CN1913954A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

一种热交换器，该热交换器主要由壳体构成，该壳体具有底部、上壁和侧壁，在两对相对的侧壁上，前壁和后壁各自连接到要冷却的气体的供给口和排出口上；在壳体中沿着两个横向设置一些通道；其特征在于，在上述通道(14－15)和上述后壁(6)之间设置从冷却过的气体中分离冷凝物的装置。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及一种热交换器，更加具体地说，本发明涉及一种气体的热交换器，它设置有用来从冷却过的气体中分离冷凝物的装置。
背景技术
用来冷却气体的装置已经是公知的，这些装置设置有用来从冷却过的气体中分离冷凝物的装置，由此这些装置相对于热交换器设置在外部并且例如由称为气旋型的水分离器构成，该水分离器由圆柱形壳体形成。
借助使冷却过的空气流沿着切向进入到圆柱形冷凝物分离器中，空气和含在其中的冷凝物滴受到离心力的作用，这使得可以从空气流中除去冷凝物滴。
具有外部冷凝物分离器的这种公知热交换器的缺点在于，在公知的气旋型的冷凝物分离器中产生了相对较大的负荷差，在实际的方法中，这意味着，这种公知冷凝物分离器从空气流中吸收了相对较多的能量，因此在这种冷凝物分离器之后不得不提供额外的泵送或者压缩步骤，以形成所需要的空气压力和所需要的空气输出，这使得这种公知的冷凝物分离器产生了相对较高的工作费用。
在外部施加到热交换器之后的其它公知冷凝物分离器借助重力从空气流中分离出冷凝物。
这些公知冷凝物分离器的缺点在于，在要处理的空气处于较高流动速度时，它们不能高效地工作，因为在那种情况下，冷凝物滴借助空气流被吸走。其结果是，这种公知的冷凝物分离器一定得形成为相对较大，从而在要处理的空气处于较低的流动速度时，可以处理预定的空气输出量，这个的缺点在于，这种大型冷凝物分离器的费用相对较大。
发明内容
本发明的目的是克服一个或者多个上述缺点。
为此，本发明涉及一种热交换器，该热交换器主要由壳体构成，该壳体具有底部、上壁和侧壁，由此在两对相对的侧壁上，前壁和后壁各自连接到要冷却的气体的供给口和排出口上；在壳体中沿着两个横向设置一些通道；及在上述通道和上述后壁之间设置从冷却过的气体中分离冷凝物的装置。
本发明的热交换器的优点在于，用来分离冷凝物的装置设置在与热交换器相同的壳体中，因此例如在压缩机的压缩空气出口处设置本发明的热交换器可以以相对较快和简单的方式来实现。
本发明的热交换器的另一个优点在于，它可以形成得相对紧凑并且可以以相对较便宜的方法来制造。
而且，可以实现较高的分离效率和较低的负荷损失，并且当热交换器和冷凝物分离器作为两个独立元件相互连接起来时，在正常情况下产生于热交换器连接到冷凝物分离器之间的额外负荷损失被绕过了。
附图说明
为了更好地解释本发明的特征，因此参照附图，本发明的热交换器的下面优选实施例作为只是非限制性的例子来描述，其中：
图1作为剖视图示意性地示出了本发明的热交换器；
图2示出了沿着图1的线II-II所截取的剖视图；
图3以放大比例示出了用图1中的F3所表示出的那部分；
图4以放大比例示出了沿着图1中的线IV-IV所截取的部分。
具体实施方式
图1示出了热交换器1，该热交换器主要由壳体2构成，该壳体2由底部3和侧壁4至7形成，如图4所示一样，这些侧壁支撑上壁8。
在两个相对侧壁(出于简化原因，它们在这里用前壁4和后壁6来表示)中设置着通道9和10，要冷却的气体的供给口11和冷却过的气体的排出口12通过这些通道连接到壳体2内的空间13中。
在上述空间13中以公知的方式沿着两个横向设置着通道14和15，由此在不同通道14-15中的每一个中，如所知道的那样，设置着波纹板16。
根据本发明，在上述通道14和后壁6之间设置装置，该装置使得可以从被冷却的气体中分离冷凝物。
如图3中以大比例所表示的那样，在这种情况下这些装置由许多波纹形垂直壁17形成，这些壁设置在壳体2的底部3上，并且延伸直到壳体2的上部壁8。
在这些壁17中的每一个中，优选地沿着不同U形弯曲部分18的外侧设置肋19，这些肋沿着横向延伸，并且从底部3延伸直到壳体2的上壁8，及在它们的自由端20处朝向前壁4折回，因此每次产生了垂直槽21。
在不同的槽21中，在壳体2的底部3中设置着一些孔22。
如图4中所表示的那样，在壳体2的底部3中，开口23设置在用来分离冷凝物的上述装置和上述后壁6之间。
在所述开口23的侧边缘24上，在上述后壁6的侧部上，设置着横向直立肋25，肋25在它的自由端上设置有横向边缘26，该横向边缘实际上在整个开口23上进行延伸。
如图1中所示一样，靠近侧壁5和7的横向边缘25优选地形成明显短于壳体2的中心周围，其结果是，与壳体2中的其它地方相比，边缘26在侧壁5和7的附近处的开口23上延伸不远。
如图4所示一样，在孔22和上述开口23之间，在壳体2的底部3的下方设置着横向延伸边缘27。
在壳体2的下方设置着水的收集器28，该收集器至少从不同孔22的下方延伸到开口23的下方，由此通道29设置在收集器28的底部处，通过该底部固定冷凝物的排出管30。
上述收集器28优选地形成U形，因此设置成最靠近热交换器1的后壁6的、收集器28的腿部31连接到开口23的上述侧边缘24上。
本发明的上述热交换器的工作简单并且如下面那样。
本发明的热交换器1设计成例如用来冷却来自压缩机的热空气。
