專利名稱：旋轉(zhuǎn)空冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換介質(zhì)不直接接觸的熱交換設(shè)備，為一種空氣冷卻器，可用于冶金、化工、電力等行業(yè)的水、油等液體的冷卻。
目前國(guó)內(nèi)外所使用的空氣冷卻器絕大多數(shù)為固定式，即換熱體固定不動(dòng)，熱交換是靠空氣掠過管束使在換熱管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)得到冷卻，空氣的流動(dòng)能量由鼓風(fēng)機(jī)提供。這種空冷器綜合傳熱系數(shù)一般都較低，國(guó)內(nèi)最好水平可達(dá)K＝25W／m2·c。由于這種空冷器傳熱系數(shù)低，所以體積較大，設(shè)備投資也很大。由于空氣流動(dòng)是靠風(fēng)機(jī)供給，所以消耗動(dòng)力較大，一般1500m2的空冷器的風(fēng)機(jī)功率為30kw，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用通常很高。此外，空冷器受環(huán)境氣候影響很大，固定式空冷器調(diào)節(jié)冷卻溫度主要靠鼓風(fēng)機(jī)啟閉臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍小，不易實(shí)現(xiàn)隨機(jī)調(diào)節(jié)。且提高換熱系數(shù)，必須以增加風(fēng)量提高風(fēng)機(jī)功率為代價(jià)，功率消耗不合理。
本實(shí)用新型的目的旨在根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，以得到一種綜合傳熱系數(shù)高、設(shè)備投資小、體積小、能耗低、可隨機(jī)調(diào)節(jié)的空氣冷卻器，以滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)需要。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型將換熱管群制成旋轉(zhuǎn)體，以較小的動(dòng)力使換熱管產(chǎn)生較大的線速度，使其與空氣間產(chǎn)出較大的相對(duì)速度，強(qiáng)化傳熱。


圖1所示為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示為本實(shí)用新型密封部分結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述如
圖1、圖2所示本實(shí)用新型的一群換熱管(1)的兩端用于連通和固定換熱管(1)的兩個(gè)管箱為圓環(huán)形，大小相同，水平設(shè)置，換熱管(1)垂直管箱均勻布置。上管箱(2)和下管箱(3)分別由它們各自的輻梁(4)、(32)與位于兩管箱圓心連線上的轉(zhuǎn)管(5)和轉(zhuǎn)軸(6)固定連接。轉(zhuǎn)軸(6)的下端由一付止推滾動(dòng)軸承(7)定位在框架(8)的底梁(30)上，其上端通過法蘭盤與轉(zhuǎn)管(5)的下端固定連接，轉(zhuǎn)管(5)通過固定在框架(8)頂梁(31)上的滾動(dòng)軸承(9)定位。轉(zhuǎn)管(5)的外壁上安裝有從動(dòng)皮帶輪(10)，由電動(dòng)機(jī)(11)帶其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸(6)、輻梁(4)、(32)，使換熱管(1)繞轉(zhuǎn)軸(6)和轉(zhuǎn)管(5)旋轉(zhuǎn)。在上管箱(2)上沿圓周均勻布置若干進(jìn)出口，有兩組分流管(12)呈輻射狀布置，分別將上管箱(2)的進(jìn)出水口與轉(zhuǎn)管(5)及在其內(nèi)與之同軸固定的較小直徑的小轉(zhuǎn)管(13)連通，轉(zhuǎn)管(5)及小轉(zhuǎn)管(13)的上端與相對(duì)應(yīng)的固定不動(dòng)的接管(14)及小接管(15)的一端通過接觸密封裝置(16)、(21)密封接觸，小接管(15)在接管(14)內(nèi)與其同軸固定。從轉(zhuǎn)軸(6)與輻梁(32)的結(jié)合處到上管箱(2)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一導(dǎo)流錐筒(17)，以使掠過換熱管(1)整個(gè)高度上的空氣流速均勻。在框架(8)的底梁(30)下方設(shè)置一鼓風(fēng)機(jī)(18)，用于必要時(shí)的強(qiáng)化換熱，其葉片周圍有一導(dǎo)風(fēng)筒(19)。
本實(shí)用新型所述的換熱管(1)為帶翅片的圓管，設(shè)置為四行程，共有4圈換熱管，在每圈換熱管上都有若干箍圈(20)，以防止換熱管(1)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)由于離心力作用而產(chǎn)生變形。上面所述的兩個(gè)密封裝置(16)、(21)結(jié)構(gòu)相同，采用上軟、下硬端面接觸密封結(jié)構(gòu)，軟面為套在接管上的高強(qiáng)度耐磨石墨動(dòng)環(huán)(22)，硬面采用耐腐抗氧化的不銹鋼靜環(huán)(23)，靜環(huán)(23)固定在轉(zhuǎn)管端部的圓環(huán)平臺(tái)(24)上，動(dòng)環(huán)(22)被與波紋管(25)一端連接的游動(dòng)環(huán)(26)壓住，波紋管(25)的另一端固定，在波紋管(25)內(nèi)的接管壁上開有小孔(27)，用于平衡波紋管內(nèi)的壓力。在接管(14)的外壁固定有圓環(huán)固定板(28)，通過支架(29)與框架(8)的頂梁(31)固定連接。采用波紋管(25)可在石墨磨損后進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，提高密封裝置的壽命和可靠性。
