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      板式熱交換器板、板式熱交換器、用于加熱的設(shè)備及用于熱交換的方法與流程

      文檔序號:12557582閱讀:270來源:國知局
      板式熱交換器板、板式熱交換器、用于加熱的設(shè)備及用于熱交換的方法與流程
      本發(fā)明涉及用于板式熱交換器的熱交換器板。此外,本發(fā)明涉及包括多個這種熱交換器板的板式熱交換器。熱交換器用于將熱能從第一介質(zhì)傳遞至第二介質(zhì),比如用于從第一介質(zhì)回收熱。一種類型的熱交換器包括呈板組形式的多個熱交換器板,板組布置在殼中以形成所謂的板殼式熱交換器。本發(fā)明還涉及用于加熱的設(shè)備,該設(shè)備包括燃燒器和用于從由燃燒器產(chǎn)生的燃燒氣體回收熱能的板式熱交換器。這種用于加熱的設(shè)備可以在用于產(chǎn)生熱和熱水的中央加熱器中使用。本發(fā)明還涉及用于在第一介質(zhì)與第二介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換的方法。

      背景技術(shù):
      在現(xiàn)有技術(shù)中存在許多不同類型的熱交換器和用于加熱的設(shè)備。在加熱行業(yè)中,使用模制或管成形的熱交換器來從燃燒氣體回收熱能——也稱為燃燒熱,其中熱能通過燃料和空氣的混合物的火焰燃燒產(chǎn)生?;鹧嫒紵诟邷叵逻M(jìn)行并且包括復(fù)雜的氣相自由基反應(yīng)(radicalreactionsingasphase)。設(shè)計緊湊的燃燒器和熱交換器的可能性受限于為獲得有效燃燒而需要特定的火焰長度的燃燒技術(shù)。此外,存在火焰自身或火焰區(qū)與熱交換器的傳熱表面直接接觸的風(fēng)險,這將導(dǎo)致一氧化碳的高排放和損毀材料的風(fēng)險。為獲得合理的耐久性,通常的解決方案是加大材料厚度以補(bǔ)償這些技術(shù)問題。因而,其結(jié)果是現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備低效、占空間、笨重且昂貴。因而,存在對改進(jìn)的熱交換器和用于加熱的設(shè)備的需要。

      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      本發(fā)明的目的是避免上面提及的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和問題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從燃燒氣體更有效地回收熱并且實(shí)現(xiàn)了獲得更緊湊且節(jié)省成本的用于加熱的設(shè)備的可能性。本發(fā)明涉及用于板式熱交換器的熱交換器板,該熱交換器板包括多個端口、第一側(cè)部、第二側(cè)部以及中心點(diǎn),假想的中心軸線沿與板的平面垂直的方向延伸穿過該中心點(diǎn),其中,板包括用于第一介質(zhì)的第一端口以及用于第二介質(zhì)的至少第二端口和第三端口,其特征在于設(shè)置在第二側(cè)部上以形成第一傳熱區(qū)域和第二傳熱區(qū)域的密封件,其中,第二端口設(shè)置在第一傳熱區(qū)域中并且第三端口設(shè)置在第二傳熱區(qū)域中。該板可以包括圍繞第一端口設(shè)置在第二側(cè)部上的第一密封件、在板的圓周處設(shè)置在第二側(cè)部上的第二密封件、以及形成第一傳熱區(qū)域和第二傳熱區(qū)域的第三密封件,第三密封件例如是封閉的,其中,第一傳熱區(qū)域與第二傳熱區(qū)域間隔開。