为此，热空气经过供给口(supply)11通过通道14和在热交换器1的板16之间被导向，由此热空气以公知的方式把一部分热量间接地传递到冷却介质如冷空气或者水中，其中该冷却介质通过通道15来泵送或者推进。
借助把热空气冷却到饱和点，热空气中的一部分水或者类似物被冷凝并且以小滴的形状通过通道14沿着空气流被带走。
当冷却过的潮湿空气随后在该装置的波纹形壁17(这些壁可以从冷却过的气体中分离出冷凝物)之间被导向时，作为被称做惯性原理的结果，可得到的冷凝物滴在潮湿空气的流动速率足够高时被收集在垂直槽21中，
收集起来的冷凝物滴然后在重力的作用下通过冷凝物的排出管30中的通道29、经过上述收集器28、通过壳体2的底部3中的孔22排出。
由于通过底部3中的上述孔22使一部分冷却过的空气从热交换器1中排出，因此设置了开口23，该开口23允许排出的空气流回到热交换器1中，这借助收集器28的U形结构来产生。
直立肋25和设置在它上面的横向边缘26确保来自收集器的冷凝物滴不会与那里可以得到的空气流一起通过上述开口23被运送。
直立肋25还可以确保位于热交换器1的底部3上的冷凝物膜不会通过波纹壁17被吹离到排出口12中，因为肋25可以在冷凝物膜的高度上保持空气速度较低，从而使冷凝物膜有机会通过开口23排出。
设置上述横向边缘26的缺点在于，在一些情况下，通过开口23来进行再循环的空气不够。为了克服这个缺点，靠近壳体2的侧壁5和7的横向边缘26明显较短，因此在侧壁5和7的附近形成更小的阻力用于空气流过开口23。
位于孔22和开口23之间的底部3下方的横向延伸边缘27防止冷凝物滴粘在底部3的下侧上并且可以防止它们返回到热交换器1中，其中空气流通过孔22和开口23，这些冷凝物滴通过孔22从热交换器1排放。
当然，根据本发明可以连续地多次在一个和相同的壳体2内提供热交换器的上述结构，使得要被冷却的气体可以连续地承受第一次冷却、冷凝物或者湿气的第一次分离、第二次冷却、第二次湿气分离、等等，以便，如果这会在热交换器1的通道14之间产生太多量的冷凝物，那么气体不必直接地冷却到所需要的温度，其结果是，热交换器1可能损失它的效率。
本发明决不局限于作为例子给出的且示出在附图中的上述实施例，相反，本发明的这种热交换器可以形成各种各样的形状和尺寸，同时仍然落入本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种热交换器，该热交换器主要由壳体构成，该壳体具有底部、上壁和侧壁，在两对相对的侧壁上，前壁和后壁各自连接到要冷却的气体的供给口和排出口上；在壳体中沿着两个横向设置一些通道；其特征在于，在上述通道(14-15)和上述后壁(6)之间设置从冷却过的气体中分离冷凝物的装置。
2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，分离出的冷凝物通过热交换器(1)底部(3)中的孔(22)排出。
3.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，用来从冷却过的气体中分离冷凝物的上述装置主要由一系列的波纹垂直壁(17)来形成，在这些壁上设置横向延伸的肋(19)，这些肋从底部(3)向上延伸到壳体(2)的上壁(8)中，在远离后壁(6)的上述肋(19)的侧部上，上述孔(22)设置在壳体(2)的底部(3)中。
4.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于，上述肋(19)在它们的自由端被折回到壳体(2)的前壁(4)。
5.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于，每个上述肋(19)设置在上述波纹壁(17)的U形弯曲部分(18)的外侧上。
6.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，在壳体(2)的底部(3)的下方设置冷凝物的收集器(28)，排出管(30)连接到冷凝器上。
7.如权利要求6所述的热交换器，其特征在于，上述收集器(28)形成U形。
8.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，在用来从冷却过的气体中分离冷凝物的装置和上述后壁(6)之间设置壳体(2)底部(3)中的开口(23)，该开口(23)在整个壳体(2)上或者实际上在壳体(2)的整个宽度上延伸。
9.如权利要求7和8所述的热交换器，其特征在于，设置成最靠近后壁(6)的、收集器(28)的腿部(31)在后壁(6)的侧部上连接到上述开口(23)的侧边缘(24)上。
10.如权利要求8所述的热交换器，其特征在于，在开口(23)的上述侧边缘(24)上设置直立肋(25)。
11.如权利要求10所述的热交换器，其特征在于，上述直立肋(25)在它的自由端上设置有横向边缘(26)，该边缘实际上在整个开口(23)上进行延伸。
12.如权利要求11所述的热交换器，其特征在于，靠近壳体(2)的侧壁(5-7)的上述横向边缘(26)形成为短于壳体(2)的中心周围。
13.如权利要求8所述的热交换器，其特征在于，在用来从冷却过的气体中分离冷凝物的装置和上述开口(23)之间，在壳体(2)的底部(3)下方，设置横向延伸的边缘(27)。
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