一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，包括殼體(1)，所述殼體(1)內(nèi)設(shè)置有相互交纏的煙氣流道和冷卻液流道；所述煙氣流道包括導(dǎo)流板(10)；所述冷卻液流道包括翅片管(3)，所述導(dǎo)流板(10)內(nèi)設(shè)置翅片管(3)，所述翅片管(3)和導(dǎo)流板(10)進(jìn)行相應(yīng)排列后形成最佳的冷卻效果。
【專利說明】
-種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及氣體冷卻器的技術(shù)領(lǐng)域，特別是發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 管束式氣體冷卻器由于管束的存在，使冷卻器內(nèi)部劃分成不同的區(qū)域，從而造成 氣體在不同區(qū)域流動狀態(tài)不同，進(jìn)而使不同區(qū)域的換熱強(qiáng)度不同；在待冷卻氣體橫掠管束 時，換熱管一周的傳熱系數(shù)變化很大，在換熱管一周區(qū)域中最大傳熱系數(shù)是最小傳熱系數(shù) 的2到3倍，運(yùn)種不均勻傳熱系數(shù)的分布嚴(yán)重降低了換熱管束的平均傳熱系數(shù)，從而使冷卻 器換熱功率降低，為了達(dá)到一定的冷卻效果，氣體冷卻器需要消耗更多的材料，從而氣體冷 卻器的體積較大，價格較高;提高氣體冷卻器的換熱強(qiáng)度、減小氣體換熱器的體積一直是一 個熱點(diǎn)。烏克蘭專利UA N059752提出了一種新型管殼式氣體冷卻器，包括殼體、管箱、管束、 管板、折流板、導(dǎo)流板、流體進(jìn)出口法蘭，該發(fā)明在一定程度上均衡了冷卻器內(nèi)不同區(qū)域氣 體的流動狀態(tài)，但由于導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)限制換熱管一周傳熱系數(shù)不同的問題任然存在，從而 制約了氣體冷卻器的小型化和廉價化;防爆發(fā)動機(jī)排氣的溫度較高無法滿足防爆標(biāo)準(zhǔn)的要 求，故需要對發(fā)動機(jī)排氣進(jìn)行冷卻，從而達(dá)到防爆標(biāo)準(zhǔn)要求，現(xiàn)有防爆柴油機(jī)排氣冷卻器多 為濕式氣體冷卻器，體積較大，不適宜安裝空間狹小的地方使用，故特別需要一種換熱效率 高體積較小的發(fā)動機(jī)排氣冷卻器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目地就是為了提供一種換熱效率高、體積小、成本低的發(fā)動機(jī)排氣冷卻 器。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)W上的發(fā)明目的，本發(fā)明給出一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，包括殼體，所述殼 體內(nèi)設(shè)置有相互交纏的煙氣流道和冷卻液流道。
[0005] 作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的改進(jìn):所述煙氣流道包括導(dǎo)流板;所 述冷卻液流道包括翅片管，所述導(dǎo)流板內(nèi)設(shè)置翅片管。
[0006] 作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的進(jìn)一步改進(jìn):所述導(dǎo)流板的兩端分別 設(shè)置有煙氣入口、煙氣出口；所述翅片管的兩端分別設(shè)置有冷卻液入口及冷卻液出口。
[0007] 作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的進(jìn)一步改進(jìn):所述導(dǎo)流板在殼體的底 面上U型排列；所述翅片管豎直固定在殼體底面;所述殼體的上下兩端分別設(shè)置有水腔殼 體;所述冷卻液入口及冷卻液出口分別通過水腔殼體與翅片管相連通。
[000引作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的進(jìn)一步改進(jìn):所述任意相連的翅片管 之間設(shè)置有管板。
[0009] 作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的進(jìn)一步改進(jìn):所述位于翅片管兩側(cè)導(dǎo) 流板在兩翅片管之間形成最小間距b，所述最小間距b為所述翅片管肋高的1到3倍。
[0010] 作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的進(jìn)一步改進(jìn):所述殼體底面上豎直設(shè) 置有隔板，所述導(dǎo)流板為兩段圓弧沿隔板方向周期排練連接而成U型；
