[发明专利]大流量压力流体的快速热交换装置

说明书

本发明涉及一种大流量压力流体的快速热交换装置，包括一个管状结构体，在其外围的可以产生交变磁场的螺线管，位于管状结构体内部的由固定架固定在相应位置上其上布满微型孔且一端封闭的中心轴管，以及套在中心轴管上能够绕中心轴管旋转且其上并可绕其旋转且安装有叶片的基座套。叶片在磁场的作用下产生热成为中心热源，在被加热压力流体的推动下快速旋转完成与被加热压力流体的热量交换；进入中心轴管的压力流体自中心轴管上的微型孔喷出，在中心轴管与基座套之间的间隙形成流体膜，减少基座套在中心轴管上旋转的阻力，从而减少被加热压力流体在热交换过程中的动能损失。

技术领域

本发明涉及机械制造范畴高频加热和涡轮机结构的技术领域，具体而言，涉及一种大流量压力流体的快速热交换装置。

背景技术

对于给予大流量的气体或者液体进行快速加热的过程而言，两个基本条件是必要且充分的：即主体热源有足够的热量提供以及热交换过程能够有效的将热量从热源传至被加热的主体。主体热源提供热量的方式有很多，无论是电加热，还是燃气或者燃油，燃煤都可以提供足够的热量，那么热交换的方式就是达到目的主要方式了。

根据热交换的基本原理，当热交换的材料和其他物理条件基本上确定了以后，其参与热交换的面积是主要的因素，直接决定热量交换的最终效果，因此，好的热交换效果与增大热交换面积是密不可分的。

而在对大流量的压力流体，不论是气体还是液体，增加热交换的面积可以通过增加热交换的通道长度或者增加单位长度上热交换板的密度来实现，而这必然会造成至少两个负面的因素：即增大结构的总体尺寸或增加对被加热流体的阻滞，从而影响最终的效果。

发明内容

为了更加有效的解决对大流量压力流体进行快速加热的问题，本发明提出一种新的结构：首先，该结构采用了高效的电频加热方式，用以向大流量的被加热流体提供足够的主体热量；其次，使用可以快速旋转的涡轮叶片作为换热装置，用以提高热交换的效率。

本发明所述的大流量压力流体的快速热交换装置，适合任何流体，包括气体和液体。被加热的流体利用自身的压力推动作为换热装置的叶片高速旋转，这样可以在被加热流体快速流动的过程中增加和作为换热装置的叶片的相互接触切换，以完成热量的快速交换。

本发明所述的大流量压力流体的快速热交换装置，被串接在输送被加热流体的管路中，并且可以依照工作的具体要求移动到较远的距离之外。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种大流量压力流体的快速热交换装置，包括管状结构体；包围在管状结构体外围的螺线管；位于管状结构体内部的由出口固定架、中心固定架、入口固定架固定的中心轴管；以及套在中心轴管上并可绕其旋转且安装有叶片的基座套，基座套在中心轴管上的轴向位置被限制，并且可以围绕中心轴管旋转。

被用作电频加热的通电螺线管结构，是电磁加热的主要元件，其尺寸，材料，形状等物理指标是根据加热项目的具体要求和被其包围的管状结构体，以及作为主要热交换元件的叶片结构的物理特性而设定的，以求获得更加有效的电热转换效率。

优选的是，所述中心轴管为管壁上布满微型孔且一端为封闭端，另一端与压力流体入口相连的管状结构，使该压力流体进入到中心轴管后从分布在中心轴管上的微型孔中喷射出去。

在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体通过被加热压力流体入口和中心轴管的压力流体入口以及被加热流体出口接入输送被加热压力流体的管路中。

在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体选用非导磁材料，当通电螺线管产生交变磁场时，该管状结构体是不会被加热并且不会对交变磁场产生影响。

在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体的外部设置有保温层。

在上述任一方案中优选的是，所述管状结构体的外围在其加热的距离上被螺线管包围，并且管状结构体应利于螺线管产生的交变磁场穿过。