Способ изготовления набора теплообменных блоков и набор теплообменных блоков, полученный таким способом

1. Способ изготовления набора теплообменных блоков (1a-1d), имеющих тепловую мощность в пределах заданного диапазона от минимального до максимального значения, причем каждый теплообменный блок (1а-1d) содержит по меньшей мере один теплообменник (2), установленный в соответствующую оболочку (5), причем способ содержит следующие шаги:
a) обеспечивают единую оболочку (5) для множества теплообменных блоков (1a-1d) набора, причем указанная оболочка (5) имеет постоянную аксиальную протяженность при изменении тепловой мощности блока (1а-1d) в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности, равную аксиальной протяженности блока, имеющего минимальную тепловую мощность в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности;
b) обеспечивают множество спиральных теплообменников (2), каждый из которых имеет тепловую мощность в пределах указанного диапазона от минимального до максимального значения, и каждый из которых содержит по меньшей мере один трубопровод (3) для протекания первой теплопередающей среды, свитый в множество витков вокруг продольной оси (X-X) спирали;
c) устанавливают в единую оболочку (5) по меньшей мере один спиральный теплообменник (2) из указанного множества теплообменников (2) набора;
причем указанное множество теплообменников (2) набора имеет внутренний диаметр, который, по существу, является постоянным при изменении тепловой мощности теплообменника в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности; и
причем указанный по меньшей мере один трубопровод (3) указанного по меньшей мере одного теплообменника (2) имеет радиальную протяженность витков, пропорциональную тепловой мощности теплообменника (2) так, что осевая протяженность теплообменника (2) при изменении его тепловой мощности остается, по существу, постоянной и равна аксиальной протяженности теплообменника (2), имеющего минимальную тепловую мощность в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности набора.
2. Способ по п. 1, в котором указанный набор теплообменных блоков (1a-1d) содержит от двух до восьми теплообменных блоков (1a-1d), имеющих тепловую мощность, увеличивающуюся в пределах указанного диапазона от минимального до максимального значения.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором шаг а) обеспечения единой оболочки (5) указанного множества теплообменных блоков (1a-1d) набора выполняют путем обеспечения оболочки (5), имеющей заданные и постоянные размеры при изменении тепловой мощности блока (1а-1d) в пределах указанного диапазона от минимального до максимального значения тепловой мощности.
4. Способ по п. 3, в котором поперечная протяженность указанной единой оболочки (5) набора теплообменных блоков (1a-1d) такова, чтобы внутри оболочки (5) было образовано гнездо, способное вместить теплообменник (2) с максимальными радиальными размерами в наборе блоков (1а-1d).
5. Способ по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один трубопровод (3) теплообменника (2) имеет поперечное сечение витков, пропорциональное тепловой мощности теплообменника (2).
6. Способ по п. 1, в котором шаг b) обеспечения указанного множества спиральных теплообменников (2) содержит следующие шаги:
i) обеспечивают трубопровод (3), имеющий поперечное сечение потока текучей среды с заданным значением, пропорциональным тепловой мощности, подлежащей вырабатыванию;
ii) придают указанному трубопроводу (3) спиральную форму с получением множества витков.
7. Способ по п. 1 или 6, в котором витки из указанного множества витков указанного по меньшей мере одного трубопровода (3) теплообменника (2) из указанного множества теплообменников имеют уплощенное поперечное сечение, длинная ось которого, по существу, перпендикулярна указанной продольной оси (X-X) спирали, или образует с данной осью (X-X) острый угол (α).
8. Способ по п. 6 или 7, в котором шаг b) обеспечения указанного множества спиральных теплообменников (2) дополнительно содержит шаг, на котором витки пластически деформируют в радиальном или аксиально/радиальном направлении, получая указанное множество витков, имеющих уплощенное поперечное сечение, длинная ось которого, по существу, перпендикулярна продольной оси (X-X) спирали или образует с данной осью (X-X) острый угол (α),
причем указанный шаг пластической деформации выполняют так, чтобы и поперечное сечение потока текучей среды в трубопроводе (3), и аксиальная протяженность теплообменника (2) из указанного множества теплообменников оставались, по существу, постоянными.
9. Способ по п. 7, в котором шаг b) обеспечения указанного множества спиральных теплообменников (2) содержит следующие шаги:
iii) обеспечивают трубопровод (3), имеющий уплощенное поперечное сечение потока текучей среды, которое имеет заданное значение, пропорциональное тепловой мощности;
iv) придают указанному трубопроводу (3) спиральную форму с получением множества витков, имеющих уплощенное поперечное сечение, длинная ось которого, по существу, перпендикулярна продольной оси (X-X) спирали или образует с данной осью (X-X) острый угол (α).
причем указанный шаг придания спиральной формы выполняют так, чтобы при изменении тепловой мощности аксиальная протяженность теплообменника (2) из указанного множества теплообменников была, по существу, постоянной.
10. Способ по п. 7, в котором отношение внутренней ширины (W) к внутренней высоте (Н) каждого витка спиральных теплообменников (2) указанного множества теплообменников (2), соответственно измеренных параллельно длинной и короткой осям поперечного сечения указанного трубопровода (3), имеет значение, пропорциональное тепловой мощности теплообменника.
