CN102954712B - 集成压力补偿换热器和方法 - Google Patents

集成压力补偿换热器和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102954712B
CN102954712B CN201210307459.7A CN201210307459A CN102954712B CN 102954712 B CN102954712 B CN 102954712B CN 201210307459 A CN201210307459 A CN 201210307459A CN 102954712 B CN102954712 B CN 102954712B
Authority
CN
China
Prior art keywords
corrugated tube
conduction
conduction corrugated
heat exchanger
internal flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210307459.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102954712A (zh
Inventor
S.吉亚彻蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuovo Pignone Technologie SRL
Original Assignee
Nuovo Pignone SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuovo Pignone SpA filed Critical Nuovo Pignone SpA
Publication of CN102954712A publication Critical patent/CN102954712A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102954712B publication Critical patent/CN102954712B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0236Header boxes; End plates floating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/08Tubular elements crimped or corrugated in longitudinal section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/10Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/12Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing overpressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/14Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing damage by freezing, e.g. for accommodating volume expansion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

本发明涉及集成压力补偿换热器和方法。集成压力补偿换热器包括:入口,其构造成输入内部流体;第一传导波纹管,其连接于入口,构造成从入口接收内部流体,构造成在内部流体和外部流体之间传递热,并且构造成通过在长度方面压缩而补偿压力;和出口,其构造成从第一传导波纹管接收内部流体,并且输出内部流体。

