熱傳遞板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種類(lèi)型的熱傳遞板，其具有中心開(kāi)口以接收流體分隔裝置，流體分隔裝置允許中心開(kāi)口的第一部分用作流體入口而中心開(kāi)口的第二部分用作流體出口。
【背景技術(shù)】
[0002]如今存在許多不同的類(lèi)型的板熱交換器，其用于各種應(yīng)用中，這取決于其類(lèi)型。一些類(lèi)型的板熱交換器由殼體組裝，殼體形成密封封殼，連結(jié)的熱傳遞板布置在其中。熱傳遞板形成熱傳遞板的堆疊，其中，用于第一和第二流體的交替的第一和第二流路徑形成在熱傳遞板之間中。
[0003]對(duì)于一個(gè)類(lèi)型的板熱交換器，即所謂的中心端口板熱交換器，各個(gè)熱傳遞板具有用于第一流體路徑的中心開(kāi)口(中心端口)。第一流體路徑中的流體在熱傳遞板中的中心開(kāi)口的入口區(qū)段處進(jìn)入熱傳遞板，流過(guò)板且在同一中心開(kāi)口的出口區(qū)段處離開(kāi)板。出口區(qū)段與入口區(qū)段相反，并且流體分隔裝置插入中心開(kāi)口中，以分隔通往入口區(qū)段的流體流與通往出口區(qū)段的流體流。因而，同一端口借助于分隔裝置用作用于流過(guò)熱傳遞板的流體的流體入口和流體出口?；旧希谝涣黧w在熱傳遞板上進(jìn)行180°轉(zhuǎn)向，使得在穿過(guò)中心開(kāi)口看時(shí)，第一流體在與第一流體進(jìn)入板的位置相反的位置處離開(kāi)板。
[0004]第二流體在板的周緣的入口區(qū)段處進(jìn)入熱傳遞板，流過(guò)板且在板的周緣的出口區(qū)段處離開(kāi)板，所述出口區(qū)段與入口區(qū)段相反。
[0005]顯而易見(jiàn)，用于第一流體的入口和出口位于每隔一個(gè)的板對(duì)之間，而用于第二流體的入口和出口位于其它每隔一個(gè)的板對(duì)之間。因而，第一和第二流體在每隔一個(gè)的熱傳遞板對(duì)之間流過(guò)熱傳遞板的相應(yīng)的側(cè)。具有用于第一流體的入口和出口的板對(duì)中的板沿著其整個(gè)周緣密封到彼此上，而具有用于第二流體的入口和出口的板對(duì)中的板在其中心開(kāi)口處密封到彼此上。
[0006]因?yàn)闊醾鬟f板被殼體包圍，所以與許多其它類(lèi)型的板熱交換器相比，中心端口板熱交換器可承受高壓力水平。仍然，中心端口板熱交換器為緊湊的，其具有良好的熱傳遞屬性且可承受?chē)?yán)酷的運(yùn)行狀況，而不斷裂。
[0007]連結(jié)的熱傳遞板有時(shí)稱(chēng)為板包或熱傳遞板堆疊。熱傳遞板堆疊具有基本圓柱形形狀，其具有內(nèi)部中心通孔，這是中心端口板熱交換器特有的。熱傳遞板堆疊可為全焊接的，使得可在熱傳遞板之間省略橡膠墊片。這使中心端口板熱交換器適于在高溫度和高壓力下以大范圍的腐蝕性流體的運(yùn)行。
[0008]在中心端口板熱交換器的維護(hù)期間，通過(guò)移除例如殼的頂或底蓋和通過(guò)用清潔劑沖洗熱傳遞板的堆疊，可接近和清潔熱傳遞板堆疊。還可行的是用新的堆疊替代熱傳遞板堆疊，新的堆疊可與之前的堆疊相同或不同，只要其能夠恰當(dāng)?shù)夭贾迷跉?nèi)。
[0009]大體上，中心端口板熱交換器不僅適于用作傳統(tǒng)的熱交換器，而且還適于用作冷凝器或再沸器。在后兩種情況下，殼可包括用于冷凝物的額外的入口/出口，這可消除對(duì)特殊的分離器單元的需要。
