热回收设备的制造方法_2

文档序号:9430391阅读:来源:国知局
出本发明的实施例,除了包括本质特征外,还包括解决在本说明书中标识出的问题的特别具体的解决方案。
[0040]图1示出正视图,其中排气管道(I)位于下部,热排气可操作地循环通过该排气管道中,部分能量从该热排气中提取从而回收用于其它用途。两个开口,即第一上游开口(1.1)和第二下游开口(1.2),已经在排气管道⑴中形成。图1的图形描绘所选的取向使得,左侧对应于上游位置,并且右侧对应于下游位置。因此排气在所示出的排气管道(I)中从左侧向右侧循环。
[0041]开口(1.1)和另一开口(1.2)朝向同一侧取向,根据图1中示出的取向其被示为朝上。第一开口(1.1)具有由汇聚直到到达中平面的两个斜面界定的截面,根据图1,该中平面与纵向X-X’重合。这种构造允许热回收设备良好地进入且同时防止由于不良的旁通阀关闭导致的流体泄露。
[0042]另一方面,第二开口(1.2)具有V形构造,其中在这种情况下,所述开口没有延伸到在这个视图中与纵向X-X’重合的中平面。
[0043]根据该实施例的设备被示为位于开口(1.1、1.2)上。在所述排气管道(I)上安装热回收设备需要降低直到设备与窗口(1.Ul.2)重合,根据图1所选的取向,降低是被解释成是向下运动。
[0044]热回收设备包括热交换器(3),其进而由容纳负责除去从排气中回收和提取的热的冷却剂流体的壳(3.5)形成。壳(3.5)具有建立冷却剂流体流动的入口(3.5.1)和出口(3.5.2)。当气体被转向通过热交换器(3)时排气所通过的管道构成的芯(3.6)被定位在壳(3.5)内部且被冷却剂流体覆盖。形成热交换器的芯(3.6)的管道的内部构造在图2A和图2B示出。
[0045]在相似的图2A和图2B中,能够看到芯(3.6)的管道如何在两个挡板(3.3、3.4)之间延伸,所述挡板围绕在壳(3.5)的端部之间的冷却剂液体,且同时允许到达挡板(3.3、3.4)的气体与芯(3.6)的管道内部连通。
[0046]该实施例中的挡板(3.3,3.4)从外部围绕壳(3.5),从而关闭容纳冷却剂流体的内腔。
[0047]—旦热回收设备被安装在排气管道(I)中,则通过插入第一耦合体(3.1)和第二耦合体(3.2),排气管道(I)的每个开口(1.1,1.2)与交换器的芯(3.6)的管道内部流体连通。
[0048]第一耦合体(3.1)具有适用于被调节成第一开口构造的底座(3.1.1),从而沿周边关闭所述开口(1.D。类似地,第二耦合体(3.2)具有适于被调节成第二开口的构造的底座(3.2.1),从而沿周边关闭所述第二开口(1.2)。
[0049]第一耦合体(3.1)包括旁通阀,其用于管理排气或者通过排气管道(I)(如同没有热回收器)或者通过热交换器(13)从而回收从冷却剂流体移除的热。
[0050]图1描述了线性致动器(3.7),其借助于杆(3.7.1)操作与旁通阀轴杆(3.9) 一体的杠杆(3.16),旁通阀负责管理排气通过排气管道(I)或者通过热交换器(3)通过。
[0051]正如同一图1所示,热交换器(3)与排气管道(I)平行设置。热气通过热交换器
(3)或可替换地通过排气管道(I)意味着或者交换器(3)或者排气管道(I)是热的。与两条气体路径关联的部件之间的温差会引起膨胀,该膨胀也是不同的且因此会损坏设备的应力也是不同的。以能够吸收膨胀差而不会产生导致断开或破裂的应力的波纹管形式的可压缩管道区(2)被包括在该实施例中以便解决这个膨胀问题。这个可压缩管道区(2)将排气管道(I)分成上游区和下游区,且在排气管道(I)和可压缩管道(2)之间的附接是通过两个耦合圈(2.1)实现的。
[0052]图2A和图2B所示截面允许观察由轴杆(3.9)形成的旁通阀的位置,其进而通过凸耳(3.8.1)在凹槽(3.9.1)中容纳阀瓣(3.8)。凹槽(3.9.1)的细节在图3中以分解透视图示出。图2A示出阀瓣(3.8)关闭气体至交换器(3)的通路。在被设置在第一耦合体(3.1)中的底座(3.1.2)上实现该关闭。当被放置在底座(3.1.2)上并如图2A中示出时由阀瓣(3.8)端部形成的梯级与排气管道(I)的厚度一致,因此当热回收设备被安装在所述排气管道(I)上时不存在所述梯级。换句话说,根据图2A和图2B示出的截面,阀瓣根据所述排气管道(I)延长,且因此存在流动连续性。