Description

集成压力补偿换热器和方法
技术领域
本文中公开的主题的实施例大体涉及方法和装置,并且更具体地,涉及集成压力补偿换热器和用于在连接于压缩机的电动机(electric engine)中使用该集成压力补偿换热器的方法。
背景技术
在过去几年期间,大型电动机在各种行业中的重要性增加。例如,大型电动机用于驱动使用在发电、低温应用、油气精炼、石油化学等中的涡轮机械。特别地,大型电动机可连接于压缩机。
这些电动机由于绕组中的电阻而在内部产生大量的热。典型地,这些电动机通过诸如油的流体冷却(并且还电绝缘),该流体通过从绕组吸收热而变热。接着,热油自身通过换热器中的另一种流体(诸如环境空气)冷却。
第一问题是,油随着其温度增大而膨胀,并且压力补偿器被要求用于补偿增大的油体积。油是相对不可压缩的流体,并且在固定体积中(诸如在密封电马达(electricmotor)内部的腔中)的温度的增大将引起极大的压力增大,该压力增大可吹出密封件或甚至使电马达灾难性地***。因此,压力补偿器是必需的,除了换热器之外。压力补偿器可使用波纹管或活塞以补偿油的体积的变化以便保持安全压力。因此,电动机要求换热器,并且还要求压力补偿器。
第二问题是,换热器和压力补偿器是常规分离且分开的装置(换言之,这些装置不被集成)。分离装置要求更多部件,并且更多部件增加成本并且降低可靠性。
第三问题是,压力补偿器常规地位于电马达外部。该外部位置要求电马达中的至少一个附加开口或通路以将油发送到压力补偿器或从压力补偿器发送油。此外,该外部位置要求用于压力补偿器的一些外部安装机构,使压力补偿器暴露于来自外部物理事件的机械损坏的风险,并且使压力补偿器暴露于外部化学侵蚀(诸如来自盐水的腐蚀)。此外,外部位置使压力补偿器暴露于外部温度波动。
由常规设计引起的附加问题包括:要求大型换热器;要求非常精确的温度和压力控制;由于不被集成而要求许多附加部件;对环境温度波动过度敏感;要求复杂工厂联接件;和不允许标准化。
图1是包括非传导波纹管16的常规换热器组件2。特别地,外部流体4在管10上面经过,并且通过管10的壁与内部流体6换热。内部流体6进入入口弯管8,穿过入口非传导波纹管16,穿过一系列管10和U形适配器39,穿过出口非传导波纹管16,并且最后通过出口弯管14离开。术语“非传导波纹管”指示,非传导波纹管不位于外部流体的流动路径中,并且因此不构造成在外部流体和内部流体之间传导热。
另外,弹簧机构18包括弹簧20,其抵靠U形适配器39保持弹簧压力。该弹簧压力使U形适配器39保持挤压抵靠管10以便保持U形适配器39和管10之间的密封,并且由此作为膨胀接头。在图1中,显示的是,非传导波纹管16主要用于适应响应于管10的水平热膨胀的U形适配器39的物理移动。
图1(以上描述的)来源于Hoffmüller(美国专利4,328,680,其全部内容通过引用并入本文中)的第一图。注意,Hoffmüller使用关于适应换热器管的轴向(纵向)热膨胀的在摘要中的术语“膨胀压力装置”,并且不致力于补偿流体压力,其由因为温度增大而产生的热传递流体的体积增大引起。
Neary等人(美国专利3,527,291,其全部内容通过引用并入本文中)公开了包括非传导波纹管23的膨胀接头22,非传导波纹管23直接位于Neary的图3处的加热器管18和总管12之间(并且在加热器管18和总管12之间传送内部流体)。Neary中的非传导波纹管23的明确目的是用于“通过适应管膨胀而防止管挠曲”,如在Neary的栏1,行24-45处叙述的。
Byrne(美国专利4,246,959,其全部内容通过引用并入本文中)公开了Byrne的图2中的柔性金属非传导波纹管32。Byrne中的非传导波纹管32的明确目的是“允许换热器在三维上的热增长或移动”,如在Byrne的栏2,行59-60处叙述的。
Koiji(JP 58160798的英文摘要,其全部内容通过引用并入本文中)公开了滑动活塞环5,其吸收“孔2的内壁表面和圆形管4的纵向热膨胀的差别”,如在Koiji的英文摘要中叙述的。
Oda(美国专利4,753,457,其全部内容通过引用并入本文中)公开了图1中的将凸缘部件53连接于金属环30的非传导波纹管40。该构造允许“隔热层60可在[非传导]波纹管40允许的移动范围内跟随管10,并且不透气密封特性可被保持”,如在Oda的栏6,行63-65处讨论的。注意,Oda的隔热层60有意地阻止通过非传导波纹管40的换热。
Modine(欧洲专利申请EP 1878990 A1,其全部内容通过引用并入本文中)公开了将管11连接于集管18的弹性套管15。该弹性套管15构造成“允许换热器中的每根管自由地且独立于其他管膨胀”,如在栏1,行27-28处叙述的。
所有以上参考(Hoffmüller、Neary、Byrne、Koiji、Oda和Modine)是常规换热器,其使用非传导波纹管以仅适应由于管的热膨胀(主要为沿着管的轴向方向的膨胀或延长)而引起的换热器管的物理移动。此外,术语“非传导波纹管”指示,非传导波纹管不位于外部流体的流动路径中,并且因此不构造成在外部流体和内部流体之间换热。
这些参考未公开使用波纹管以压力补偿不可压缩热传递流体(诸如油)的热膨胀,并且当然未公开集成压力补偿换热器。此外,这些参考未公开使用用于换热的传导波纹管,并且未公开将压力补偿和换热集成在单一部件中。