通過熱交換器板的設(shè)計,能夠從第一介質(zhì)有效地?zé)醾鬟f至第二介質(zhì),其中,避免了過熱、特別是在圍繞第一端口的邊緣處的過熱。這進(jìn)而防止了因熱力現(xiàn)象和過高溫度形成的裂紋并且使得能夠獲得長使用壽命的包括該板的熱交換器。此外,能夠進(jìn)行其中的流動方向是徑向地對向流動的熱交換并且第二介質(zhì)能夠平行地且連續(xù)地流動通過熱交換器的板組。通過有效地?zé)醾鬟f,可以避免呈例如水的形式的第二介質(zhì)沸騰,還可以減小石灰化合物的沉淀。此外,可以避免呈燃燒氣體形式的第一介質(zhì)的弱冷凝。第一端口可以設(shè)置在板的中央并且第一傳熱區(qū)域可以設(shè)置在第二傳熱區(qū)域的徑向外部。傳熱區(qū)域可以是環(huán)形的,其中,第二傳熱區(qū)域圍繞第一端口,并且第一傳熱區(qū)域圍繞第二傳熱區(qū)域。第一端口可以是圓形的。板可以是圓形的。板的第一側(cè)部可以形成有第一式樣以提供第一介質(zhì)的徑向流,其中,板的第二側(cè)部可以形成有不同的式樣以提供第二介質(zhì)的外部流和內(nèi)部流。第二端口和第三端口可以繞中心軸線相互成角度地移位。板還可以包括第四端口和第五端口,其中,第四端口設(shè)置在第一傳熱區(qū)域中、用于第二介質(zhì),第五端口設(shè)置在第二傳熱區(qū)域中、用于第二介質(zhì)。本發(fā)明還涉及一種板式熱交換器,該板式熱交換器包括具有第一端板、第二端板及設(shè)置在第一端板與第二端板之間的如上所述的熱交換器板的板組,其中,所述板設(shè)置成在第一端板與第二端板之間交替地形成用于第一介質(zhì)的第一間隙,以及在第一端板與第二端板之間交替地形成用于第二介質(zhì)的第二間隙,其中,所述板設(shè)置成在第一間隙中在第一端口與所述板之間形成沿徑向方向的通道,使得第一介質(zhì)可以在第一端口與位于所述板的圓周外側(cè)的位置之間徑向地流動。在第二端板處,熱交換器可以在第二端口與第三端口之間設(shè)置有通道,使得第二介質(zhì)可以在第二端口與第三端口之間流動。因此,獲得了一種用于將熱從第一介質(zhì)——如燃燒氣體傳遞至第二介質(zhì)——如水的緊湊且有效的熱交換器。因此,由于第一間隙的周界是敞開的并且形成用于第一介質(zhì)的出口,因此熱交換器可以設(shè)置成使得第一介質(zhì)能夠從第一端口在沿著板的平面的方向上流動并從板組流出。因此,熱交換器可以設(shè)置成使得第一介質(zhì)沿與中心軸線垂直的方向從第一間隙流出。殼體可以封閉板組,使得第一介質(zhì)可以例如在板組的周界與殼體之間的間隙中沿軸向方向被引導(dǎo)并且引導(dǎo)至殼體中的出口。本發(fā)明還涉及一種用于加熱的設(shè)備,該設(shè)備包括燃燒器和如上所述的板式熱交換器,燃燒器設(shè)置有催化器以通過催化燃燒燃料提供第一介質(zhì),板式熱交換器連接至燃燒器以將熱從第一介質(zhì)傳遞至第二介質(zhì)。因此,第一介質(zhì)是燃燒氣體而第二介質(zhì)可以是液體——如水。所得到的設(shè)備是高效的并且可以制造成緊湊且具有長耐久性的。燃燒器可以包括外罩和內(nèi)罩,外罩具有用于燃料的入口,內(nèi)罩具有用于燃料的入口并且設(shè)置在外罩中以在內(nèi)罩與外罩之間形成空間從而導(dǎo)引進(jìn)入的燃料圍繞內(nèi)罩并且導(dǎo)引至內(nèi)罩的入口開口,其中,催化器設(shè)置在內(nèi)罩中以提供呈燃燒氣體形式的第一介質(zhì)。因此,燃燒器的冷卻借助于進(jìn)入的燃料或燃料和空氣的混合物而獲得,其中,獲得了燃燒器的簡化的冷卻從而避免了逆火。