[0053]阀瓣(3.8)的轴杆(3.9)的位置也恰被设置在排气管道(I)截面结束的位置上方,因此其不会侵入排气管道(I)的截面S。因此当阀瓣(3.8)被放置成使得其关闭至热交换器(3)的通路时,阀瓣(3.8)或其轴杆(3.9)都不会侵入管道(I)的截面S,且因此由于它们的存在几乎不会产生任何压头损失。在此具体情形中,阀瓣(3.8)由模切板形成,这是因为其制造成本低。当平板关闭至热交换器(3)的通路时,其限定小空腔,假定因为其是平坦的,所以其不适配对应于已经被移除以打开第一开口(1.1)的排气管道(I)的表面的圆柱形表面,且因此阀瓣(3.8)已通达所述排气管道(I)的内部,从而实现其关闭。已经证明在所述排气管道(I)中限定轻微膨胀的这些空腔不会明显地影响压头损失。然而,可以构造阀瓣(3.8),其在填充该体积的任一侧上有隆起部分,因此被阀瓣(3.8)覆盖的排气管道
(I)的内部构造也呈圆柱形,因此甚至进一步减小了由于排气流的通过而导致的压力损失。
[0054]图2B的截面示出关闭排气管道⑴的阀瓣(3.8)。在此位置,阀瓣(3.8)被倾斜地设置以促进气体进入热交换器(3)中并且也使得具有阀瓣(3.8)在排气管道(I)的内表面上的楔形支撑,从而由于气体压力稳定地支撑该位置,而不必轴杆(3.9)施加任何力。
[0055]同一图示出位于表示纵向X-X’的线上方的阀瓣(3.8)区以及其下方的另一区。位于其上方的区与开口(1.1)相一致,以便阀瓣(3.8)的这个区被构造具有直边(3.8.4)。相反,第二区必须适于排气管道(I)的圆形截面,以便位于根据纵向X-X’的所述线下方的这个区中的阀瓣(3.8)的周边是椭圆形的,以便其配合管道的内部形状。
[0056]如果不是具有圆形排气管道(I),则截面是不同的,根据与其关闭排气管道(I)时阀瓣(3.8)的端部位置重合的斜面截面,阀瓣(3.8)截面必须适应所述管道的内部。
[0057]阀瓣(3.8)的底座(3.1.2)和阀瓣(3.8)的形状都在图3的分解透视图中被详细示出。该视图也示出端肋(3.8.3)的存在,其有利于阀瓣(3.8)在排气管道(I)内表面上的点支撑。该支撑点可防止阀瓣(3.8)由于膨胀影响或所述排气管道(I)内的细微制造缺陷而锁定在某个位置。
[0058]在分解透视图中,除了示出已经描述的要素外,在这种情况下为圆形区域的截面S已经在所述图3中被标识。
[0059]这个图与图4相结合对阀瓣(3.8)的轴杆(3.9)的细节以及图3的分解透视图中示出并在图4中已经组装的所有部件有特别兴趣,且其允许在所述轴杆(3.9)中存在特定轴向游隙。
[0060]在所述排气管道(I)内表面上的阀瓣(3.8)的闭合要求阀瓣(3.8)的对称轴线相对排气管道(I)的纵轴线x-x’适当地居中,因为否则,它就会摩擦一个侧壁或者也会在一个侧壁内留有过量空隙。不均匀的膨胀会导致某些问题。为解决该问题,实施例包括浮动轴杆(3.9),其在中间位置附近并被弹性偏置以恢复该中间位置。因此阀瓣(3.8)的关闭能够接触管道(I)内壁之一,但是由于被弹性偏置到位于特定点附近,所以该接触移动移动阀瓣(3.8)到中心。该弹力被克服,且阀瓣(3.8)采用允许关闭的位置。
[0061]为实现沿着轴杆(3.9)的旋转轴线Y-Y’的这种轴向空隙,所述轴杆具有以小摩擦导引其轴向运动的石墨套管(3.10) ο轴杆的一端具有被容纳在杠杆(3.16)的底座(3.16.1)中的斜面(3.9.2),其中杠杆(3.16)利用线性致动器(3.7)操作。致动是通过推杆(3.7.1)执行的,推杆(3.7.1)通过被容纳在杠杆(3.16)端部的钻孔(3.16.2)中的枢轴(3.17)联接。借助该构造,线性致动器(3.7)的线性运动转化为轴杆(3.9)的旋转。致动器(3.7)绕点P在其支撑(3.7.2)中能少量旋转以吸收由于杠杆(3.16)的旋转而导致的推杆(3.7.1)取向的少量变化。
[0062]已经提到,除了旋转之外,轴杆(3.9)还可以沿着轴线Y-Y’进行轴向运动。由于靠近斜面(3.9.2)与杠杆(3.16)相遇的轴杆(3.9)端部的直径减小,轴杆具有梯级(3.9.3)。
[0063]梯级(3.9.3)可以作为中间固定环(3.13)的底座。中间固定环(3.13)贴着轴杆(3.9)紧密配合,以便轴杆(3.9)与中间固定环(3.13)彼此一体。中间固定环(3.13)具有在其上和其下的相应的柔性垫圈(3.12,3.14),例如“Belleville”型垫圈。
[0064]下柔性垫圈(3.12)被放置在支撑垫圈(3.11)中,支撑垫圈(3.11)进而相对第一耦合体(3.1)被固定,从而被固定在其梯级中。
[0065]上柔性垫圈(3.14)利用密封环(3.15)被限制在顶部,密封环也相对第一耦合体(3.1)被固定,从而固定在其另一梯级中。
[0066]借助该构造,柔性环(3.12,3.14)被压缩,因为它们位于将其保持压缩的密封环(3.15)和支撑垫圈(3.
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