因此,期望提供克服以上描述的问题和缺点的装置和方法。
发明内容
根据一个示范实施例,存在一种集成压力补偿换热器,其包括入口、传导波纹管和出口。传导波纹管构造成在位于传导波纹管外部的外部流体和内部地穿过传导波纹管的内部流体之间换热。另外,传导波纹管构造成通过在长度方面压缩(收缩)以改变传导波纹管的体积而补偿流体中的至少一个的压力变化。
根据另一个示范实施例,存在一种集成压力补偿换热器,其包括入口、第一传导波纹管、第一适配器、第二传导波纹管、第二适配器、出口、第一引导件、第二引导件、预加载弹簧和促动器。入口、第一传导波纹管、第一适配器、第二传导波纹管、第二适配器和出口构造成使得内部流体按序地流过它们。第一传导波纹管、第二传导波纹管和出口的平滑部分基本上平行,并且通过引导件保持基本上平行。促动器构造成使第一适配器在平行于第一传导波纹管和第二传导波纹管的方向上移动,使得第一传导波纹管和第二传导波纹管被压缩,并且使得第二引导件沿着出口的平滑部分滑动,同时保持第一传导波纹管和第二传导波纹管的平行构造,并且同时压缩预加载弹簧。
在整个说明书和权利要求中,内部流体的流动方向是任意的,并且可在任何时候相反。换言之,入口可用作出口,并且出口可用作入口。
根据又一个示范实施例,存在一种集成压力补偿换热器,其包括入口、第一传导波纹管、适配器、第二传导波纹管、出口和引导板。第一传导波纹管的轴向方向和第二传导波纹管的轴向方向相互平行。引导板构造成使得正交于引导板的表面的方向基本上垂直于第一传导波纹管和第二传导波纹管的轴向(纵向)方向。引导板定位成与第一传导波纹管和第二传导波纹管相邻,使得第一传导波纹管和第二传导波纹管被防止在第一传导波纹管和第二传导波纹管的压缩期间穿过引导板的表面。此外,引导板具有孔口,其构造成便于外部流体流过引导板。如果使用三个或更多个传导波纹管,并且如果该三个或更多个传导波纹管的轴线相互平行并且不在相同的平面中,则引导板可弯曲成适应(顺应)该三个或更多个传导波纹管的非平面方位。
附图说明
并入在说明书中并且构成说明书的部分的附图示出一个或更多个实施例,并且与描述一起说明这些实施例。在附图中:
图1是常规换热器的示意图。
图2a是带有传导波纹管的集成压力补偿换热器(处于未压缩构造)的示意图。
图2b是带有传导波纹管的集成压力补偿换热器(处于压缩构造)的示意图。
图3a是带有活塞的集成压力补偿换热器(处于未压缩构造)的示意图。
图3b是带有活塞的集成压力补偿换热器(处于压缩构造)的示意图。
图4a是带有引导件、弹簧和促动器的集成压力补偿换热器(处于未压缩构造)的示意图。
图4b是带有引导件、弹簧和促动器的集成压力补偿换热器(处于压缩构造)的示意图。
图5是带有引导板的集成压力补偿换热器(示出为处于未压缩构造)的示意图。
图6是带有引导板的集成压力补偿换热器组件(处于未压缩构造)的示意图。
图7是带有引导板的集成压力补偿换热器组件(处于压缩构造)的示意图。
图8是包括集成压力补偿换热器的电动机的示意图。
图9是示出使用集成压力补偿换热器的方法的流程图。
具体实施方式
示范实施例的下列描述涉及附图。不同附图中的相同附图标记表示相同或相似的元件。下列详细描述不限制本发明。相反地,本发明的范围由所附权利要求限定。
在整个说明书中涉及“一个实施例”或“实施例”意味着,与实施例相结合描述的具体特征、结构或特性包括在公开的主题的至少一个实施例中。因此,在整个说明书中短语“在一个实施例中”或“在实施例中”出现在不同地方不必涉及相同的实施例。此外,具体特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或更多个实施例中。
在整个这些说明书和权利要求中,内部流体的流动方向是任意的,并且可在任何时候相反。换言之,入口可用作出口,并且出口可用作入口。
在整个这些说明书和权利要求中,术语“传导波纹管”指示,传导波纹管构造成在经过传导波纹管内部的内部流体和经过传导波纹管外部的外部流体之间换热。
此外,在整个这些说明书和权利要求中,部件的按序顺序经常被列出。这些按序顺序允许其他部件***在列出的部件之间。
图2a是带有传导波纹管的集成压力补偿换热器(IPCHE)(处于未压缩构造)的示意图。在图2a中,带有传导波纹管的集成压力补偿换热器(IPCHE)示出为处于未压缩构造30,并且包括:入口36、传导波纹管38(未压缩)和出口40。内部流体6从左到右内部地穿过传导波纹管38。外部流体4在传导波纹管38上面外部地经过,并且通过传导波纹管38的壁与内部流体6换热。流体可通过自然对流而流动或可被泵送(强制对流)。
图2b示出了示出为处于压缩构造44的带有传导波纹管的集成压力补偿换热器(IPCHE)。在压缩构造中,传导波纹管38在轴向(纵向)方向上被压缩,从而导致长度的变化46。该压缩导致传导波纹管38的体积的变化。对于在轴向方向上压缩的大致柱形波纹管,单一波纹管的波纹管体积的变化大致等于传导波纹管38的横截面面积乘以长度的变化46(体积=面积乘以长度)。
此外,图2b清楚地示出了传导波纹管的体积在构造从未压缩(图2a)变化到压缩(图2b)时的减小。
传导波纹管的体积(“波纹管体积”)的减小可适应(压力补偿):a)由于来自加热的膨胀而引起的内部流体的体积的增大,或b)由于来自冷却的收缩而引起的内部流体的体积的减小。相反地,波纹管体积的增大可适应与以上描述的这些条件相反的条件。传导波纹管的准确形状和变形特性可考虑用于精确计算。