催化器可以是漸縮的,例如圓錐形或形成為半球形或以任何其他適合的方式形成,使得燃燒從外部發(fā)生并且進(jìn)入燃燒器。此外,設(shè)備可以設(shè)置成使得燃燒從頂部和下部發(fā)生。因而,避免了燃燒器的殼的過熱,此外,外罩通過進(jìn)入的燃料或燃料和空氣的混合物被冷卻并且還可以通過與熱交換器的接觸以傳導(dǎo)的方式冷卻。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面的實(shí)施方式的描述、附圖以及從屬權(quán)利要求變得明顯。附圖說明現(xiàn)在將借助于實(shí)施方式并且參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明,在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的用于加熱的設(shè)備的示意性立體圖,其中,燃燒器、熱交換器和裝置的殼體彼此分開,圖2是圖1的燃燒器的局部縱向剖開的示意性立體圖,其中,燃燒器的催化器單獨(dú)示出,圖3是圖2的燃燒器的示例性縱視圖,其中,燃燒器的催化器已經(jīng)被移除,圖4是從根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的熱交換器板的上方觀察的示意圖,圖5是從根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的熱交換器板的上方觀察的示意圖,圖6是根據(jù)本發(fā)明的基本實(shí)施方式的熱交換器的第一端部的示意性分解立體圖,其中,第一介質(zhì)的流動通借助于點(diǎn)劃線示出而第二介質(zhì)的流動借助于虛線示出,圖7是根據(jù)圖6的熱交換器的中間部的示意性分解立體圖,圖8是根據(jù)圖6和圖7的熱交換器的第二端部的示意性分解立體圖,圖9是根據(jù)本發(fā)明的基本實(shí)施方式的熱交換器板的第二側(cè)部的示意圖,其中,第二介質(zhì)的流動被更詳細(xì)地示出,圖10是根據(jù)替代性實(shí)施方式的燃燒器的局部縱向剖開的示意性立體圖,以及圖11是圖10的燃燒器的在縱向方向上的示意圖,其中,燃燒器的催化器已經(jīng)被移除。具體實(shí)施方式參照圖1,示例性地示出了根據(jù)一個實(shí)施方式的用于加熱的設(shè)備10。設(shè)備10包括燃燒器11、熱交換器12和用于容納熱交換器12的殼體13。例如,熱交換器12是熱交換器板的板組,其中,板組和殼體13形成板殼式熱交換器。例如,設(shè)備10設(shè)置用于加熱介質(zhì)——如液體或氣體。例如,設(shè)備10設(shè)置用于在建筑物——如住宅、工業(yè)設(shè)施、辦公樓以及類似物中產(chǎn)生熱和熱水。根據(jù)一個實(shí)施方式,設(shè)備10安裝在中央加熱器中,比如用于產(chǎn)生熱和熱水的壁掛式加熱鍋爐中。燃燒器11包括入口14,該入口14用于將燃料——如天然氣或任何其他適合類型的燃料引導(dǎo)至燃燒器11中。例如,入口14設(shè)置用于將燃料和空氣的混合物引導(dǎo)至燃燒器11中。替代性地,燃燒器11設(shè)置有在附圖中未示出的用于空氣或氧氣的單獨(dú)入口。燃燒器11還包括用于燃料的催化燃燒的催化器15。催化器15設(shè)置在燃燒器11內(nèi)部。然而,在圖1中,催化器15在燃燒器11外部示出。因而,燃燒器11設(shè)置用于催化燃燒燃料同時形成熱的燃燒氣體。燃燒器11還包括用于燃燒氣體的出口16。下面參照圖2和圖3更詳細(xì)地描述燃燒器11。