[0011] 所述兩圓弧沿?zé)煹琅帕械闹芷跒閮沙崞艿膱A屯、距。
[0012] 作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的進(jìn)一步改進(jìn):所述導(dǎo)流板位于翅片管 兩邊的圓弧與翅片管同屯、，其半徑為R = Rt+a;所述Rt為翅片管外徑、a為導(dǎo)流板距翅片管肋 的距離;述導(dǎo)流板位于位于翅片管之間的圓弧半徑為
記為翅片管 管間距。
[0013] 作為本發(fā)明所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的進(jìn)一步改進(jìn):所述翅片管兩側(cè)導(dǎo)流板 距翅片管的距離與翅片管肋間距之比小于1。
[0014] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過插入波浪形導(dǎo)流板，從而形成了變化的煙道，變化 煙道使煙氣在煙道內(nèi)的不同區(qū)域內(nèi)保持相對一樣的速度，從而使煙道內(nèi)翅片管一周的換熱 系數(shù)較一致，減少了翅片管一周低換熱強(qiáng)度區(qū)域的面積，提高冷卻器的換熱功率;通過設(shè)置 所述導(dǎo)流板位于位于翅片管之間的圓弧半徑天
％翅片管管間距， 減少翅片管對煙氣的流體阻力，降低煙氣在冷卻器內(nèi)的壓力損失，從而降低了因加裝排氣 冷卻器對發(fā)動機(jī)性能的影響;通過限制所述翅片管兩側(cè)導(dǎo)流板距翅片管的距離與翅片管肋 間距之比小于1，從而保證煙氣主要在翅片管肋間流動，提高翅片管的傳熱系數(shù)，提高空氣 冷卻器的換熱功率;本發(fā)明一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，有效提高換熱功率的同時進(jìn)而降低了 煙氣通過排氣冷卻器的壓力損失。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖視本發(fā)明發(fā)動機(jī)排氣冷卻器的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1、圖1、圖2給出了一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，包括殼體1，該殼體1內(nèi)置空腔， 該空腔內(nèi)設(shè)置有煙氣流道和冷卻液流道，煙氣流道和冷卻液流道相互交纏，通過冷卻液進(jìn) 行煙氣溫度的冷卻。
[0018] 而該煙氣流道為導(dǎo)流板10,殼體1底面上豎直設(shè)置有隔板4,而導(dǎo)流板10為兩段圓 弧沿隔板4方向周期排練連接而成U型，運(yùn)種U型的設(shè)置使得該導(dǎo)流板10在盡量小的空間內(nèi) 實(shí)現(xiàn)盡量長的行程空間，增加降溫處理時候的效果。
[0019] 而該冷卻液流道為翅片管3,該翅片管3在導(dǎo)流板10內(nèi)部，通過在殼體1上、下兩端 設(shè)置水腔殼體5實(shí)現(xiàn)冷卻液的供給功能，而在兩個水腔殼體5上分別設(shè)置冷卻液入口 8及冷 卻液出口 9實(shí)現(xiàn)冷卻液的輸入和輸出。
[0020] 在實(shí)現(xiàn)W上設(shè)置的同時，針對相關(guān)的位置進(jìn)行精確的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所能達(dá)到 的最佳效果。
[0021] 其設(shè)置的如下：
[0022] 位于翅片管3兩側(cè)導(dǎo)流板10在兩翅片管3之間形成最小間距b，所述最小間距b為所 述翅片管3肋高的1到3倍。
[0023] 殼體1底面上豎直設(shè)置有隔板4,所述導(dǎo)流板10為兩段圓弧沿隔板4方向周期排練 連接而成u型；
[0024] 兩圓弧沿?zé)煹琅帕械闹芷跒閮沙崞?的圓屯、距。
[0025] 導(dǎo)流板10位于翅片管3兩邊的圓弧與翅片管3同屯、，其半徑為R = Rt+a;
[00%] Rt為翅片管外徑、a為導(dǎo)流板10距翅片管3肋的距離；
[0027] 導(dǎo)流板10位于位于翅片管3之間的圓弧半徑關(guān)
[0028] S為翅片管管間距。
[0029] 翅片管3兩側(cè)導(dǎo)流板10距翅片管3的距離與翅片管3肋間距之比小于1。
[0030] 本發(fā)明工作過程：
[0031 ]煙氣入口 6與發(fā)動機(jī)排氣歧管聯(lián)接，發(fā)動機(jī)煙氣經(jīng)煙氣入口 6進(jìn)入殼體1內(nèi)由導(dǎo)流 板10與翅片管3形成的煙道內(nèi)，煙氣橫掠翅片管3,煙氣經(jīng)由煙氣出口7流出發(fā)動機(jī)排氣冷卻 器；
[0032] 冷卻液由冷卻液入口8流入由管板2和水腔殼體5形成的空腔內(nèi)，后進(jìn)入翅片管3內(nèi) 然后冷卻液由冷卻液出口 9流出發(fā)動機(jī)排氣冷卻器外；