在一个实施例中,外部流体是电马达的本体中的固定体积的腔中的油,内部流体是工艺气体(即,由附接于电马达的压缩机压缩的气体),并且油的温度的增大导致油的体积的增大。该油的体积的增大通过传导波纹管的体积减小(压缩)压力补偿(或“吸收”)。换言之,膨胀油膨胀到先前被传导波纹管占据的一些体积中。在另一个应用中,外部流体是工艺气体,而内部流体是油。当然,本领域技术人员将理解,外部流体和内部流体可为各种其他物质。
作为说明性计算,电马达可具有600升的油(V),可经历范围从0摄氏度到120摄氏度的温度(△T=120),并且可具有每摄氏度0.000765的透热流体热膨胀系数(k)。油的体积的变化(△V)计算如下:△V(油)=V×△T×k。***以上值产生55升的体积变化△V(油)。
此外,波纹管可具有82mm的有效直径(D)、470mm的总长度(L)和总长度的67%的长度的压缩变化(△L)(△L=315mm)。波纹管的横截面面积(A)计算为A=(π×D2)/4,其等于5278mm2。单一波纹管的体积变化计算为△V(单一波纹管)=A×△L,其等于1,662,667mm3。一升等于1,000立方厘米,或等于1,000,000mm3。进行转换,△V(单一波纹管)=1.66升。
因此,需要补偿油的膨胀的波纹管的数量(N)计算为N=△V(油)/△V(单一波纹管),其等于大约33根波纹管。
如果设计约束将波纹管的数量限制到最大24根波纹管,则该24根波纹管仅可补偿40升(小于以上讨论的50升)的△V(油)。在该情况下,一个或更多个其他因素可改变以满足该24根波纹管约束。例如:波纹管的直径和/或长度可增大;小型专用压力补偿器可被添加(优选为内部地位于油腔内);电马达的壳体可重新设计成减小所需的油的体积;可使用对温度变化较不敏感(较小k)的不同油等。最终工程设计是复杂多变量的优化问题,并且超越本讨论的范围。
图2的传导波纹管的附加优点包括:由于压力补偿功能和换热功能的集成而引起的紧凑;由于波纹管的大表面面积(与常规管相比)而引起的卓越换热特性;可任选地并入主动压力控制器(在下面讨论的);和由于波纹管的柔性而易于安装。
图3a是带有传导活塞的集成压力补偿换热器(IPCHE)的示意图。图3a与以上讨论的图2a相似,除了使用传导活塞42而不是传导波纹管38以示出未压缩(膨胀)构造。
图3b与以上讨论的图2b相似,除了使用传导活塞42而不是传导波纹管38以示出压缩(未膨胀)构造。
图4a是处于未压缩构造的带有引导件、弹簧和促动器的集成压力补偿换热器(IPCHE)的示意图。
特别地,图4a示出了处于未压缩构造54的带有促动器的集成压力补偿换热器,其包括允许内部流体6进入的入口36。
内部流体6按序地穿过:入口36、第一传导波纹管38a、第一U形适配器39a、第二传导波纹管38b、第二U形适配器39b和出口40。出口40包括与第一传导波纹管38a和第二传导波纹管38b基本上平行的平滑部分。
第一引导件60和第二引导件61构造成使第一波纹管和第二波纹管连结于出口40的平滑部分。预加载弹簧58压缩地预加载成将第一引导件60和第二引导件61推开,以使第一传导波纹管和第二传导波纹管处于未压缩构造。促动器62连接于第一U形适配器39a。
图4b示出了带有促动器的集成压力补偿换热器(处于压缩构造56)。促动器62将第一U形适配器39a推到左边,由此压缩第一传导波纹管和第二传导波纹管。引导环61沿着出口40的平滑部分滑动到左边,同时在第一传导波纹管和第二传导波纹管被同时压缩时,保持并稳定第一传导波纹管和第二传导波纹管。促动器62可被位置传感器(未示出)取代或与其组合。促动器62可主动地控制流体的压力或在内部流体和外部流体之间的压力差。
图4b示出了若干新颖优点。第一,使用通过第一U形适配器39a联结的两个传导波纹管38a和38b允许压缩发生而不改变入口36和出口40的位置。此外,该压缩可通过连接于单一促动器62的第一U形适配器39a控制。该第一U形适配器39a可描述为“移动的”,而第二U形适配器39b可描述为“静止的”。以该方式,单一移动U形适配器39a有效地控制两个波纹管38a和38b(可描述为“成对的”)。第二,附加波纹管可被添加(优选为成对地),同时保持允许压缩而不改变入口36和出口40的位置的该非常有用的特征。见图5,其添加另外的4根波纹管(添加另外的2对波纹管)。
第三,预加载弹簧58倾向于将第一U形适配器39a推到右边,并且因此倾向于将促动器62推到如以54示出的未压缩位置(当促动器不被促动时)。因此,促动器62可为仅在被促动时施加力(在该实例中向左)的“单动作”促动器,并且预加载弹簧在任何时候都施加力(向右)。
可选地,“双动作”促动器可用于将第一U形适配器39a直接推或拉到左边或右边,以便分别压缩集成压力补偿换热器或使其减压(这将排除对预加载弹簧的需要)。
图5是带有引导板的集成压力补偿换热器(IPCHE)(示出为处于未压缩构造64)的示意图。见图7,其用于示出与引导板相邻的压缩波纹管。在图5中,内部流体6进入入口36,并且接着按序地穿过:第一传导波纹管38a、第一U形适配器39a、第二传导波纹管38b、第二U形适配器39b、第三传导波纹管38c、第三U形适配器39c、第四传导波纹管38d、第四U形适配器39d、第五传导波纹管38e、第五U形适配器39e、第六传导波纹管38f、第六U形适配器39f和出口40,其具有与第六传导波纹管38平行且相邻的长平滑部分。
