[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本公开涉及热交换器。

背景技术

这部分提供的是与本公开相关的背景技术信息，其并不一定是现有技术。

热交换器操作成以各种手段帮助热从一种流体转移至第二种流体。一种类型的热交换器设计是包括壳(大型压力容器)以及多个管的壳与管热交换器。管延伸穿过壳的内部。管组还可以称作管束，并且可以由若干类型的管(例如平直的、弯曲的、U形的、平的、纵向带翼片的，等)组成。管可以借助管板保持在壳内的正确位置。

在热交换器的操作过程中，一种流体(管侧流体)流动穿过管。另一种单独流体(壳侧流体)在管上(但在壳内)流动。热通过管壁从一种流体转移至另一种流体，或者从管侧流体转移至壳侧流体或者从壳侧流体转移至管侧流体。例如，当管侧流体与壳侧流体均是液体时会发生液体对液体的热交换，使得热经由管壁从一种液体转移至另一种液体。或者，例如，当管侧流体与壳侧流体中的一者是液体并且另一者是气体(例如空气等)时会发生液体对空气(或者液体对气体)的热交换，使得热可以在液体与气体之间转移。

发明内容

在一个方面中，本公开涉及一种热交换器，该热交换器包括：限定内部的壳；延伸穿过所述壳的所述内部的一个或多个管；至少一个壳侧流体入口；至少一个壳侧流体出口；至少一个壳侧气体入口；以及至少一个壳侧气体出口；用于允许至少一种管侧流体进入所述热交换器并且流到所述一个或多个管中的至少一个管侧流体入口；用于允许所述至少一种管侧流体在流经所述一个或多个管之后离开所述热交换器的至少一个管侧流体出口，所述至少一个壳侧流体入口与所述至少一个壳侧流体出口被构造成允许壳侧流体分别进入以及离开所述热交换器的区域，使得所述壳侧流体绕所述管的位于所述区域内的部分流动，从而允许所述一个或多个管内的所述至少一种管侧流体与所述区域内的所述壳侧流体之间热交换；以及所述至少一个壳侧气体入口与所述至少一个壳侧气体出口被构造成允许壳侧气体分别进入以及离开所述壳的所述内部，使得所述壳侧气体绕所述一个或多个管的位于所述内部内的部分流动，从而允许在所述壳的所述内部内所述壳侧气体与所述一个或多个管内的所述至少一种管侧流体之间热交换。

该热交换器还包括位于所述壳的相对端部处的第一集箱与第二集箱，并且其中：所述一个或多个管在所述第一集箱与所述第二集箱之间延伸穿过所述壳的所述内部；所述第一集箱包括所述至少一个管侧流体入口；并且所述第二集箱包括所述至少一个管侧流体出口。

所述第一集箱包括一个或多个第一管板，所述一个或多个第一管板具有一个或多个开口，所述一个或多个管的相应入口端部定位在所述一个或多个开口中；并且所述第二集箱包括一个或多个第二管板，所述一个或多个第二管板具有一个或多个开口，所述一个或多个管的相应出口端部定位在所述一个或多个开口中；借此，所述第一管板与所述第二管板能操作用于帮助保持所述一个或多个管的定位。

所述至少一种管侧流体是至少一种管侧液体；所述壳侧流体是壳侧液体；所述壳侧气体是空气；并且所述热交换器能选择性地操作用于提供以下任一者或者两者：所述至少一种管侧液体与所述区域内的所述壳侧液体之间的液体对液体热交换；以及所述壳的所述内部内的所述空气与所述至少一种管侧液体之间的液体对空气热交换。

该热交换器还包括一个或多个分隔板，所述一个或多个分隔板将所述壳分开成单独部分，使得所述热交换器能操作用于利用单一壳侧流体来冷却多个处理环。

所述热交换器能操作用于利用单一壳侧流体来冷却至少三个处理环。

所述热交换器能操作用于利用设备水流作为所述单一壳侧流体来冷却医学成像系统的三个处理环。

所述一个或多个管包括由所述一个或多个分隔板分开的至少两个管组；并且每个管组均被构造成接纳与其它管组不同的管侧流体。

所述热交换器能选择性地操作用于提供液体对液体热交换以及/或者液体对空气热交换中的任一者或者两者。

在另一方面中，本公开涉及一种热交换器，该热交换器包括：限定内部的壳；一个或多个分隔板，所述一个或多个分隔板将所述壳分开成单独部分；延伸穿过所述壳的所述内部并且由所述一个或多个分隔板分开的至少两个由一个或多个管形成的管组，一个或多个管的每个管组均被构造成接纳与每一其它管组不同的管侧流体；借此，所述热交换器能操作用于利用单一壳侧流体来冷却多个处理环。

所述热交换器能操作用于利用单一壳侧流体来冷却至少三个处理环。

所述热交换器能操作用于利用设备水流作为所述单一壳侧流体来冷却医学成像系统的三个处理环。