燃燒器11的出口16以與熱交換器12連接的方式設(shè)置,使得燃燒氣體被引導(dǎo)至熱交換器12。在所示實(shí)施方式中,燃燒器11和熱交換器12沿著延伸穿過燃燒器11和熱交換器12的中心軸線A設(shè)置。例如,燃燒器11以與熱交換器12的第一端部連接的方式設(shè)置。從圖1明顯地看出,催化器15是圓錐形。替代性地,催化器15以半球或類似形式設(shè)置。例如,催化器15以網(wǎng)狀物的形式設(shè)置。熱交換器12包括形成板組的多個熱交換器板17。下面更詳細(xì)地描述熱交換器板。熱交換器12設(shè)置用于將熱能從第一介質(zhì)——如來自燃燒器11的燃燒氣體傳遞至第二介質(zhì)——如水或任何其他適合的介質(zhì)。在所示實(shí)施方式中,熱交換器12形成為筒狀體——如具有圓形或橢圓形基部的筒狀體,其中,燃燒器11連接至熱交換器12的基部。熱交換器12包括用于第二介質(zhì)的入口18和出口19。例如,入口18和出口在軸向上延伸。在所示實(shí)施方式中,入口18和出口19彼此平行地延伸并且從熱交換器12的第二端突出。在所示實(shí)施方式中,設(shè)備10包括用于引發(fā)燃燒過程的點(diǎn)火裝置20——如火花塞、加熱器塞或類似物。點(diǎn)火裝置20例如設(shè)置在熱交換器12的第二端部處,即與燃燒器11相反的端部處。殼體13設(shè)置用于接納熱交換器12。殼體13沿徑向方向封裝熱交換器12。在所示實(shí)施方式中,殼體13設(shè)置為具有彎曲表面的筒狀體從而封裝熱交換器12,其中,殼體13與熱交換器12同心地設(shè)置。殼體13包括出口22和用于燃燒氣體的入口21。例如,殼體13的出口22設(shè)置用于冷卻的燃燒氣體和來自冷卻的燃燒氣體的冷凝液。替代性地,殼體13包括在附圖中未示出的用于來自冷卻的燃燒氣體的冷凝液的單獨(dú)的冷凝液出口。殼體13的入口21設(shè)置在殼體13的第一端部——如在殼體13的第一基部中以沿軸向方向?qū)岬娜紵龤怏w引導(dǎo)至殼體13中。殼體13的出口22例如設(shè)置在殼體13的第二端部——如在殼體13的第二基部中,其中,出口22在軸向上延伸。任何冷凝液出口例如設(shè)置在殼體13的下部使得冷凝液可以借助于重力流出。參照圖2和圖3,更詳細(xì)地示出了燃燒器11。在圖2中,單獨(dú)地示出了催化器15并且在圖3中催化器15已經(jīng)被移除。燃燒器11包括外罩23和內(nèi)罩24,內(nèi)罩24設(shè)置在外罩23內(nèi)以在外罩23與內(nèi)罩24之間形成空間25。燃燒器11的入口14設(shè)置在外罩23中用于將燃料或空氣和燃料的混合物引導(dǎo)至空間25。內(nèi)罩24設(shè)置有開口26,該開口26使空間25與內(nèi)罩24內(nèi)的室27——如燃燒室連接使得燃料或燃料和空氣的混合物可以從空間25被引導(dǎo)并且引導(dǎo)至室27中。催化器15設(shè)置在內(nèi)罩24內(nèi)的室27內(nèi)部用于燃料的燃燒??臻g25圍繞內(nèi)罩24延伸,使得進(jìn)入的燃料或燃料和空氣的混合物在其通過開口26進(jìn)入室27中之前與內(nèi)罩24的外側(cè)接觸并且冷卻內(nèi)罩24。因而,內(nèi)罩24中的開口26與燃燒器11的入口14成角度地設(shè)置。例如,外罩23形成為具有比外罩23的直徑更小的直徑的筒狀體。在所示實(shí)施方式中,內(nèi)罩24與外罩23同心地設(shè)置以在內(nèi)罩24的外彎曲表面與外罩23的內(nèi)彎曲表面之間形成空間25。因而,空間25沿徑向方向延伸。