箭头70指示压缩的方向。第一U形适配器、第三U形适配器和第五U形适配器(位于图5的左侧的39a、39c和39e)在波纹管38的压缩期间在箭头70的方向上移动。该三个U形适配器39a、39c和39e可描述为“移动的”,因为它们在压缩期间移动(并且可附接于未示出的一个或更多个促动器)。该三个U形适配器39a、39c和39e可连接于单一促动器(未示出),并且/或者可被优选地联接于出口40的平滑部分的引导件(未示出)保持。出口40的平滑部分还提供用于引导板66的一个边缘的方便安装位置(安装件未示出)。
在图5中,波纹管是未压缩的。见图7,其用于示出与引导板相邻的压缩波纹管。
第六U形适配器39f附接于出口40,并且因此是稳定的或固定在适当位置。第二U形适配器39b和第四U形适配器39d优选地固定在适当位置(未示出),但是可以是移动的。
可选地,第六U形适配器39f可省略,并且接着出口40将直接连接(未示出)于第六传导波纹管,并且将向上且向右指向,而不是向下且向左指向。
引导板66使波纹管39保持在特定方位。如示出的,引导板66具有柱体的表面的部分的弯曲形状,其中,该柱体具有与传导波纹管38的轴向方向平行的轴向方向。
引导板66起到若干作用。该柱体的内部可包含移动部件(未示出),其可刺穿U形适配器39或传导波纹管38。因此,重要的是,允许传导波纹管38在箭头70的方向上收缩同时被限制进入由引导板66限定的柱体。此外,入口36和出口40可固定于引导板66。
另外,引导板66可具有孔口68,其允许外部流体4容易地穿过并且接着通过波纹管38将热传递到内部流体6。引导板66可具有其他形状(例如,平面的而不是柱形的),并且孔口68可以是矩形的(例如,由诸如筛的丝线矩阵产生的孔口)。引导板66可不具有孔口68,或可仅在某些区域具有孔口68,以便将外部流体流指引成期望的流动模式。引导板66还可具有突出部(未示出),从而防止第一传导波纹管38接触(刮擦)第二传导波纹管38。引导板66可弯曲以产生槽(未示出),其与每个传导波纹管38同轴并且单独地引导每个传导波纹管38。
图6是带有引导板的集成压力补偿换热器组件(处于未压缩构造74)的示意图。特别地,图6与图5相似,除了集成压力补偿换热器示出为位于电马达的壳体中。壳体的内表面限定保持诸如油的外部流体的腔的外表面。
图7是带有引导板的集成压力补偿换热器组件(处于压缩构造76)的示意图。图7与图6相似,除了波纹管38被压缩。该压缩先前示出在图2、图3和图4的下部分中。图8是电动机组件78的示意图,电动机组件78包括电动机82和集成压力补偿换热器30。电动机82可为永磁体马达。椭圆80示出集成压力补偿换热器30在电动机内部的位置。图8还示出可与电动机82集成的压缩机100的部分。
图9是示出使用集成压力补偿换热器30的方法的流程图84。
第一步骤86使内部流体6在集成压力补偿换热器30内部流动。第二步骤88使外部流体4在集成压力补偿换热器30外部流动以与内部流体6换热。第三步骤90使集成压力补偿换热器30的体积与由于外部流体4的温度的增大而引起的外部流体4的体积的增大成比例地减小,使得集成压力补偿换热器30压缩成压缩构造44。
集成压力补偿换热器30的体积的减小可在外部流体的压力增大并且更重地压时自动地发生,或可响应于促动器62发生。
相似地,当内部流体4的体积增大时,集成压力补偿换热器30的体积可增大。
应当理解,本描述不意图限制本发明。与此相反,示范实施例意图涵盖包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围中的替代、修改和等同。此外,在示范实施例的详细描述中,许多特定细节被提出以提供要求权利的本发明的全面理解。然而,本领域技术人员将理解各种实施例可被实践而无需该特定细节。
虽然本示范实施例的特征和元件以具体组合描述在实施例中,但是每个特征或元件可单独使用而无需实施例的其他的特征和元件,或者与或不与本文中公开的其他的特征和元件进行各种组合。
该书面描述使用公开的主题的实例以使本领域技术人员能够实践本发明,包括制备和使用任何装置或***并且执行任何合并的方法。本主题的专利权范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员所想到的其他实例。这些其他实例意图在权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种集成压力补偿换热器,其包括:
入口,其构造成输入内部流体;
第一传导波纹管和第二传导波纹管,所述第一传导波纹管连接于所述入口且构造成从所述入口接收所述内部流体,所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管构造成在所述内部流体和外部流体之间传递热并且构造成通过在长度方面压缩而补偿压力;
出口,其构造成从所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管接收所述内部流体,并且输出所述内部流体;
可移动的第一U形适配器,其连通地位于所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管之间;以及