工作過程為送入熱水→接管(14)→轉(zhuǎn)管(5)→分流管(12)→上管箱(2)→換熱管(1)→另一組分流管(12)→小轉(zhuǎn)管(13)→小接管(15)→送出冷卻水。
布置在旋轉(zhuǎn)體周邊上的換熱管在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，其周圍的空氣由于離心力作用而被拋出，使旋轉(zhuǎn)體內(nèi)形成負(fù)壓，冷空氣從底端補(bǔ)充吸入旋轉(zhuǎn)體內(nèi)，由此使冷空氣不斷掠過換熱管，實(shí)現(xiàn)一個(gè)熱交換過程。
經(jīng)試驗(yàn)，本實(shí)用新型在具有1500m2換熱面積、轉(zhuǎn)速60～80轉(zhuǎn)／分、冷卻水量130m3／h、進(jìn)口水溫55℃條件下，可將水溫降至45℃，其綜合傳熱系數(shù)可達(dá)45～50W／m2·c，電機(jī)起動(dòng)功率為5KW，運(yùn)行功率僅為2KW，綜合傳熱系數(shù)比固定式空冷器提高50～100％，耗電降低50～80％，設(shè)備投資減少40～50％，設(shè)備體積減少30％左右。本實(shí)用新型可根據(jù)熱介質(zhì)入口溫度和環(huán)境溫度的變化，以自控方式調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度大小來實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的出口溫度。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)空冷器，采用管通道換熱件，其特征在于在一群換熱管(1)的兩端用于連通和固定換熱管(1)的兩個(gè)管箱為圓環(huán)形，大小相同，水平設(shè)置，換熱管(1)垂直管箱均勻布置，上管箱(2)和下管箱(3)分別由它們各自的輻梁(4)、(32)與位于兩管箱圓心連線上的轉(zhuǎn)管(5)和轉(zhuǎn)軸(6)固定連接，轉(zhuǎn)軸(6)的下端由一付止推滾動(dòng)軸承(7)定位在框架(8)的底梁(30)上，其上端通過法蘭盤與轉(zhuǎn)管(5)的下端固定連接，轉(zhuǎn)管(5)通過固定在框架(8)頂梁(31)上的滾動(dòng)軸承(9)定位，轉(zhuǎn)管(5)的外壁上安裝有從動(dòng)皮帶輪(10)，由電動(dòng)機(jī)(11)帶其轉(zhuǎn)動(dòng)，有兩組分流管(12)分別將上管箱(2)的進(jìn)水口及出水口與轉(zhuǎn)管(5)及在其內(nèi)與之同軸固定的較小直徑的小轉(zhuǎn)管(13)連通，轉(zhuǎn)管(5)及小轉(zhuǎn)管(13)的上端與相對(duì)的固定不動(dòng)的接管(14)及小接管(15)的一端通過接觸密封裝置(16)、(21)密封接觸，從轉(zhuǎn)軸(5)與輻梁(32)的結(jié)合處到上管箱(2)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一導(dǎo)流錐筒(17)，在框架(8)的底梁(30)下方設(shè)有一鼓風(fēng)機(jī)(18)，其葉片周圍有一導(dǎo)風(fēng)筒(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的空冷器，其特征在于其中所述換熱管(1)為帶翅片的圓管，設(shè)置為四行程，在換熱管(1)上有防止其變形的箍圈(20)，其中所述的兩密封裝置(16)、(21)結(jié)構(gòu)相同，采用上軟、下硬端面接觸密封結(jié)構(gòu)，軟面為高強(qiáng)度耐磨石墨動(dòng)環(huán)(22)，硬面采用耐腐抗氧化的不銹鋼靜環(huán)(23)，靜環(huán)(23)固定在轉(zhuǎn)管端部的圓環(huán)平臺(tái)(24)上，動(dòng)環(huán)(22)被與波紋管(25)一端連接的游動(dòng)環(huán)(26)壓住，波紋管(25)的另一端固定，在波紋管(25)內(nèi)的接管壁上開有小孔(27)，在接管(14)的外壁固定有圓環(huán)固定板(28)，通過支架(29)與框架(8)的頂梁(31)固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種空氣冷卻器，由圓環(huán)形上下管箱、布置在兩管箱之間的換熱管、中心轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)管及連接固定管箱的輻梁構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體，通過轉(zhuǎn)軸底端和轉(zhuǎn)管外壁的軸承定位在框架中，由電動(dòng)機(jī)帶其轉(zhuǎn)動(dòng)。分流管將上管箱的進(jìn)出水口與轉(zhuǎn)管連接，轉(zhuǎn)管的上端通過接觸密封裝置與固定的接管密封接觸。本實(shí)用新型的綜合傳熱系數(shù)達(dá)45～50W/m
文檔編號(hào)F25D1/00GK2139679SQ92241479
公開日1993年8月4日 申請(qǐng)日期1992年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月20日
發(fā)明者王中生 申請(qǐng)人:張家口冶金制氧機(jī)備件廠