[发明专利]热交换单元

说明书

技术领域

本发明涉及热交换单元，还涉及用于产生螺旋状盘绕热交换管件的心轴。本发明附加地涉及用于形成螺旋状盘绕热交换管件阵列的方法。

背景技术

授权给本申请人的被接管公司的EP1088194公开了一种热交换单元，所述热交换单元主要意在从用于近海平台等的气涡轮机和气体/柴油发动机产生的排气回收热量。

该专利公开了热交换单元的一般布局，所述热交换单元包括具有位于其中的热交换管件阵列的环形热交换导管和旁通导管，旁通导管同心地布置在热交换导管内。圆柱体状套阀位于两个导管之间，并且可沿着其轴线移动，以在运行模式与旁通模式之间切换排气流，在运行模式中气体流经热交换导管，旁通模式如其名字所提出的，使得气体流经旁通导管并且因此不传递热量到热交换管道的阵列。

与用于这些应用的先前热交换单元相比，这种布局被发现是紧凑、有效和安全的。具体地，使用可移动套阀确保排气流决不受阻碍，意味着不存在背压损坏发动机或涡轮机的危险，热交换器连接到所述发动机或涡轮机。

然而，申请人认识到，这类热交换单元的操作效率可以改进，并且其制造方法也可以改进。此外，可进行这种改进，以使得这种热交换单元的维护变得简单。

本发明努力克服或至少部分地缓解现有技术的问题。

发明内容

本发明的第一方面提供一种用于形成螺旋状盘绕热交换管件的心轴，所述心轴包括用于将管件形成为螺旋状盘圈的辊、用于旋转辊的驱动器、用于相对于辊标引管件的溜座，其中所述辊包括多个缠绕梁，所述梁被设置成通过相关电驱动可调节支承件可径向移动，以便允许快速设定在辊上形成的热交换盘圈的半径。

通过提供对于梁的电驱动调节，可比现有技术心轴更快地实现变化，所述现有技术心轴需要费时的拆卸和再组装来调节半径。

本发明的第二方面提供一种通过使用根据前述段落中的心轴来形成热交换器阵列的方法，所述方法包括以下步骤：

a)在缠绕梁上提供至少一个盘圈支承托架；

b)设定缠绕梁的所需半径；

c)将热交换管件的一端固定到辊；

d)旋转所述辊，同时输送所述热交换管件并且沿着辊的长度标引所述管件，以形成螺旋状盘绕管件带；

e)从辊移除盘绕带；以及

f)重复步骤a)至e)以形成不同直径的其它盘绕管件带。

本发明的第三方面提供一种通过使用可旋转心轴来形成包括多个螺旋状盘绕管件带的热交换阵列的方法，所述方法包括以下步骤：

a)在心轴的辊部分上提供至少一个盘圈支承托架；

b)将热交换管件的一端固定到辊；

c)旋转辊，同时输送热交换管件并且沿着辊的长度标引所述管件，以形成第一螺旋状盘绕管件带；

d)将其它盘圈支承托架附连到螺旋状盘绕管件带的盘圈支承托架；

e)将第二热交换管件的一端固定到第一螺旋状盘绕管件带；以及

f)通过第二热交换管件重复步骤c)。

本发明的第四方面提供一种用于热气热量回收的热交换单元，所述热交换单元包括：运行通道，所述运行通道容纳热交换阵列；旁路通道，所述旁路通道同心地设置在运行通道内；以及可变位置套阀配置，其位于运行通道与旁路通道之间并且可轴向移动，以选择性地控制通过运行通道和旁路通道的气体流量，其中，多个支承臂至少部分地延伸越过运行通道，以支承热交换阵列的底部并藉此传递热交换阵列的至少一部分重量给所述单元的本体。

附图说明

现将参考附图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是贯穿处于运行状况的根据本发明实施例的热交换单元的竖直截面图；

图2是与图1类似的竖直截面图，但是处于旁通状况；

图3是根据本发明另一实施例的心轴的侧视图；

图4是图3的心轴的端视图；

图5是沿着图3的心轴的旋转轴线的截面图，示出了处于两种不同状态的心轴；

图6是用于处于非组装状态的图1的热交换单元的热交换盘圈带的支承托架的区段的立体图；

图7是图6中的托架在与相关盘圈带组装时的视图；

图8是用于一起固定热交换管件盘圈带的完整阵列的支持托架组的立体图。其中管件被省除；

图9是与图8类似的立体图，但用于更大的盘圈带阵列；

图10是图8的支承托架组的立体图，示出了盘圈带到位以形成热交换阵列；

图11是与图10类似的视图，其中入口和出口歧管连接到热交换阵列；

图12是贯穿图1中的热交换单元的下部部分的立体竖直截面图；