促动器,其机械地联接于所述可移动的第一U形适配器并且通过压缩所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管来主动地控制所述内部流体与所述外部流体的压差;
其中所述第二传导波纹管连通地位于所述第一U形适配器和所述出口之间,其中,所述集成压力补偿换热器构造成使得所述内部流体按序地流过所述入口、所述第一传导波纹管、所述第一U形适配器、所述第二传导波纹管和所述出口。
2.如权利要求1所述的集成压力补偿换热器,其特征在于,所述内部流体是工艺气体,所述外部流体是油,并且所述第一传导波纹管构造成在长度方面压缩或膨胀以补偿所述内部流体的体积的变化。
3.如权利要求1所述的集成压力补偿换热器,其特征在于,所述促动器构造成同时压缩所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管。
4.如权利要求1所述的集成压力补偿换热器,其特征在于,所述出口包括与所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管基本上平行的平滑部分,所述出口通过第二U形适配器连接到所述第二传导波纹管。
5.如权利要求4所述的集成压力补偿换热器,其特征在于,进一步包括:
第一引导件,其使所述出口的平滑部分机械地联接于所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管;和
第二引导件,其使所述出口的平滑部分机械地联接于所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管,并且
其中,所述第二引导件构造成在所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管同时压缩时沿着所述出口的平滑部分滑动。
6.如权利要求5所述的集成压力补偿换热器,其特征在于,进一步包括:
预加载弹簧,其位于所述第一引导件和所述第二引导件之间,并且构造成将所述第二引导件从所述第一引导件推开,使得所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管同时未压缩。
7.一种电动机组件,其包括:
电动机,其构造用于为压缩机提供功率;和
集成压力补偿换热器,其位于所述电动机内部,并且包括:
入口,其构造成输入内部流体;
第一传导波纹管和第二传导波纹管,所述第一传导波纹管连接于所述入口且构造成从所述入口接收所述内部流体,所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管构造成在所述内部流体和外部流体之间传递热并且构造成通过在长度方面压缩而补偿压力,所述第一传导波纹管连接于所述入口;
出口,其构造成从所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管接收所述内部流体,并且输出所述内部流体;
可移动的第一U形适配器,其连通地位于所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管之间;以及
促动器,其机械地联接于所述可移动的第一U形适配器并且通过压缩所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管来主动地控制所述内部流体与所述外部流体的压差;
其中所述第二传导波纹管连通地位于所述第一U形适配器和所述出口之间,其中,所述集成压力补偿换热器构造成使得所述内部流体按序地流过所述入口、所述第一传导波纹管、所述可移动的第一U形适配器、所述第二传导波纹管和所述出口。
8.一种集成电马达压缩机,其包括:
压缩机;和
根据权利要求7所述的电动机组件。
9.一种利用集成压力补偿换热器补偿压力和冷却外部流体的方法,所述方法包括:
使内部流体在所述集成压力补偿换热器内部流动,其中所述内部流体按序地流过所述集成压力补偿换热器的入口、第一传导波纹管、可移动的第一U形适配器、第二传导波纹管和出口;
使所述外部流体在所述集成压力补偿换热器外部流动;和
当所述外部流体的体积由于所述外部流体的温度增大而增大时,在长度方向压缩所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管从而使所述集成压力补偿换热器的体积减小成处于压缩构造;
提供机械地联接于所述可移动的第一U形适配器上的促动器并且通过压缩所述第一传导波纹管和所述第二传导波纹管来主动地控制所述内部流体与所述外部流体的压差。
CN201210307459.7A 2011-08-25 2012-08-27 集成压力补偿换热器和方法 Active CN102954712B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITCO2011A000033 2011-08-25
IT000033A ITCO20110033A1 (it) 2011-08-25 2011-08-25 Scambiatore di calore integrato con compensazione della pressione e metodo

