集成壓力補償換熱器和方法技術

本發明專利技術涉及集成壓力補償換熱器和方法。集成壓力補償換熱器包括：入口，其構造成輸入內部流體；第一傳導波紋管，其連接于入口，構造成從入口接收內部流體，構造成在內部流體和外部流體之間傳遞熱，并且構造成通過在長度方面壓縮而補償壓力；和出口，其構造成從第一傳導波紋管接收內部流體，并且輸出內部流體。

【技術實現步驟摘要】
集成壓力補償換熱器和方法
本文中公開的主題的實施例大體涉及方法和裝置，并且更具體地，涉及集成壓力補償換熱器和用于在連接于壓縮機的電動機(electricengine)中使用該集成壓力補償換熱器的方法。
技術介紹
在過去幾年期間，大型電動機在各種行業中的重要性增加。例如，大型電動機用于驅動使用在發電、低溫應用、油氣精煉、石油化學等中的渦輪機械。特別地，大型電動機可連接于壓縮機。這些電動機由于繞組中的電阻而在內部產生大量的熱。典型地，這些電動機通過諸如油的流體冷卻(并且還電絕緣)，該流體通過從繞組吸收熱而變熱。接著，熱油自身通過換熱器中的另一種流體(諸如環境空氣)冷卻。第一問題是，油隨著其溫度增大而膨脹，并且壓力補償器被要求用于補償增大的油體積。油是相對不可壓縮的流體，并且在固定體積中(諸如在密封電馬達(electricmotor)內部的腔中)的溫度的增大將引起極大的壓力增大，該壓力增大可吹出密封件或甚至使電馬達災難性地爆炸。因此，壓力補償器是必需的，除了換熱器之外。壓力補償器可使用波紋管或活塞以補償油的體積的變化以便保持安全壓力。因此，電動機要求換熱器，并且還要求壓力補償器。第二問題是，換熱器和壓力補償器是常規分離且分開的裝置(換言之，這些裝置不被集成)。分離裝置要求更多部件，并且更多部件增加成本并且降低可靠性。第三問題是，壓力補償器常規地位于電馬達外部。該外部位置要求電馬達中的至少一個附加開口或通路以將油發送到壓力補償器或從壓力補償器發送油。此外，該外部位置要求用于壓力補償器的一些外部安裝機構，使壓力補償器暴露于來自外部物理事件的機械損壞的風險，并且使壓力補償器暴露于外部化學侵蝕(諸如來自鹽水的腐蝕)。此外，外部位置使壓力補償器暴露于外部溫度波動。由常規設計引起的附加問題包括：要求大型換熱器；要求非常精確的溫度和壓力控制；由于不被集成而要求許多附加部件；對環境溫度波動過度敏感；要求復雜工廠聯接件；和不允許標準化。圖1是包括非傳導波紋管16的常規換熱器組件2。特別地，外部流體4在管10上面經過，并且通過管10的壁與內部流體6換熱。內部流體6進入入口彎管8，穿過入口非傳導波紋管16，穿過一系列管10和U形適配器39，穿過出口非傳導波紋管16，并且最后通過出口彎管14離開。術語“非傳導波紋管”指示，非傳導波紋管不位于外部流體的流動路徑中，并且因此不構造成在外部流體和內部流體之間傳導熱。另外，彈簧機構18包括彈簧20，其抵靠U形適配器39保持彈簧壓力。該彈簧壓力使U形適配器39保持擠壓抵靠管10以便保持U形適配器39和管10之間的密封，并且由此作為膨脹接頭。在圖1中，顯示的是，非傳導波紋管16主要用于適應響應于管10的水平熱膨脹的U形適配器39的物理移動。圖1(以上描述的)來源于Hoffmüller(美國專利4,328,680，其全部內容通過引用并入本文中)的第一圖。注意，Hoffmüller使用關于適應換熱器管的軸向(縱向)熱膨脹的在摘要中的術語“膨脹壓力裝置”，并且不致力于補償流體壓力，其由因為溫度增大而產生的熱傳遞流體的體積增大引起。Neary等人(美國專利3,527,291，其全部內容通過引用并入本文中)公開了包括非傳導波紋管23的膨脹接頭22，非傳導波紋管23直接位于Neary的圖3處的加熱器管18和總管12之間(并且在加熱器管18和總管12之間傳送內部流體)。Neary中的非傳導波紋管23的明確目的是用于“通過適應管膨脹而防止管撓曲”，如在Neary的欄1，行24-45處敘述的。Byrne(美國專利4,246,959，其全部內容通過引用并入本文中)公開了Byrne的圖2中的柔性金屬非傳導波紋管32。Byrne中的非傳導波紋管32的明確目的是“允許換熱器在三維上的熱增長或移動”，如在Byrne的欄2，行59-60處敘述的。Koiji(JP58160798的英文摘要，其全部內容通過引用并入本文中)公開了滑動活塞環5，其吸收“孔2的內壁表面和圓形管4的縱向熱膨脹的差別”，如在Koiji的英文摘要中敘述的。Oda(美國專利4,753,457，其全部內容通過引用并入本文中)公開了圖1中的將凸緣部件53連接于金屬環30的非傳導波紋管40。該構造允許“隔熱層60可在[非傳導]波紋管40允許的移動范圍內跟隨管10，并且不透氣密封特性可被保持”，如在Oda的欄6，行63-65處討論的。注意，Oda的隔熱層60有意地阻止通過非傳導波紋管40的換熱。Modine(歐洲專利申請EP1878990A1，其全部內容通過引用并入本文中)公開了將管11連接于集管18的彈性套管15。該彈性套管15構造成“允許換熱器中的每根管自由地且獨立于其他管膨脹”，如在欄1，行27-28處敘述的。所有以上參考(Hoffmüller、Neary、Byrne、Koiji、Oda和Modine)是常規換熱器，其使用非傳導波紋管以僅適應由于管的熱膨脹(主要為沿著管的軸向方向的膨脹或延長)而引起的換熱器管的物理移動。此外，術語“非傳導波紋管”指示，非傳導波紋管不位于外部流體的流動路徑中，并且因此不構造成在外部流體和內部流體之間換熱。這些參考未公開使用波紋管以壓力補償不可壓縮熱傳遞流體(諸如油)的熱膨脹，并且當然未公開集成壓力補償換熱器。此外，這些參考未公開使用用于換熱的傳導波紋管，并且未公開將壓力補償和換熱集成在單一部件中。因此，期望提供克服以上描述的問題和缺點的裝置和方法。
技術實現思路
根據一個示范實施例，存在一種集成壓力補償換熱器，其包括入口、傳導波紋管和出口。傳導波紋管構造成在位于傳導波紋管外部的外部流體和內部地穿過傳導波紋管的內部流體之間換熱。另外，傳導波紋管構造成通過在長度方面壓縮(收縮)以改變傳導波紋管的體積而補償流體中的至少一個的壓力變化。根據另一個示范實施例，存在一種集成壓力補償換熱器，其包括入口、第一傳導波紋管、第一適配器、第二傳導波紋管、第二適配器、出口、第一引導件、第二引導件、預加載彈簧和促動器。入口、第一傳導波紋管、第一適配器、第二傳導波紋管、第二適配器和出口構造成使得內部流體按序地流過它們。第一傳導波紋管、第二傳導波紋管和出口的平滑部分基本上平行，并且通過引導件保持基本上平行。促動器構造成使第一適配器在平行于第一傳導波紋管和第二傳導波紋管的方向上移動，使得第一傳導波紋管和第二傳導波紋管被壓縮，并且使得第二引導件沿著出口的平滑部分滑動，同時保持第一傳導波紋管和第二傳導波紋管的平行構造，并且同時壓縮預加載彈簧。在整個說明書和權利要求中，內部流體的流動方向是任意的，并且可在任何時候相反。換言之，入口可用作出口，并且出口可用作入口。根據又一個示范實施例，存在一種集成壓力補償換熱器，其包括入口、第一傳導波紋管、適配器、第二傳導波紋管、出口和引導板。第一傳導波紋管的軸向方向和第二傳導波紋管的軸向方向相互平行。引導板構造成使得正交于引導板的表面的方向基本上垂直于第一傳導波紋管和第二傳導波紋管的軸向(縱向)方向。引導板定位成與第一傳導波紋管和第二傳導波紋管相鄰，使得第一傳導波紋管和第二傳導波紋管被防止在第一傳導波紋管和第二傳導波紋管的壓縮期間穿過引導板的表面。此外，引導板具有孔口，其構造成便于外部流體流過引導板。如果使用三個或更多個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種集成壓力補償換熱器，其包括：入口，其構造成輸入內部流體；第一傳導波紋管，其連接于所述入口，構造成從所述入口接收所述內部流體，構造成在所述內部流體和外部流體之間傳遞熱，并且構造成通過在長度方面壓縮而補償壓力；和出口，其構造成從所述第一傳導波紋管接收所述內部流體，并且輸出所述內部流體。

