于在其内以支承关系容纳多个传热元件板，并且，具有内侧端，定位成与所述内侧端相对地设置的外侧端，流体可流经的第一侧面，定位成与所述第一侧面相对地设置的流体可流经的第二侧面，第三侧面，以及定位成与所述第三侧面相对地设置的第四侧面，所述热交换器传热元件笼组件包括：

各设置成沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第三侧面、所述内侧端和所述第四侧面而定位的一对间隔开的整体式侧带；

设置成定位于所述热交换器传热元件笼组件的所述内侧端处、连接所述热交换器传热元件笼组件的所述成对的整体式侧带的一对间隔开的拐角翼缘；以及

I形分隔板，其具有定位成邻近所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面而设置的第一端件，定位成邻近所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面而设置的第二端件，以及，连接所述I形分隔板的所述第一端件与所述第二端件的中间件，所述I形分隔板布置在安放于所述热交换器传热元件笼组件内的多个传热元件板内且使所述热交换器传热元件笼组件的所述成对的整体式侧带互连。

13.根据权利要求12所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于：

所述热交换器传热元件笼组件的所述成对的间隔开的整体式侧带包括第一整体式侧带和第二整体式侧带；

所述第一整体式侧带具有：中部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述内侧端而布置；第一延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第三侧面而布置并具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘；以及，第二延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第四侧面而布置并具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘；以及，

所述第二整体式侧带具有：中心位置，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述内侧端而布置；第一延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第三侧面而布置且具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘；以及，第二延伸部，其沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第四侧面而布置且具有在所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面上向内地延伸的、起作用以在多个传热元件板被安放于所述热交换器传热元件笼组件中时保持该多个传热元件板的翼缘。

14.根据权利要求13所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，所述I形分隔板使所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带的所述第一延伸部、所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带的所述第二延伸部、所述热交换器传热元件笼组件的所述第二整体式侧带的所述第一延伸部、以及所述热交换器传热元件笼组件的所述第二整体式侧带的所述第二延伸部互连。

15.根据权利要求14所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，还包括盖罩，该盖罩设置于所述热交换器传热元件笼组件的所述外侧端处，使所述热交换器传热元件笼组件的所述第一整体式侧带的所述第一延伸部、所述第一整体式侧带的所述第二延伸部、所述第二整体式侧带的所述第一延伸部、以及所述第二整体式侧带的所述第二延伸部中的每一个的端部互连。

16.根据权利要求15所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于：

所述成对的隔开的拐角翼缘包括第一对隔开的拐角翼缘；以及，

所述盖罩是敞开式盖罩，具有一对隔开的端带和第二对隔开的拐角翼缘。

17.根据权利要求12所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，所述I形分隔板的所述第一端件和所述I形分隔板的所述第二端件各具有形成在其内的两个位置处的提升槽，用于利用其而实现所述热交换器传热元件笼组件的定位的反转。

18.根据权利要求12所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，还包括：

沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第一侧面而设置的至少一个保持杆；以及，

沿着所述热交换器传热元件笼组件的所述第二侧面而设置的至少一个保持杆。

19.根据权利要求12所述的热交换器传热元件笼组件，其特征在于，不包括端板。

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