11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором шаг а) обеспечения единой оболочки (5) для указанного множества теплообменных блоков (1a-1d) набора содержит обеспечение по меньшей мере одной пары втулок (18, 19), отходящих от периферийной боковой стенки (5с) единой оболочки (5) и имеющих постоянное межосевое расстояние при изменении тепловой мощности блока (1а-1d) в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности; а шаг с) установки внутри указанной оболочки (5) указанного по меньшей мере одного спирального теплообменника (2) из указанного множества теплообменников (2) набора содержит размещение противоположных концов указанного по меньшей мере одного трубопровода (3) в соответствующую втулку (18, 19) из указанной пары втулок (18, 19).
12. Набор теплообменных блоков (1а-1d), имеющих тепловую мощность в пределах заданного диапазона от минимального до максимального значения, причем каждый теплообменный блок (1a-1d) содержит по меньшей мере один спиральный теплообменник (2) из множества теплообменников (2) набора и имеет тепловую мощность в пределах указанного диапазона от минимального до максимального значения;
причем набор содержит единую оболочку (5) для множества теплообменных блоков (1a-1d) набора, в которой установлен указанный по меньшей мере один спиральный теплообменник (2) из указанного множества теплообменников (2);
причем каждый спиральный теплообменник (2) из указанного множества теплообменников (2) набора содержит по меньшей мере один трубопровод (3) для протекания первой теплопередающей среды, свитый в множество витков вокруг продольной оси (X-X) спирали;
причем указанное множество теплообменников (2) набора имеют внутренний диаметр, который является, по существу, постоянным при изменении тепловой мощности теплообменника (2) в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности;
причем указанный по меньшей мере один трубопровод (3) теплообменника (2) из указанного множества теплообменников (2) набора имеет радиальную протяженность витков, пропорциональную тепловой мощности теплообменника (2), при этом аксиальная протяженность теплообменника (2) при изменении тепловой мощности последнего является, по существу, постоянной и равна аксиальной протяженности теплообменника (2), имеющего минимальную тепловую мощность в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности; и
причем указанная единая оболочка (5) набора имеет аксиальную протяженность, которая является постоянной при изменении тепловой мощности блока (1а-1d) и равна аксиальной протяженности блока, имеющего минимальную тепловую мощность в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности.
13. Набор теплообменных блоков (1a-1d) по п. 12, содержащий от двух до восьми теплообменных блоков (1a-1d), имеющих тепловую мощность, увеличивающуюся в пределах указанного заданного диапазона от минимального до максимального значения.
14. Набор теплообменных блоков (1а-1d) по п. 12 или 13, в котором указанная единая оболочка (5) указанного множества теплообменных блоков (1а-1d) набора имеет заданные и постоянные размеры при изменении тепловой мощности блока (1a-1d) в пределах указанного диапазона от минимального до максимального значения тепловой мощности.
15. Набор теплообменных блоков (1а-1d) по п. 14, в котором поперечная протяженность указанной единой оболочки (5) набора такова, чтобы внутри оболочки (5) было образовано гнездо, способное вместить теплообменник (2) с максимальными радиальными размерами в наборе блоков (1a-1d).
16. Набор теплообменных блоков (1а-1d) по п. 12, в котором указанный по меньшей мере один трубопровод (3) теплообменника (2) из указанного множества теплообменников имеет поперечное сечение витков, пропорциональное тепловой мощности теплообменника (2).
17. Набор теплообменных блоков (1а-1d) по п. 12, в котором витки указанного множества витков указанного по меньшей мере одного трубопровода (3) теплообменника (2) из указанного множества теплообменников имеют уплощенное поперечное сечение, длинная ось которого, по существу, перпендикулярна указанной продольной оси (X-X) спирали или образует с данной осью (X-X) острый угол (α).
18. Набор теплообменных блоков (1a-1d) по п. 17, в котором отношение внутренней ширины (W) к внутренней высоте (Н) каждого витка спиральных теплообменников (2) указанного множества теплообменников, соответственно измеренных параллельно длинной и короткой осям поперечного сечения указанного трубопровода (3), имеет значение, пропорциональное тепловой мощности теплообменника.
19. Набор теплообменных блоков (1а-1d) по п. 18, в котором отношение внутренней ширины (W) к внутренней высоте (Н) каждого витка теплообменников (2) из указанного множества теплообменников имеет значение, превышающее 2,5, являющееся функцией тепловой мощности теплообменника (2).
20. Набор теплообменных блоков (1a-1d) по любому из пп. 12-19, в котором указанная единая оболочка (5) набора содержит по меньшей мере одну пару втулок (18, 19), отходящих от периферийной боковой стенки (5с) единой оболочки (5) и имеющих постоянное межосевое расстояние при изменении тепловой мощности блока (1а-1d) в пределах указанного диапазона значений тепловой мощности; при этом противоположные концы указанного по меньшей мере одного трубопровода (3) указанного по меньшей мере одного спирального теплообменника (2) из указанного множества теплообменников помещены в соответствующие втулки (18, 19) из указанной пары втулок (18, 19).