CN204115520U - 用于动力系统的热交换器及动力系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及用于动力系统的热交换器及动力系统。所述热交换器包括壳体。壳体包括第一侧和第二侧。第二侧构造为被接纳在动力系统外壳的插孔中。热交换器包括支撑在壳体的一个或多个侧壁之间的至少一个热交换管。热交换器包括连接到壳体的第二侧的筛网。筛网包括用于连接热交换管的至少一个入口开口和用于连接热交换管的至少一个出口开口。热交换器还包括连接到壳体的第一侧的凸缘，其中凸缘构造为可拆卸地连接到动力系统外壳的插孔周围的外表面。本实用新型提供动力系统，其包括热交换器并被设计为节省空间以能够在各个应用领域中便于放置。

Description

用于动力系统的热交换器及动力系统
技术领域
本实用新型涉及动力系统，更具体地涉及用于动力系统的热交换器。
背景技术
通常，动力系统外壳被设计为节省空间以能够在各个应用领域中便于放置。动力系统外壳容纳动力源、多个火灾检测器、气体传感器、电夹具和其它这样的配件和附件。在动力源可以是双燃料发动机的情况下，热交换器也可以设置在该动力系统中。热交换器可以用于许多领域，比如用于从涡轮压缩机接收热空气并使之冷却以向与双燃料发动机相关联的燃料管路提供吹扫空气。传统的热交换器笨重并且尺寸大。此外，热交换器可以构造为从动力系统外壳的内部固定到动力系统外壳的面板之一。由于与动力系统相关联的各个配件和附件之间的干涉，热交换器的组装过程可能会繁琐。此外，放置热交换器减小了动力系统外壳中的有效空间，因此，在保养/维修时可能会妨碍动力源的置换。
美国专利第6,092,591号公开了用于将热交换模块的顶端安装到以及安装在一对相对的支撑架表面之间的装置，该装置包括细长横梁和一对端部安装组件。细长横梁可固定在热交换模块的顶端，具有处于从一个相对的支撑架表面朝着另一个相对的支撑架表面的方向上的横梁的纵向跨度。横梁的一个纵向端，具有纵向延伸超出横梁正下方的部分的左手侧过度延伸部分，横梁的另一纵向端具有纵向延伸超出横梁正下方的部分的右手侧过度延伸部分。顶端安装装置的这对端部安装组件均可固定于相对的支撑架表面中的一个，以从其向另一个相对的支撑架表面延伸。每个端部安装组件可操作，以将横梁各个纵向端安装到各个相对的支撑架表面。
发明内容
本实用新型旨在提供用于动力系统的热交换器，以达到节省空间，便于放置的设计目的。
本实用新型所提出的用于动力系统的热交换器包括壳体，壳体包括第一侧和第二侧，所述第二侧构造为被接纳在动力系统外壳的插孔中；所述热交换器还包括至少一个热交换管，被支撑在壳体的一个或多个的侧壁之间；所述热交换器还包括连接到壳体的第二侧的筛网，所述筛网包括用于连接热交换管的至少一个入口开口、和用于连接热交换管的至少一个出口开口；所述热交换器还包括连接到壳体的第一侧的凸缘，其中凸缘构造为可拆卸地连接到动力系统外壳的插孔周围的外表面。
进一步的，所述热交换器还包括提升装置。所述提升装置优选包括至少一个吊眼。
其中，所述热交换器的高度在约4英寸到6英寸的范围内。
进一步的，所述热交换器还包括在所述侧壁之间延伸的一个或多个支架，其中所述支架支撑所述热交换管。
其中，所述热交换器构造为经由所述入口开口从所述动力系统接收热空气，经由所述出口开口将吹扫空气提供给所述动力系统。
优选的，所述热交换器为空气对空气热交换器。
在另一个方面，本实用新型提供动力系统，所述动力系统包括动力源、封装动力源的动力系统外壳；所述动力系统还包括热交换器，热交换器包括壳体，壳体包括第一侧和第二侧，第二侧构造为被接纳在动力系统外壳的插孔中；所述热交换器还包括至少一个热交换管，被支撑在壳体的一个或多个的侧壁之间；所述热交换器还包括连接到壳体的第二侧的筛网，所述筛网包括用于连接热交换管的至少一个入口开口、和用于连接热交换管至少一个出口开口；所述热交换器还包括连接到壳体的第一侧的凸缘，其中凸缘构造为可拆卸地连接到动力系统外壳的插孔周围的外表面。
进一步的，所述热交换器还包括：在所述侧壁之间延伸的一个或多个支架，其中所述支架支撑所述热交换管；提升装置，所述提升装置包括至少一个吊眼；其中，所述壳体的插孔为设置在所述动力系统外壳上的至少一个入口插孔和出口插孔；所述热交换器为空气对空气热交换器，构造为经由所述入口开口从所述动力系统接收热空气，并构造为经由所述出口开口将吹扫空气提供给所述动力系统；所述动力系统外壳包括：设置在所述动力源周围的框架，所述动力源是双燃料发动机；连接到所述框架的顶盖；和设置在所述框架上的一个或多个侧板，所述插孔设置在所述顶盖和所述侧板中的至少一个上。