【技術特征摘要】
2011.08.25 IT CO2011A0000331.一種集成壓力補償換熱器，其包括：入口，其構造成輸入內部流體；第一傳導波紋管和第二傳導波紋管，所述第一傳導波紋管連接于所述入口且構造成從所述入口接收所述內部流體，所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管構造成在所述內部流體和外部流體之間傳遞熱并且構造成通過在長度方面壓縮而補償壓力；出口，其構造成從所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管接收所述內部流體，并且輸出所述內部流體；可移動的第一U形適配器，其連通地位于所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管之間；以及促動器，其機械地聯接于所述可移動的第一U形適配器并且通過壓縮所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管來主動地控制所述內部流體與所述外部流體的壓差；其中所述第二傳導波紋管連通地位于所述第一U形適配器和所述出口之間，其中，所述集成壓力補償換熱器構造成使得所述內部流體按序地流過所述入口、所述第一傳導波紋管、所述第一U形適配器、所述第二傳導波紋管和所述出口。2.如權利要求1所述的集成壓力補償換熱器，其特征在于，所述內部流體是工藝氣體，所述外部流體是油，并且所述第一傳導波紋管構造成在長度方面壓縮或膨脹以補償所述內部流體的體積的變化。3.如權利要求1所述的集成壓力補償換熱器，其特征在于，所述促動器構造成同時壓縮所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管。4.如權利要求1所述的集成壓力補償換熱器，其特征在于，所述出口包括與所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管基本上平行的平滑部分，所述出口通過第二U形適配器連接到所述第二傳導波紋管。5.如權利要求4所述的集成壓力補償換熱器，其特征在于，進一步包括：第一引導件，其使所述出口的平滑部分機械地聯接于所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管；和第二引導件，其使所述出口的平滑部分機械地聯接于所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管，并且其中，所述第二引導件構造成在所述第一傳導波紋管和所述第二傳導波紋管同時壓縮時沿著所述出口的平滑部分滑動。6.如權利要求5所述的集成壓力補償換熱器，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S吉亞徹蒂，
申請(專利權)人：諾沃皮尼奧內有限公司，
類型：發明
國別省市：