此外,在所示實(shí)施方式中,內(nèi)罩24設(shè)置成距第一端部28或第一外罩23的第一基部一定距離,其中,空間25還設(shè)置在外罩23的第一端部28與呈內(nèi)罩24的端壁的形式的第一端部29之間。因而,空間25還沿軸向方向在外罩23的第一端部28與內(nèi)罩24的第一端部29之間延伸。內(nèi)罩24中的開口26例如設(shè)置在內(nèi)罩24的第一端部29中。例如,開口26是圓形的并且例如設(shè)置在內(nèi)罩24的第一端部29的中央。例如,外罩23的第一端部28是設(shè)備10的上端部。催化器15從內(nèi)罩24的第二端部——如下端部突出至室27中。例如,催化器15與內(nèi)罩24同心地設(shè)置。在所示實(shí)施方式中,催化器15是漸縮的——如圓錐形或定形狀為半球或類似形狀,使得催化器15的較細(xì)部分設(shè)置成比催化器16的較寬部分更深入室27中。例如,催化器15的較寬部分設(shè)置成與內(nèi)罩24的第二端部連接并且沿朝向熱交換器12的方向設(shè)置。參照圖4,示出了根據(jù)一個實(shí)施方式的熱交換器板17。例如,板17由金屬薄片形成。例如,板17由鋼——如304、304L、316或類似品質(zhì)的鋼、鋁或任何其他適合的材料形成。金屬薄片的厚度是例如0.2mm至1mm、0.4mm至0.6mm、或0.5mm。例如,板17通過壓制形成。在所示實(shí)施方式中,板17是圓形的。替代性地,板17是橢圓形的。板17包括第一側(cè)部、第二側(cè)部和中心點(diǎn)P,熱交換器12的中心軸線A延伸穿過中心點(diǎn)P,中心軸線A在圖1中示出。因而,中心軸線A垂直于板17的平面延伸。在圖4中未示出的第一側(cè)部設(shè)置用于接合第一介質(zhì),而在圖4中示出的第二側(cè)部設(shè)置用于接合第二介質(zhì)。例如,板17在第一側(cè)部上設(shè)置有第一式樣并且在第二側(cè)部上設(shè)置有第二式樣。板17包括第一端口30、第二端口31和第三端口32。在所示實(shí)施方式中,板17還包括第四端口33和第五端口34。第一端口30設(shè)置用于第一介質(zhì)而其余端口31至34設(shè)置用于第二介質(zhì)。第一端口30設(shè)置在板17的中央并且是例如圓形的。例如,第一端口30在板17中同軸地設(shè)置。其余端口31至34設(shè)置在第一端口30與板17的圓周之間。第一側(cè)部設(shè)置用于在第一端口30與超出板的圓周的位置之間提供第一介質(zhì)的徑向流動,這將在下面更詳細(xì)地描述。第二側(cè)部包括圍繞第一端口30的第一密封件35、在板17的圓周處的第二密封件36以及設(shè)置在第一密封件35與第二密封件36之間的第三密封件37。第一密封件35封閉第一端口30以防止第一介質(zhì)接合板17的第二側(cè)部。第二密封件36圍繞板17的圓周連續(xù)地延伸以防止第二介質(zhì)在徑向方向上漏出。例如,第二密封件36是墊圈。替代性地,第二密封件36以任何其他方式設(shè)置。第三密封件37在形成第一傳熱區(qū)域38和與第一傳熱區(qū)域38間隔開的第二傳熱區(qū)域39的連續(xù)環(huán)中延伸。第二端口31和在適用的情況下的第四端口33設(shè)置在第一傳熱區(qū)域38中。第三端口32和在適用的情況下的第五端口34設(shè)置在第二傳熱區(qū)域39中。第一傳熱區(qū)域38和第二傳熱區(qū)域39設(shè)置用于第二介質(zhì)。因而,第二傳熱區(qū)域39設(shè)置在第一端口30與第一傳熱區(qū)域38之間。