[發(fā)明專利]火管熱交換器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010197831.4
• 申請(qǐng)日: 2010-06-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101907417A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅·薩爾基西安;尼古拉斯·特蘭奎利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅基研究公司
• 主分類號(hào): F28F1/40
• 分類號(hào): F28F1/40
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種火管熱交換器。

背景技術(shù)

眾所周知，火管熱交換器用于將熱量從燃燒的熱氣轉(zhuǎn)移至暴露于火管的外表面的材料(典型地是液體)。美國(guó)專利No.5,913,289和No.6,675,746中描述了這種熱交換器。這些以及其它之前描述的火管熱交換器制造起來(lái)相對(duì)昂貴或困難。另外，一些火管熱交換器在將熱量從燃燒的熱氣經(jīng)過(guò)火管的內(nèi)部轉(zhuǎn)移至外表面以加熱液體方面不太有效。本文描述的設(shè)備針對(duì)一種改進(jìn)的、高效的、且相對(duì)經(jīng)濟(jì)地制造的火管設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述的火管熱交換器的實(shí)施方式包括細(xì)長(zhǎng)的圓柱形殼體，該殼體具有流體入口端、流體出口端以及固定在殼體的內(nèi)表面上的散熱片組件。散熱片組件包括多個(gè)成圓形行的細(xì)長(zhǎng)U形散熱片，每個(gè)散熱片均具有固定至殼體的內(nèi)表面的底面以及從底部散熱片表面向上延伸的兩個(gè)基本扁的平面?zhèn)让妗Ｃ啃兄械纳崞刂鴪A柱形殼體的軸線基本平行地對(duì)齊，并且一行或多行散熱片中的散熱片可與相鄰一行散熱片中的散熱片成角度地偏移。在一些實(shí)施方式中，散熱片的扁的平面?zhèn)让婊酒叫校⑶遥啃猩崞械纳崞谏崞叨取㈤L(zhǎng)度和寬度上分別基本相同。在其它實(shí)施方式中，至少兩行中的散熱片的尺寸在高度和/或?qū)挾群?或長(zhǎng)度上不同。在又一實(shí)施方式中，在火管熱交換器內(nèi)使用三種或更多種不同的散熱片高度。下文中將描述在散熱片的設(shè)計(jì)和實(shí)施方式以及火管熱交換器設(shè)計(jì)上的這些以及其它變型。

附圖說(shuō)明

圖1是火管的一個(gè)實(shí)施方式的等距視圖，示出了半透明圓柱形管殼。

圖2是沿著火管的一個(gè)實(shí)施方式的線2-2剖開(kāi)的橫截面等距視圖，其示出了內(nèi)部散熱片布置和設(shè)計(jì)。

圖3是散熱片的端視圖并示出了三種不同的散熱片高度。

圖4是圖3所示的散熱片的側(cè)視圖，同樣示出了三種不同的散熱片高度標(biāo)記。

圖5是安裝有內(nèi)部陶瓷堵頭的圖2的剖開(kāi)火管的橫截面圖。

具體實(shí)施方式

一個(gè)實(shí)施方式是包括外殼的火管熱交換器。沿著殼體的內(nèi)表面設(shè)置的是散熱片組件，該散熱片組件具有多個(gè)成圓形行的細(xì)長(zhǎng)U形散熱片。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)散熱片均具有固定至所述圓柱形殼體的內(nèi)表面的底面。每個(gè)散熱片還可具有從所述底面向上延伸并限定細(xì)長(zhǎng)的內(nèi)部通道的兩個(gè)側(cè)面。這些側(cè)面可以是平面的且扁的。另外，在一個(gè)實(shí)施方式中，每行中的散熱片均可沿著圓柱形殼體的軸線基本平行地對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施方式中，不同行中的散熱片的側(cè)面具有不同的高度。

在圖1中，火管熱交換器組件10被示出為具有圓柱形殼體11，為了觀察內(nèi)部散熱片，該圓柱形殼體被示出為半透明的。并且參考圖2的橫截面圖，其中，圓柱形殼體被切開(kāi)，以示出散熱片組件的更具體的特征。

如所示出的，散熱片組件圍繞圓柱形殼體的內(nèi)表面周向地固定，并且包括多個(gè)成圓形行的細(xì)長(zhǎng)U形散熱片。在所示實(shí)施方式中，每行中的散熱片分別基本相同，并且將三種不同高度的散熱片用在散熱片的不同行中。最靠近殼體11的流體入口端13的第一行散熱片包括基本相同的散熱片12，第二行包括基本相同的散熱片14，第三行和剩余行由基本相同的散熱片16組成。在此實(shí)施方式中，散熱片12、14與16之間的不同在于其向上延伸的側(cè)面的高度。在此實(shí)施方式中，散熱片側(cè)面在氣體溫度最熱的火管的前部較低。

雖然不同行中可以使用不同的散熱片長(zhǎng)度，但是所有行的散熱片的長(zhǎng)度都可以相同。然而，在任何單行中的所有散熱片都可以具有基本相同的長(zhǎng)度。類似地，雖然可以使用不同的散熱片寬度，但是任何行中的散熱片的寬度都可以相同。然而，在一些實(shí)施方式中，一行中的所有散熱片都具有基本相同的寬度。在其它實(shí)施方式中，火管的所有行中的所有散熱片都具有基本相同的寬度。

圖3和圖4進(jìn)一步示出了不同行的散熱片的側(cè)面的高度差異。散熱片20的相對(duì)側(cè)面22和24的高度是相同的。然而，第一行散熱片中的所有散熱片12的上邊緣21都比行14和16中的散熱片的側(cè)面的高度短。特別地，所有第二行散熱片14的側(cè)面22、24的上邊緣23都比行12中的散熱片的高度長(zhǎng)、且比第三行散熱片16和所有具有上邊緣25的剩余多行散熱片中的散熱片的高度短。

在一個(gè)實(shí)施方式中，散熱片的高度相差10％至50％。在另一實(shí)施方式中，散熱片的高度相差15％至35％。在又一實(shí)施方式中，散熱片的高度相差20％至30％。在一個(gè)實(shí)施方式中，一行散熱片是0.5英寸高，第二行散熱片是5/8英寸高，而第三行和剩余多行中的散熱片是0.75英寸高。在一個(gè)實(shí)施方式中，從第一行至第三行的每行散熱片比前一行高25％。