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102954712A CN102954712A (zh) 2013-03-06
CN102954712B true CN102954712B (zh) 2017-05-10

Family

ID=44898562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210307459.7A Active CN102954712B (zh) 2011-08-25 2012-08-27 集成压力补偿换热器和方法

Country Status (9)

Country Link
US (2) US9863723B2 (zh)
EP (1) EP2562505B1 (zh)
JP (1) JP2013068408A (zh)
CN (1) CN102954712B (zh)
AU (1) AU2012216361B2 (zh)
BR (1) BR102012021376B8 (zh)
CA (1) CA2786367A1 (zh)
IT (1) ITCO20110033A1 (zh)
MX (1) MX2012009893A (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITCO20110033A1 (it) * 2011-08-25 2013-02-26 Nuovo Pignone Spa Scambiatore di calore integrato con compensazione della pressione e metodo
US11162424B2 (en) * 2013-10-11 2021-11-02 Reaction Engines Ltd Heat exchangers
GB2578262B (en) * 2013-10-11 2020-08-12 Reaction Engines Ltd Heat exchangers
GB2519153B (en) * 2013-10-11 2017-10-04 Reaction Engines Ltd Heat exchangers
US9897386B2 (en) * 2015-08-10 2018-02-20 Indmar Products Company Inc. Marine engine heat exchanger
DE102019202370A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Bühler Motor GmbH Elektrischer Antrieb
EP3758198A1 (fr) * 2019-06-26 2020-12-30 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine electrique tournante munie d'ailettes de refroidissement
FR3098055B1 (fr) * 2019-06-26 2021-06-18 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante munie d'ailettes de refroidissement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328860A (en) * 1977-12-30 1982-05-11 Motoren- Und Turbinen-Union Munchen, Gmbh Recuperator for heat exchange between flow media of dissimilar temperatures
GB2451862A (en) * 2007-08-15 2009-02-18 Senior Uk Ltd High gas inlet temperature EGR system

