CN113446194B - 一种风式后冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风式后冷却器，包括依次设置的轴流式风机、导流组件及换热组件；所述导流组件包括导流筒及设置在导流筒内部的匀流板；所述换热组件正对导流筒开口方向设置，包括进气管路、出气管路，设置在进气管路与出气管路之间的若干细长型气流通道，以及安装于气流通道外壁处的若干翅片；每个所述气流通道单独与进气管路及出气管路相连通；本发明采用风冷模式代替传统的水冷模式，解决了大量循环水的难题，而且空气一直是源源不断的无毒无害的免费资源，不论从工艺上、制造困难程度上还是成本结算上，远远优于传统结构的换热器。

Description

一种风式后冷却器

技术领域

本发明涉及冷却设备技术领域，特别涉及一种风式后冷却器。

背景技术

换热器是压缩机后端用于冷却高温氧气的设备，传统的换热器是利用循环水为介质，固定管板立式结构的一种设备，这样的换热器换热效果很高，能达到预期效果；但是在基于解决冷却问题的基础上，也带来了一系列的困扰，包括：需要大量的循环水24小时不停车的工作，耗能严重；循环水时间一长，容易结垢，降低换热效果，在一些水质差的地区，直接堵塞，造成温度过高而停机生产的现象；更严重的是，换热器内部焊接质量易出现了问题，导致循环水直接窜到氧气腔室，与氧气一同混合流动，引发安全事故；因此本发明研制了一种风式后冷却器，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。

发明内容

本发明目的是：提供一种风式后冷却器，以解决现有技术中采用水作为介质进行冷却循环时，耗能严重、易出现停机，且安全性能差的问题。

本发明的技术方案是：一种风式后冷却器，包括依次设置的轴流式风机、导流组件及换热组件；所述导流组件包括导流筒及设置在导流筒内部的匀流板；所述换热组件正对导流筒开口方向设置，包括进气管路、出气管路，设置在进气管路与出气管路之间的若干细长型气流通道，以及安装于气流通道外壁处的若干翅片；每个所述气流通道单独与进气管路及出气管路相连通。

优选的，所述进气管路与出气管路平行设置，若干所述气流通道垂直设置在进气管路与出气管路之间；所述进气管路一端设置有进气口，另一端具有折流结构；所述出气管路一端设置有出气口，另一端也具有折流结构。

优选的，所述折流结构选用平板式折流板或球冠式折流板中的一种，其中，所述平板式折流板沿倾斜方向设置，与偏向气流通道一侧的水平端面之间的夹角为45°～60°；所述球冠式折流板呈外凸弧形结构。

优选的，所述气流通道内壁呈直道形结构或S形结构中的一种。

优选的，所述导流筒呈梯形凸台式结构，内部同轴设置有匀流板，所述匀流板与导流筒内壁之间通过若干肋条板连接。

优选的，所述匀流板呈锥形结构，顶角处朝向轴流式风机一侧，端面上具有若干呈正三角分布的透气孔；所述肋条板与匀流板焊接固定。

优选的，所述匀流板呈拱形结构，拱形结构的顶端朝向轴流式风机一侧，端面上具有若干呈正三角分布的透气孔；所述肋条板与匀流板限位活动连接。

优选的，所述匀流板外缘呈环形均布设置若干供肋条板端部贯穿的长条孔，所述肋条板端部处于匀流板的两侧位置处分别设置有限约束匀流板位移量的紧固螺栓。

优选的，所述匀流板选用0.2mm～0.3mm的薄板。

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本发明采用风冷模式代替传统的水冷模式，解决了大量循环水的难题，而且空气一直是源源不断的无毒无害的免费资源，不论从工艺上、制造困难程度上还是成本结算上，远远优于传统结构的换热器。