上述技术方案提供包括热交换器的动力系统，其被设计为节省空间以能够在各个应用领域中便于放置。从以下描述和附图中，本实用新型的其它特征和方面将显而易见。
附图说明
图1示出了动力系统的分解透视图；
图2示出热交换器的俯视透视图；
图3示出热交换器的仰视立体图；
图4为将图2和图3的热交换器连接到动力系统外壳的前端板的示意图；
图5为将图2和图3的热交换器连接到动力系统外壳的侧板的示意图；
图6示出动力系统外壳的详细内视图。
具体实施方式
本实用新型涉及用于动力系统的热交换器。图1示出示例性的动力系统100的分解透视图。动力系统100包括封装在动力系统外壳104中的动力源102。根据本实用新型的一方面，这里所示的动力源102为涡轮发动机。动力源102可以驱动发电机、压缩机或本领域公知的任何其它类型的从动设备。然而，在其它实施例中，动力系统100可以是任何类型的双燃料动力产生系统，比如连接到发电机的涡轮发动机、如柴油发电机的往复式发动机、或燃气发动机、或者本领域公知的其它压缩机组和机械驱动组件（CS/MD）。动力系统100可以用于向任何工业或商业机构提供动力，诸如化学工业、精炼厂、采矿工业、纺织业、轮胎和橡胶工业，IT设施、食品和饮料加工、医院、旅馆、度假胜地、制药、教育机构等和其它由发动机提供动力的应用。
在本实用新型的一方面，动力系统外壳104（在下文中可互换地用作外壳104）封装动力源102。外壳104设计得其可以容纳动力源102来用于固定和/或移动应用。因此，本领域普通技术人员应理解，可以设想与动力源102对应的外壳104的任何形状、大小和尺寸来在其中容纳动力源102。然而，在图1所示的实施例中，外壳104可以具有立方体形状。外壳104包括在动力源102周围设置的框架106。框架106包括顶盖内支撑通道107。外壳104包括连接到框架106的顶盖内支撑通道107的顶盖108。顶盖108可以包括：包括入口插孔112的第一端面板110、包括出口插孔116的第二端面板114、和一个或多个中间面板118。一个或多个侧面板120构造为连接到框架106并形成外壳104的一个或多个壁122。可选地，在这里未示出的实施例中，入口插孔112和出口插孔116可以设置在侧板120上。在本实用新型中，为了便于理解，面板110、114、118和120在外壳104内部的表面将被称为面板110、114、118和120的内表面124，以及面板110、114、118和120在外壳104外部的表面将被称为面板110、114、118和120的外表面126。
在一实施例中，动力系统外壳104包括动力源空气系统128。动力源空气系统128包括入口130和排气装置（未示出）。入口130可以将大气提供给动力源102进行燃料燃烧。排气装置可以排出在燃料燃烧后来自动力源102的废气。在动力源102的运行过程中，废气可以释放到动力系统外壳104中。
在图1所示的实施例中，入口130被示为连接到一个中间面板118。然而，在可选的实施例中，入口130可以被放置并连接到外壳104的任何其它合适的部分上，例如，外壳104的任一个壁122上。
在图1所示的实施例中，动力系统外壳104包括通风系统132。通风系统132包括外壳进气口部件134和外壳排气口部件136，它们设置在面板110、114、118和120之一上的入口插孔112和出口插孔116上。外壳进气口部件134可以构造为将空气抽吸到外壳104内。外壳排气口部件136可以构造为将空气从外壳104内部排出。进入外壳进气口部件134的空气可以在动力源102周围流动并经由外壳排气口部件136离开外壳104。因此，通风系统132可以构造为为动力系统外壳104通风。对于本领域普通技术人员显然的是，这里提到的插孔112和116形成开口以使其连接外壳进气口部件134和外壳出气口部件136。
在前述的实施例中，公开了入口插孔112和出口插孔116可以分别位于顶盖108的第一端面板110和第二端面板114上，或在其它实施例中位于侧面板120上。然而，本领域普通技术人员可以确认，插孔112和116在各个面板110和114上的位置可以基于动力系统100、动力源102和通风系统132相对于外壳104的位置，以使通风系统132可以连接在外壳104上适当的位置处。因此，应注意，这里公开的插孔112和116的位置实际上是示例性的，可以根据动力系统100、动力源102、外壳104和通风系统132之间的相对位置而变化。