[0010]具有其熱傳遞板堆疊的中心端口板熱交換器的設(shè)計(jì)如所指示的那樣提供對(duì)于該類(lèi)型非常特定的優(yōu)點(diǎn)和屬性的組合。已經(jīng)公開(kāi)了中心端口板熱交換器的多個(gè)實(shí)施例，諸如出現(xiàn)在專(zhuān)利文獻(xiàn)EP2002193 Al中的那些。與若干其它類(lèi)型的板熱交換器相比，中心端口板熱交換器具有緊湊設(shè)計(jì)且可承受高壓力水平。但是，估計(jì)到，中心端口板熱交換器可改進(jìn)其將熱從一種流體傳遞到另一種流體的能力，同時(shí)仍然確?？沙惺茌^高的壓力水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ]本發(fā)明的目標(biāo)在于為中心端口板熱交換器提供一種改進(jìn)性能。具體而言，目標(biāo)在于改進(jìn)熱傳遞板的熱傳遞能力，其具有相應(yīng)的中心開(kāi)口，這允許板用于中心端口板熱交換器中。
[0012]為了解決這些目標(biāo)，提供一種熱傳遞板。熱傳遞板構(gòu)造成布置在板熱交換器中且包括多個(gè)排，其中各個(gè)排具有交替的凸脊和凹槽，它們沿著熱傳遞板的中心面，在熱傳遞板的頂平面和底平面之間延伸，頂平面和底平面基本平行于中心面且位于中心面的相應(yīng)的偵U。同一排中的各個(gè)凸脊和相鄰的凹槽之間的過(guò)渡由熱傳遞板的相對(duì)于中心面傾斜的部分形成。熱傳遞板還具有:中心開(kāi)口，其構(gòu)造成接收流體分隔裝置，使得中心開(kāi)口的第一部分可用作流體入口而中心開(kāi)口的第二部分可用作流體出口；以及板部分，板部分沿著熱傳遞板的中心面，在成排的凸脊和凹槽之間延伸，使得排彼此分隔。
[0013]熱傳遞板是有利的，因?yàn)槠鋭偠确浅８咔曳€(wěn)定可靠，同時(shí)適于中心端口板熱交換器且提供高效的熱傳遞。
[0014]沿著熱傳遞板的中心面，在成排的凸脊和凹槽之間延伸的板部分可稱(chēng)為加強(qiáng)區(qū)段或加強(qiáng)部分。與成排的凸脊和凹槽相比，加強(qiáng)區(qū)段在平行于中心面的方向上具有典型地更高剛度。一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)區(qū)段可以任何組合的方式為平坦的、階梯的和波形的中的任一個(gè)。加強(qiáng)區(qū)段可伸長(zhǎng)。加強(qiáng)區(qū)段典型地沿著熱傳遞板的中心面延伸。加強(qiáng)區(qū)段可在熱傳遞板的第一平面和第二平面之間延伸，其中第一平面和第二平面基本平行于中心面且位于中心面的相應(yīng)的側(cè)。第一平面位于頂平面和中心面之間。第二平面位于中心面和底平面之間。這使熱傳遞板在其平面延伸中穩(wěn)定可靠。
[0015]多個(gè)凸脊在熱傳遞板的頂側(cè)上的頂表面的接觸區(qū)域可大于多個(gè)凹槽在熱傳遞板的底側(cè)上的底表面的接觸區(qū)域。這是有利的，因?yàn)闊醾鬟f板可更好地處理壓力在熱傳遞板的一個(gè)側(cè)上比在熱傳遞板的另一個(gè)側(cè)上更高的情況。
[0016]多排交替的凸脊和凹槽可在熱傳遞板的切向方向上延伸。
[0017]多排交替的凸脊和凹槽可在熱傳遞板的徑向方向上延伸。
[0018]徑向方向可為從板的中心開(kāi)始且指向板的周緣的任何方向。切向方向可為垂直于徑向方向的方向。
[0019]熱傳遞板可包括多個(gè)區(qū)段的成排的交替的凸脊和凹槽，其中區(qū)段中的內(nèi)區(qū)段比區(qū)段中的外區(qū)段提供更高流阻，內(nèi)區(qū)段布置成比外區(qū)段更接近中心開(kāi)口。具有更高流阻的內(nèi)區(qū)段可為一區(qū)段，水意圖在熱傳遞板布置在其中的熱交換器的運(yùn)行期間流過(guò)該區(qū)段。