[0033] 由于煙氣與冷卻液之間存在溫度差，從而使熱量通過翅片管傳遞給冷卻液，達(dá)到 降低排氣溫度的目地。
[0034] 本發(fā)明通過插入波浪形導(dǎo)流板10,從而形成了變化的煙道，變化煙道的存在使煙 氣在煙道內(nèi)由翅片管3分割而成的不同區(qū)域內(nèi)保持相對一樣的速度，從而使煙道內(nèi)翅片管3 一周的換熱系數(shù)較一致，減少了翅片管3-周低換熱強(qiáng)度區(qū)域的面積，提高空氣冷卻器的換 熱功率;通過設(shè)置所述導(dǎo)流板10位于翅片管3之間的圓弧半徑為
[0035]
[0036] 其中，S為翅片管3管間距，減少翅片管3對煙氣的流體阻力，降低煙氣在冷卻器內(nèi) 的壓力損失，從而降低因加裝排氣冷卻器對發(fā)動機(jī)性能的影響;通過限制所述翅片管3兩側(cè) 導(dǎo)流板10距翅片管3的距離與翅片管3肋間距之比小于1，從而保證煙氣主要在翅片管3肋間 流過，提高翅片管3肋間的換熱系數(shù)，提高空氣冷卻器的換熱功率;本發(fā)明一種發(fā)動機(jī)排氣 冷卻器，有效提高換熱功率的同時降低了煙氣通過排氣冷卻器的壓力損失;本發(fā)體積較小、 換熱功率較高、對煙氣的壓損較小、成本較低，可W廣泛推廣使用。
[0037] 最后，還需要注意的是，W上列舉的僅是本發(fā)明的一個具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明 不限于W上實(shí)施例，還可W有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直 接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:包括殼體（1)，所述殼體（1)內(nèi)設(shè)置有相互交纏 的煙氣流道和冷卻液流道。2. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:所述煙氣流道包括導(dǎo)流板 (10); 所述冷卻液流道包括翅片管(3 )，所述導(dǎo)流板(10)內(nèi)設(shè)置翅片管(3)。3. 如權(quán)利要求2所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:所述導(dǎo)流板(10)的兩端分 別設(shè)置有煙氣入口（6)、煙氣出口（7); 所述翅片管(3)的兩端分別設(shè)置有冷卻液入口（8)及冷卻液出口（9)。4. 如權(quán)利要求3所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:所述導(dǎo)流板（10)在殼體 (1)的底面上U型排列； 所述翅片管(3)豎直固定在殼體(1)底面； 所述殼體(1)的上下兩端分別設(shè)置有水腔殼體巧）； 所述冷卻液入口（8)及冷卻液出口（9)分別通過水腔殼體巧)與翅片管(3)相連通。5. 如權(quán)利要求4所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于：所述任意相連的翅片管 (3)之間設(shè)置有管板(2)。6. 如權(quán)利要求5所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:所述位于翅片管（3)兩側(cè) 導(dǎo)流板（10)在兩翅片管（3)之間形成最小間距b，所述最小間距b為所述翅片管（3)肋高的1 至。3倍。7. 如權(quán)利要求6所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:所述殼體（1)底面上豎直 設(shè)置有隔板(4)，所述導(dǎo)流板(10)為兩段圓弧沿隔板(4)方向周期排練連接而成U型； 所述兩圓弧沿?zé)煹琅帕械闹芷跒閮沙崞?3)的圓屯、距。8. 如權(quán)利要求7所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:所述導(dǎo)流板(10)位于翅片 管(3)兩邊的圓弧與翅片管(3)同屯、，其半徑為R = Rt+a; 所述Rt為翅片管外徑、a為導(dǎo)流板(10)距翅片管(3)肋的距離； 述導(dǎo)流板（10)位于位于翅片管(3)之間的圓弧半徑另S為翅片管管間距。9. 如權(quán)利要求8所述的一種發(fā)動機(jī)排氣冷卻器，其特征在于:所述翅片管（3)兩側(cè)導(dǎo)流 板(10)距翅片管(3)的距離與翅片管(3)肋間距之比小于1。
【文檔編號】F28D7/16GK105971695SQ201610303954
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】李其朋, 米哈洛·別茲羅德內(nèi), 宋德玉, 胥樂樂, 佩特羅·巴拉瓦什, 雅羅斯拉夫·托克茲, 德米特羅·庫特羅
【申請人】浙江科技學(xué)院