根据本实用新型的一方面，动力系统100包括热交换器138。热交换器138可以设置在入口插孔112和出口插孔116之一上，入口插孔112和出口插孔116位于外壳104的顶盖108或侧面板120中的一个或多个上。在图1所示的实施例中，热交换器138构造为被接纳于设置在外壳104的第一端面板110上的入口插孔112中。
图2和图3示出本实用新型的热交换器138的俯视透视图和仰视透视图。在图2所示的实施例中，热交换器138包括壳体140。壳体140包括第一侧142和第二侧144。在一实施例中，第一侧142与第二侧144之间的距离称为热交换器138的高度H。在本实用新型的一方面，热交换器138的高度H在约4英寸到6英寸的范围内。第一侧142包括连接到其上的凸缘146。凸缘146包括开设在其上的一个或多个螺纹插孔148。
在图2所示的实施例中，热交换器138包括由在壳体140的一个或多个侧壁154之间延伸的一个或多个支架152支撑的热交换管150。然而，在其它实施例中，热交换器138可以包括由壳体140支撑的多个热交换管150。在一实施例中，这里公开的热交换器138为空气对空气热交换器。
热交换器138还包括提升装置156。提升装置156可以包括连接到热交换器138的侧壁154的一个或多个吊眼158。吊眼158构造为能够提升热交换器138，以使热交换器138可以被提升，设置在入口插孔112中并可释放地固定到设置在顶盖108和/或壁122上的面板110、114、118和120的外表面126上。然而，在其它实施例中，热交换器138可以包括其它类型的提升装置156，如弯曲或成角度的挂钩、卡环、夹具以及本领域公知的其它夹持和提升装置。
如图3所示，热交换器138包括连接到热交换器138的第二侧144的筛网160。在一实施例中，筛网160可以是不锈钢交叉筛孔网。然而，在其它实施例中，筛网160可以是挡板筛孔网或本领域所公知的等。筛网160包括入口开口162和出口开口164，构造为接纳热交换管150的入口端166和出口端168。
为了理解本实用新型的各个实施例的目的，在图4中示出具有入口插孔112的第一端面板110，在图5中示出具有入口插孔112的一个侧板120。在图4所示的实施例中，热交换器138设置在外壳104的第一端面板110上。凸缘146构造为通过一个或多个螺纹紧固件170可拆卸地连接到第一端面板110周围的外表面126，螺纹紧固件170可拆卸地紧固到设置在凸缘146上的螺纹插孔148。可选地，在图5所示的实施例中，热交换器138构造为可拆卸地连接到一个侧面板120周围的外表面126上。在一实施例中，可以使用吊眼158将热交换器138吊在外壳104上方，然后接纳到入口插孔112内，使得凸缘146支靠在第一端面板110的外表面126上方。类似地，在可选的结构中，可以使用设备，例如叉式升降机172，将热交换器138提升，然后接纳在设置在一个侧面板120的入口插孔112中，以使凸缘146支靠在侧面板120的外表面126上。
工业实用性
从以上论述中将容易理解用于这里所述的用于动力系统外壳的热交换器的工业实用性。
通常，动力系统外壳被设计为节省空间以能够在各个应用领域中便于放置。动力系统外壳容纳动力源、多个热检测器、气体传感器、气体喷嘴和其它这样的配件和附件。在动力源可以是如涡轮发动机的双燃料发动机的情况下，热交换器也可以设置在动力系统中。传统上，可以从动力系统外壳的内部固定热交换器。由于与动力系统相关联的各种配件和附件之间的干涉，热交换器的组装过程可能会繁琐。此外，由于传统热交换器的尺寸大，放置热交换器减小了动力系统外壳中的有效空间，因此可能妨碍置换动力源进行现场保养/维修。而且，由于缺少空间和专门的拆卸设备，拆卸热交换器进行保养/维修需要专门训练的人员。
图6示出本实用新型的动力系统外壳104的详细内视图。在示例性实施例中，热交换器138可以构造为将吹扫空气提供给涡轮发动机102的吹扫模块（未示出）。在本实用新型的一方面，分别通过入口管174和出口管176，热交换管150的入口端166流体连接到燃烧器（未显示），以及出口端168流体连接到吹扫模块。入口管174构造为将离开涡轮压缩机的热的涡轮空气传送到热交换器138。热交换器138构造为利用从外壳进气口部件134进入的空气冷却热的涡轮空气，并经由出口管176将吹扫空气提供给吹扫模块。在一实施例中，吹扫空气可以构造为吹扫与涡轮发动机102相关联的一个或多个燃料管路（未示出）。