[0020]在本文的語(yǔ)境中，當(dāng)熱傳遞板的區(qū)段具有更高流阻，這表示該區(qū)段對(duì)流過(guò)該區(qū)段或在至少部分地由該區(qū)段形成或包圍的通道中流動(dòng)的流體提供更高流阻。
[0021]內(nèi)區(qū)段可比外區(qū)段具有更高切向流阻。
[0022]熱傳遞板可包括:第一幾何中心軸線，其延伸穿過(guò)中心開(kāi)口的第一部分，通過(guò)熱傳遞板的中心和穿過(guò)中心開(kāi)口的第二部分；以及第二幾何中心軸線，其垂直于第一中心軸線且延伸通過(guò)中心，其中在沿著平行于第二中心軸線的方向看時(shí)，內(nèi)區(qū)段布置成比外區(qū)段更接近中心開(kāi)口。熱傳遞板可關(guān)于第一中心軸線對(duì)稱(chēng)。熱傳遞板還可關(guān)于第二中心軸線對(duì)稱(chēng)。
[0023]與外區(qū)段的成排的交替的凸脊和凹槽相比，內(nèi)區(qū)段的成排的交替的凸脊和凹槽可具有不同的間距(pitch)。例如，間距可在同一排中的凸脊和凹槽之間而不同，間距可在不同的排中的凸脊和凹槽之間而不同，并且不同的排之間的間距(距離)可為不同的。
[0024]內(nèi)區(qū)段和外區(qū)段中的任一個(gè)可具有彎曲矩形的形狀。
[0025]熱傳遞板可包括:第一擋板和第二擋板，它們布置在中心開(kāi)口的第一部分的相應(yīng)的側(cè)；以及第三擋板和第四擋板，它們布置在中心開(kāi)口的第二部分的相應(yīng)的側(cè)，其中各個(gè)擋板具有在熱傳遞板的徑向方向上的延伸。
[0026]熱傳遞板可包括周邊緣，其具有可用作流體入口的第一部分和可用作流體出口的第二部分，其中周邊緣的位于周邊緣的第一部分和第二部分中間的區(qū)段構(gòu)造成用位于熱傳遞板的頂側(cè)處的類(lèi)似熱傳遞板的對(duì)應(yīng)的區(qū)段密封，而中心開(kāi)口的位于中心開(kāi)口的第一部分和第二部分中間的區(qū)段構(gòu)造成用位于熱傳遞板的底側(cè)處的類(lèi)似熱傳遞板的對(duì)應(yīng)的區(qū)段密封。
[0027]根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種熱交換器，包括多個(gè)其中各個(gè)結(jié)合之前描述的特征的熱傳遞板、形成密封封殼的殼體，以及分隔裝置，分隔裝置布置在熱傳遞板的中心開(kāi)口中，使得中心開(kāi)口可用作流體入口和流體出口。熱傳遞板永久地連結(jié)，并且布置在密封封殼中，使得用于第一和第二流體的交替的第一和第二流路徑形成于熱傳遞板之間中。提供的熱交換器典型地為中心端口板熱交換器。
[0028]至少兩個(gè)相鄰的熱傳遞板的中心面之間的距離可在熱傳遞板的內(nèi)區(qū)段處比在熱傳遞板的外區(qū)段處更小，內(nèi)區(qū)段布置成比外區(qū)段更接近中心開(kāi)口。
[0029]熱傳遞板可包括:中心邊緣，其折疊向相鄰的熱傳遞板的對(duì)應(yīng)的折疊的中心邊緣且與其連結(jié)；以及周邊緣，其折疊向另一個(gè)相鄰的熱傳遞板的對(duì)應(yīng)的折疊的周邊緣且與其連結(jié)。
[0030]根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種運(yùn)行上面描述的熱交換器的方法，其中水傳送經(jīng)過(guò)熱傳遞板的布置了擋板的側(cè)。另外或備選地，液體介質(zhì)傳送通過(guò)中心開(kāi)口且進(jìn)入第一流體路徑，而氣態(tài)介質(zhì)傳送到第二流體