(2)气流通道呈细长型结构，实现小而密的分布，进而将进气管路内的总气流分散开来，并结合翅片的设置，发挥了极大的散热效果；内壁呈直道形结构或S形结构中的一种，其中直道形结构可以减少气阻因素，S形结构能够增大气流行程，延长换热时间。

(3)进气管路与出气管路末端均采用折流结构，避免传统端板封堵式结构而产生“死区”现象，平板式折流板或球冠式折流板均能促使气体流动。

(4)导流筒内部增设匀流板，保证气流能够均匀的流向换热组件的各个方向，换热效果优良；同时匀流板可采用锥形式固定结构，也可采用拱形式活动可拆卸结构，后者能够根据风量大小调整变形量，并且具有回弹性；当轴流式风机功率增大时，换风量增大，拱形式匀流板的迎风面压强增大，其自然向周边延伸，导流作用增大；当轴流式风机功率降低，风量减弱之后，匀流板的迎风面压强降低，其回弹性促使收缩，导流作用恢复初态，进而实现结构在一定范围内的自我调解换热功效。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例1所述的一种风式后冷却器的结构示意图；

图2为本发明实施例1所述匀流板的侧式剖面图；

图3为本发明实施例1所述匀流板的主视图；

图4为本发明实施例1所述换热组件的结构示意图；

图5为本发明实施例1所述气流通道的结构示意图；

图6为本发明实施例1所述平板式折流板的设置结构示意图；

图7为本发明实施例2所述匀流板的侧式剖面图；

图8为本发明实施例2所述匀流板的主视图；

图9为本发明实施例3所述球冠式折流板的设置结构示意图；

图10为本发明实施例4所述气流通道的结构示意图。

其中：1、轴流式风机；

2、导流组件；

21、导流筒，22、匀流板，221、透气孔，222、长条孔，23、肋条板，231、紧固螺栓；

3、换热组件；

31、进气管路，32、出气管路，33、气流通道，34、翅片，35、进气口，36、出气口，37、平板式折流板，38、球冠式折流板。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

实施例1

如图1所示，一种风式后冷却器，包括依次设置的轴流式风机1、导流组件2及换热组件3。

导流组件2包括导流筒21及设置在导流筒21内部的匀流板22；导流筒21呈梯形凸台式结构，既便于连接方形结构的换热组件3，又紧密吻合了轴流式风机1出口的圆形结构；整体结构的高度既要满足轴流式风机1的风量散开效果，又要保证内部折边区域无“死区”现象，经试验可选择200mm～400mm之间；如图2、图3所示，匀流板22呈锥形结构，与导流筒21同轴设置，顶角处朝向轴流式风机1一侧，端面上具有若干呈正三角分布的透气孔221，即任意相邻的三个透气孔221均呈正三角分布，通气孔的孔径设定为5mm，该匀流板22与导流筒21内壁之间通过4～6根肋条板23焊接固定。

换热组件3正对导流筒21开口方向设置，如图4所示，包括进气管路31、出气管路32，设置在进气管路31与出气管路32之间的若干细长型气流通道33，以及安装于气流通道33外壁处的若干翅片34；翅片34选用不锈钢薄片或者铝制薄片，铝材料散热更好，但是应力低，因此在压力不大于0.5MPa情况下使用；进气管路31与出气管路32平行设置，若干气流通道33小而密分布，并垂直设置在进气管路31与出气管路32之间，如图5所示，内壁呈直道形结构，可减少气阻因素，且每个气流通道33单独与进气管路31及出气管路32相连通；结合图6所示，进气管路31一端设置有进气口35，另一端具有折流结构；出气管路32一端设置有出气口36，另一端也具有折流结构；折流结构选用平板式折流板37，可避免产生“死区”现象，平板式折流板37沿倾斜方向设置，与偏向气流通道33一侧的水平端面之间的夹角为45°～60°。