如图6所示，动力系统外壳104包括一个或多个热检测器178。在一实施例中，气体检测器178安装在顶盖108的内表面124上，邻近外壳104的入口插孔112和出口插孔116。然而，在可选的实施例中，热检测器178可以安装在一个侧面板120的内表面124上，邻近外壳104的入口插孔112和出口插孔116。热检测器178构造为检测外壳104内温度的上升。本领域普通技术人员可以确认的是，这里公开的热检测器178的位置实际上是示例性的，并且可以根据动力源102、通风系统132、入口插孔112和出口插孔116之间的相对位置而变化。
如图6所示，本实用新型的热交换器138构造为从外壳104的外部放置，以便不会妨碍配件和附件。此外，连接到热交换器138的第二侧144的筛网160防止操作人员接触热交换器138的热交换管150。在一实施例中，如图4所示，热交换器138可以被“插入”入口插孔112中，以使凸缘146支靠在设置在第一端面板110上的入口插孔112周围的外表面126上。在另一实施方式中，如图5所示，热交换器138可以“嵌入”一个侧面板120上形成的入口插孔112中。本领域技术人员应理解，在这里公开的两个实施例中，热交换器138可以容易地安装到动力系统外壳104，并方便地拆卸来进行维修/保养。
从上述内容应理解，尽管为了举例说明的目的这里描述了具体实施例，但是可以进行各种修改或变化，而不脱离这里所要求保护的实用新型特征的精神或范围。对本领域技术人员而言，通过考虑这里所公开的装置的说明书和附图，其它实施例将显而易见。目的在于，应认为说明书和公开的示例仅仅是示例性的，真正的实用新型范围和精神由权利要求书及它们的等同物指明。

Claims (10)

1.一种用于动力系统的热交换器，其特征在于，所述热交换器包括：
    壳体，其包括第一侧和第二侧，所述第二侧构造为被接纳在动力系统外壳的插孔中；
    至少一个热交换管，被支撑在所述壳体的一个或多个侧壁之间；
    连接到所述壳体的第二侧的筛网，所述筛网包括用于连接所述热交换管的至少一个入口开口、和用于连接所述热交换管的至少一个出口开口；和
    连接到所述壳体的第一侧的凸缘，其中所述凸缘构造为可拆卸地连接到动力系统外壳的插孔周围的外表面。
2.根据权利要求1所述的用于动力系统的热交换器，其特征在于，还包括提升装置。
3.根据权利要求2所述的用于动力系统的热交换器，其特征在于，所述提升装置包括至少一个吊眼。
4.根据权利要求1所述的用于动力系统的热交换器，其特征在于，所述热交换器的高度在4英寸到6英寸的范围内。
5.根据权利要求1所述的用于动力系统的热交换器，其特征在于，还包括在所述侧壁之间延伸的一个或多个支架，其中所述支架支撑所述热交换管。
6.根据权利要求1所述的用于动力系统的热交换器，其特征在于，所述热交换器构造为经由所述入口开口从所述动力系统接收热空气。
7.根据将权利要求1所述的用于动力系统的热交换器，其特征在于，所述热交换器构造为经由所述出口开口将吹扫空气提供给所述动力系统。
8.根据权利要求1所述的用于动力系统的热交换器，其特征在于，所述热交换器为空气对空气热交换器。
9.一种动力系统，其特征在于，包括：
       动力源；
       封装所述动力源的动力系统外壳；以及
       热交换器，其包括：
壳体，其包括第一侧和第二侧，所述第二侧被接纳在所述动力系统外壳的插孔中；
至少一个热交换管，被支撑在所述壳体的一个或多个侧壁之间；
连接到所述壳体的第二侧的筛网，所述筛网包括用于连接所述热交换管的至少一个入口开口、和用于连接所述热交换管的至少一个出口开口；和
连接到所述壳体的第一侧的凸缘，其中所述凸缘可拆卸地连接到所述动力系统外壳的插孔周围的外表面。
10.根据权利要求9所述的动力系统，其特征在于，所述热交换器还包括：
    在所述侧壁之间延伸的一个或多个支架，其中所述支架支撑所述热交换管；和
    提升装置，所述提升装置包括至少一个吊眼；
    其中所述壳体的插孔为设置在所述动力系统外壳上的至少一个入口插孔和出口插孔；
    其中所述热交换器为空气对空气热交换器，构造为经由所述入口开口从所述动力系统接收热空气，并构造为经由所述出口开口将吹扫空气提供给所述动力系统；
    其中，所述动力系统外壳包括：
       设置在所述动力源周围的框架，其中，所述动力源是双燃料发动机；
       连接到所述框架的顶盖；和
       设置在所述框架上的一个或多个侧板，所述插孔设置在所述顶盖和所述侧板中的至少一个上。
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