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR648964A (fr) * 1928-02-14 1928-12-17 Perfectionnements aux échangeurs de chaleur tubulaires
US1882085A (en) * 1931-04-04 1932-10-11 Herman Nelson Corp Radiator
US3650192A (en) * 1968-04-06 1972-03-21 Ferdinand Kellner Follow focus bellows for photographic cameras
US3527291A (en) 1968-05-16 1970-09-08 Aero Flow Dynamics Inc Expansion accommodating means and method
US3526934A (en) * 1968-08-20 1970-09-08 David H Owen Sr Interlocking spacers
JPS5653890B2 (zh) 1971-08-27 1981-12-22
JPS5514058Y2 (zh) 1974-12-16 1980-03-29
JPS5816078B2 (ja) 1976-06-08 1983-03-29 日立造船株式会社 泥水式シ−ルド掘進機における送排泥管伸縮装置
US4246959A (en) 1978-10-26 1981-01-27 The Garrett Corporation Method and apparatus for isolation of external loads in a heat exchanger manifold system
JPS56154687U (zh) * 1980-04-16 1981-11-18
US4328680A (en) 1980-10-14 1982-05-11 General Electric Company Heat pump defrost control apparatus
JPS58160798A (ja) 1982-03-19 1983-09-24 Hitachi Ltd 熱交換器
JPS5966358U (ja) 1982-10-26 1984-05-04 株式会社明電舎 油封入型電動機
JPS59122753U (ja) 1983-02-04 1984-08-18 株式会社荏原製作所 液中モ−タ
JPS6025369U (ja) 1983-07-26 1985-02-21 三菱電機株式会社 液封式電動機
JPS6042292Y2 (ja) 1984-06-21 1985-12-25 東洋エンジニアリング株式会社 熱交換器
JPS6174246U (zh) 1984-10-19 1986-05-20
US4753457A (en) 1985-02-05 1988-06-28 Asahi Glass Company Ltd. Joint structure for a tube support plate and a tube
JPS61272596A (ja) 1985-05-28 1986-12-02 Toshiba Corp 中間熱交換器
JP2702512B2 (ja) 1988-07-25 1998-01-21 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
JP2717443B2 (ja) 1989-04-19 1998-02-18 アイシン高丘株式会社 キュポラ用熱交換器
JPH04340088A (ja) 1991-02-04 1992-11-26 Kazumi Seisakusho:Kk プレートフィン式熱交換器
JPH0534084A (ja) 1991-07-27 1993-02-09 Onoda Cement Co Ltd 熱交換器
JPH05141892A (ja) 1991-11-18 1993-06-08 Osaka Gas Co Ltd 熱交換器
JP2874492B2 (ja) 1992-12-04 1999-03-24 日産自動車株式会社 車両用ヒートポンプ式冷暖房装置
JPH07257901A (ja) 1994-03-16 1995-10-09 Chiyoda Corp 熱交換器型改質器
JPH08219679A (ja) 1994-12-16 1996-08-30 Nisshin Kogyo Kk 熱交換器
JPH08258548A (ja) * 1995-03-23 1996-10-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動車用空気調和装置
JPH08313177A (ja) * 1995-05-15 1996-11-29 Nippon Pipe Syst Kk 多重管式熱交換器
JPH09101091A (ja) 1995-08-02 1997-04-15 Higashihara Kogyosho:Kk 熱交換用管
KR19990076666A (ko) * 1995-12-22 1999-10-15 알프레트 포이저, 게오르크 니켈 컴팩트 유압 유닛
JPH1026374A (ja) * 1996-07-09 1998-01-27 Sanyo Electric Co Ltd 温水空気調和機
EP1136780A3 (en) * 2000-03-23 2002-11-06 Senior Investments AG Pipe within pipe heat exchanger construction
US6485029B1 (en) * 2000-10-11 2002-11-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Inflatable sealing device
JP3510587B2 (ja) 2000-12-06 2004-03-29 三菱重工業株式会社 空調装置用冷却サイクルおよび冷却サイクル用潤滑油
DE10103447A1 (de) 2001-01-25 2002-08-01 Baumueller Nuernberg Gmbh Wellschlauch-Ständerkühlung in einer elektrischen Maschine
DE10131119A1 (de) 2001-06-28 2003-01-23 Siemens Linear Motor Systems G Elektromotor mit Kühlschlange
JP2003279286A (ja) 2002-03-26 2003-10-02 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器
JP2004135398A (ja) 2002-10-09 2004-04-30 Honda Motor Co Ltd モータ装置の冷却構造
JP2005214586A (ja) 2004-02-02 2005-08-11 Denso Corp 排気ガス冷却用熱交換器
JP4573565B2 (ja) 2004-04-16 2010-11-04 株式会社タカコ 流体溜めタンクおよび流体圧機器
JP2005321156A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Teigu:Kk 伝熱管及び熱交換器
JP2006105464A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Toyota Motor Corp 熱交換器及び熱交換装置
KR100649597B1 (ko) 2004-12-10 2006-11-28 엘지전자 주식회사 열병합 시스템의 배기가스 열교환기
US20080011456A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 Modine Manufacturing Company Heat exchanger having integral elastic regions
DE102006042936A1 (de) * 2006-09-13 2008-03-27 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmeaustauscher, insbesondere Abgaswärmeaustauscher
DE102006049326A1 (de) * 2006-10-19 2008-04-30 Siemens Ag Gekapselte elektrische Maschine mit flüssigkeitsgekühltem Stator
US7927464B2 (en) * 2007-07-24 2011-04-19 Mechanical Equipment Company, Inc. Vapor compression distillation system including an integrated motor/compressor unit
JP2009038940A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Nissan Motor Co Ltd モータの冷却装置および冷却方法並びにその冷却装置付きモータを搭載した車両
JP4831049B2 (ja) 2007-10-23 2011-12-07 株式会社島津製作所 逆止弁とそれを用いた送液装置、及び該逆止弁の製造方法
JP5177520B2 (ja) 2007-12-25 2013-04-03 日本電気硝子株式会社 ガラス板の端面研削装置およびその方法
WO2009117442A2 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 Watson John D Regenerative braking for gas turbine systems
WO2009124040A1 (en) 2008-04-01 2009-10-08 Scientific Optics, Inc. Universal contact lens posterior surface construction
JP5889512B2 (ja) * 2008-12-24 2016-03-22 株式会社東芝 車両駆動装置
DE102009040560A1 (de) 2009-09-08 2011-03-10 Krones Ag Röhrenwärmetauscher
US9372413B2 (en) 2011-04-15 2016-06-21 Asml Netherlands B.V. Optical apparatus for conditioning a radiation beam for use by an object, lithography apparatus and method of manufacturing devices
ITCO20110033A1 (it) * 2011-08-25 2013-02-26 Nuovo Pignone Spa Scambiatore di calore integrato con compensazione della pressione e metodo
JP5966358B2 (ja) 2011-12-28 2016-08-10 東洋製罐株式会社 合成樹脂製容器
JP6060575B2 (ja) 2012-09-13 2017-01-18 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
WO2015166783A1 (ja) 2014-04-30 2015-11-05 富士フイルム株式会社 熱電変換素子および熱電変換モジュールならびに熱電変換素子の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328860A (en) * 1977-12-30 1982-05-11 Motoren- Und Turbinen-Union Munchen, Gmbh Recuperator for heat exchange between flow media of dissimilar temperatures
GB2451862A (en) * 2007-08-15 2009-02-18 Senior Uk Ltd High gas inlet temperature EGR system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2562505A1 (en) 2013-02-27
US20130048246A1 (en) 2013-02-28
BR102012021376A2 (pt) 2014-12-02
US9863723B2 (en) 2018-01-09
EP2562505B1 (en) 2016-07-20
JP2013068408A (ja) 2013-04-18
MX2012009893A (es) 2013-02-25
CA2786367A1 (en) 2013-02-25
BR102012021376B1 (pt) 2020-09-29
US10190832B2 (en) 2019-01-29
ITCO20110033A1 (it) 2013-02-26
BR102012021376B8 (pt) 2023-03-28
CN102954712A (zh) 2013-03-06
US20180094880A1 (en) 2018-04-05
AU2012216361A1 (en) 2013-03-14
AU2012216361B2 (en) 2016-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102954712B (zh) 集成压力补偿换热器和方法
US4377894A (en) Method of lining inner wall surfaces of hollow articles
JP3868503B2 (ja) 熱交換機
US20100096037A1 (en) Multi-Tubular Fluid Transfer Conduit
US6474408B1 (en) Heat exchanger with bypass seal allowing differential thermal expansion
US4134449A (en) Bellows sealing arrangement
WO2002061359A3 (en) Fluid heat exchanger
US20080053646A1 (en) Thermal expansion feature for an exhaust gas cooler
US10711939B2 (en) Decompression heat-insulating pipe structure
CN1186222A (zh) 利用流体膨胀制造热交换器的方法
US5867989A (en) Steam buffer for a steam engine power plant
US4458866A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
CN115978339B (zh) 一种带温控装置的电加热软管
US20070022982A1 (en) Hydroformed port liner
US4511106A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
CN104121444B (zh) 一种膨胀节
CN219319119U (zh) 一种换热装置
CN212056299U (zh) 一种热力管网内衬修复用热膨胀补偿器
CN217951620U (zh) 一种流体管道组件
KR20180125881A (ko) 열교환기
CN103954038A (zh) 热水器和形成热水器的方法
CN221075752U (zh) 一种高密封性的预制直埋式保温管
CN212902828U (zh) 一种微通道换热器柔性进出口管道紧凑式布置
CN220506098U (zh) 膨胀节和高温管路
CN215871086U (zh) 一种同步电机冷却***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220318

Address after: Italy, Florence

Patentee after: NUOVO PIGNONE TECNOLOGIE S.R.L.

Address before: Italy, Florence

Patentee before: NUOVO PIGNONE S.R.L.

Effective date of registration: 20220318

Address after: Italy, Florence

Patentee after: NUOVO PIGNONE S.R.L.

Address before: Italy, Florence

Patentee before: NUOVO PIGNONE S.P.A.