工作时，轴流式风机1开启工作，一部分空气贯穿匀流板22向换热组件3中部流动，另一部分空气通过匀流板22的导向作用向四周扩散，并流向换热组件3周边，进而保证空气能够相对均匀的流向换热组件3的各个方向；而高温氧气由进气口35进入，并充满进气管路31，若干气流通道33将进气管路31内的总气流分散，通过翅片34与外界空气的换热作用，实现各气流通道33内氧气的降温，并最终全部流向出气管路32，再从出气口36流出。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于：匀流板22选用0.2mm～0.3mm的薄板，如图7、图8所示，其结构呈拱形，拱形结构的顶端朝向轴流式风机1一侧，端面上具有若干呈正三角分布的透气孔221；肋条板23与匀流板22限位活动连接。

具体的，匀流板22外缘呈环形均布设置若干供肋条板23端部贯穿的长条孔222，肋条板23端部处于匀流板22的两侧位置处分别设置有限约束匀流板22位移量的紧固螺栓231；本实施例中，匀流板22能够根据风量大小调整变形量，并且具有回弹性；当轴流式风机1功率增大时，换风量增大，匀流板22的迎风面压强增大，其自然向周边延伸，导流作用增大，即由图7中的实线状态变换为虚线状态；当轴流式风机1功率降低，风量减弱之后，匀流板22的迎风面压强降低，其回弹性促使收缩，导流作用恢复初态，进而实现结构在一定范围内的自我调解换热功效。

实施例3

本实施例与实施例1的不同点在于：如图9所示，折流结构选用球冠式折流板38，球冠式折流板38呈外凸弧形结构，能够更好的促使气流流动，但是其加工制造上相对于平板式折流板37更困难，结构设计可根据需求进行选择。

实施例4

本实施例与实施例1的不同点在于：如图10所示，气流通道33内壁呈S形结构，S形结构能够增大气流行程，延长换热时间，但气阻相对于直道形结构而言更大。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (6)

1.一种风式后冷却器，其特征在于：包括依次设置的轴流式风机、导流组件及换热组件；

所述导流组件包括导流筒及设置在导流筒内部的匀流板；所述导流筒呈梯形凸台式结构，内部同轴设置有匀流板，所述匀流板与导流筒内壁之间通过若干肋条板连接；所述匀流板呈拱形结构，并与所述肋条板限位活动连接；所述拱形结构的顶端朝向轴流式风机一侧，端面上具有若干呈正三角分布的透气孔；所述匀流板能够根据风量大小调整变形量，并且具有回弹性；当所述轴流式风机功率增大时，换风量增大，所述匀流板的迎风面压强增大，其自然向周边延伸，导流作用增大；

所述换热组件正对导流筒开口方向设置，包括进气管路、出气管路，设置在进气管路与出气管路之间的若干细长型气流通道，以及安装于气流通道外壁处的若干翅片；每个所述气流通道单独与进气管路及出气管路相连通。

2.根据权利要求1所述的一种风式后冷却器，其特征在于：所述进气管路与出气管路平行设置，若干所述气流通道垂直设置在进气管路与出气管路之间；所述进气管路一端设置有进气口，另一端具有折流结构；所述出气管路一端设置有出气口，另一端也具有折流结构。

3.根据权利要求2所述的一种风式后冷却器，其特征在于：所述折流结构选用平板式折流板或球冠式折流板中的一种，其中，所述平板式折流板沿倾斜方向设置，与偏向气流通道一侧的水平端面之间的夹角为45°～60°；所述球冠式折流板呈外凸弧形结构。

4.根据权利要求2所述的一种风式后冷却器，其特征在于：所述气流通道内壁呈直道形结构或S形结构中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种风式后冷却器，其特征在于：所述匀流板外缘呈环形均布设置若干供肋条板端部贯穿的长条孔，所述肋条板端部处于匀流板的两侧位置处分别设置有限约束匀流板位移量的紧固螺栓。

6.根据权利要求2所述的一种风式后冷却器，其特征在于：所述匀流板选用0.2mm～0.3mm的薄板。