例如,第一傳熱區(qū)域38和第二傳熱區(qū)域39是環(huán)形的,其中,第一傳熱區(qū)域38圍繞第二傳熱區(qū)域39使得第一傳熱區(qū)域38設(shè)置在第二傳熱區(qū)域39的徑向外部。因而,第一傳熱區(qū)域38在徑向上形成外傳熱區(qū)域而第二傳熱區(qū)域39在徑向上形成內(nèi)傳熱區(qū)域。第二端口31和第四端口33設(shè)置在第三端口32和第五端口34的徑向外部。在所示實(shí)施方式中,第二端口31和第四端口33在中心點(diǎn)P和中心軸A的相反兩側(cè)上彼此相對地設(shè)置。中心軸線A延伸穿過中心點(diǎn)P。第二端口31和第四端口33設(shè)置在延伸穿過中心點(diǎn)P且在板17的平面中的假想的第一線B上。同樣地,第三端口32和第五端口34在中心點(diǎn)P的相反兩側(cè)上彼此相對地設(shè)置。第三端口32和第五端口34設(shè)置在延伸穿過中心點(diǎn)P且在板17的平面中的假想的第二線C上。第二線C相對于第一線B繞中心點(diǎn)P移位,從而在第一線B與第二線C之間形成角α,使得第三端口32和第五端口34相對于第二端口31和第四端口33繞中心點(diǎn)P成角度地移位。第一線B與第二線C之間的角度為在0度至90度之間、在10度至80度之間或在20至70度之間。在所示實(shí)施方式中,第一傳熱區(qū)域38設(shè)置有第一分隔部40和第二分隔部41,從而在中心點(diǎn)P的兩側(cè)和第二端口31與第四端口33之間形成兩個基本平行的通道。在圖4中未示出的板17的第一側(cè)部——例如圍繞第二端口31、第三端口32、第四端口33和第五端口34設(shè)置有密封件,以防止第二介質(zhì)與第一介質(zhì)混合。參照圖5,示出了板17的另一實(shí)施方式,其中,板17設(shè)置有以獲得特定熱傳遞和流動性能的式樣。在圖5的實(shí)施方式中,示出了板17的第二側(cè)部。在圖5的實(shí)施方式中,板17設(shè)置有凹部42和凸起部43。板17的第二側(cè)部設(shè)置用于接合第二介質(zhì)。例如,第二介質(zhì)設(shè)置用于回收來自第一介質(zhì)的熱。例如,板17的第二側(cè)部設(shè)置有多孔層——如多孔金屬材料或多孔陶瓷材料,從而形成用于有效傳熱和有效冷卻熱交換器12的板17的第二側(cè)部的增大的特定表面區(qū)域。例如,催化器設(shè)置在多孔層中,比如用于產(chǎn)生氫氣。參照圖6至圖8,示意性地示出了熱交換器12的板組,其中,板組的第一端部在圖6中示出,板組的中間部在圖7中示出而板組的第二端部在圖8中示出。在圖6至圖8中,板17用p1至p12連續(xù)編號。在圖6至圖8中,第一介質(zhì)的流動借助于點(diǎn)劃線示出而第二介質(zhì)的流動借助于虛線示出。在圖9中更詳細(xì)地示出了第二介質(zhì)沿著板17的第二側(cè)部的流動。熱交換器12包括多個板17,所述多個板17設(shè)置成在板之間形成用于第一介質(zhì)和第二介質(zhì)的間隙。板17設(shè)置成交替地形成用于第一介質(zhì)的第一間隙以及用于第二介質(zhì)的第二間隙。相鄰的板17相互作用以形成所述間隙。例如,板17設(shè)置有彼此面對的板17的第一側(cè)部和彼此面對的板17的第二側(cè)部。例如,板17通過焊接——如激光焊接相互連接從而形成焊接的熱交換器12——如激光焊接的熱交換器。替代性地,板17通過釬焊相互連接從而形成釬焊的熱交換器12。例如,熱交換器12包括抗腐蝕焊料以耐受熱交換器中的例如因?qū)碜匀紵烊粴饣蝾愃莆镄纬傻娜紵龤怏w進(jìn)行冷卻而產(chǎn)生的酸性冷凝液。如果熱交換器2設(shè)置成使得沒有形成冷凝液或冷卻不產(chǎn)生酸性冷凝液,那么可以使用常規(guī)焊料。替代性地,板17設(shè)置有聚合物,該聚合物在相鄰板17中融合在一起以使板17彼此連接并且形成熱交換器12。熱交換器12包括第一端板p1、第二端板p12以及設(shè)置在第一端板p1與第二端板p12之間的多個中間板p2至p11。中間板p2至p11例如根據(jù)圖4或圖5的實(shí)施方式設(shè)置。板p2至p12設(shè)置成使得第一端口30彼此面對以形成用于第一介質(zhì)的通道,使得第一介質(zhì)沿軸向方向被引導(dǎo)至熱交換器12,比如通過第二端板p12并且經(jīng)由第一端口30沿軸向方向穿過熱交換器12,這借助于圖6至圖8中的箭頭D示出。替代性地,第一介質(zhì)沿另一可選方向引導(dǎo)至熱交換器12中。在熱交換器12內(nèi)部,第一介質(zhì)沿徑向方向被引導(dǎo)通過板p1至p12之間的第一間隙,這借助于圖6至圖8中的箭頭E示出。因此,第一間隙沒有第一密封件35和第二密封件36同時圍繞第二端口、第三端口、第四端口和第五端口31至34設(shè)置有密封件。第一端板p1沒有例如第一端口30以迫使第一介質(zhì)通過第一間隙沿徑向方向離開熱交換器12。例如,第一介質(zhì)的軸向流動基本豎向向下導(dǎo)引。例如,第一介質(zhì)從燃燒器11引導(dǎo)并且通過殼體13的入口21進(jìn)入熱交換器12,這在圖1中示出。第一介質(zhì)在離開板p1至p12的圓周之后收集在例如殼體13中,并且通過殼體13的出口22引導(dǎo)出。在所示實(shí)施方式中,板p1至p11設(shè)置成使得第二端口31彼此面對從而在軸向方向上形成用于第二介質(zhì)的通道。替代性地,板成對地設(shè)置并且在其平面中旋轉(zhuǎn)180度。第一端板p1的第二端口31連接至熱交換器12的入口18使得第二介質(zhì)可以進(jìn)入熱交換器12并且通過由第二端口31形成的通道,這借助于箭頭F示出。例如,第二介質(zhì)基本豎向向上引導(dǎo)通過第二端口31。第二介質(zhì)以借助于圍繞端口的密封件的常規(guī)方式通過第一間隙并且引導(dǎo)至第二間隙中。在第二間隙中,第二介質(zhì)沿著板的平面、沿著第一傳熱區(qū)域38引導(dǎo)并且直至第四端口33,這借助于箭頭G示出。替代性地,板p1至p12成對地設(shè)置,其中,每隔一對板在其平面中旋轉(zhuǎn)180度,其中,可以省去第四端口33。在所示實(shí)施方式中,第四端口33朝向彼此設(shè)置以形成用于第二介質(zhì)的軸向延伸通道,使得第二介質(zhì)可以引導(dǎo)通過第四端口33至第二端板12,這借助于箭頭H示出。第二端板p12通過圖8中未示出的框架板或類似物覆蓋。在所示實(shí)施方式中,第二端板p12包括第四端口33但沒有第三密封件37,使得第二介質(zhì)從第四端口33在沿著第二端板p12的平面的方向上并且在徑向向內(nèi)的方向上引導(dǎo)至第三端口32,并且在所示實(shí)施方式中也引導(dǎo)至第五端口34,這在圖8中借助于箭頭I示出。因而,在一個端部中,熱交換器12在第一傳熱區(qū)域38與第二傳熱區(qū)域39之間設(shè)置有通道使得第二介質(zhì)可以從第二端口31和第四端口33引導(dǎo)至第三端口32和第四端口34。兩個相鄰板的第三端口32和第五端口34彼此相對地設(shè)置,使得第二介質(zhì)可以沿軸向方向引導(dǎo)通過第一間隙并且進(jìn)入第二間隙,正如借助于箭頭J所示的。在第二間隙中,第二介質(zhì)沿著板的平面并且沿著第二傳熱區(qū)域39引導(dǎo),這借助于箭頭K示出。因而,第二介質(zhì)的流動在沿徑向方向——如徑向向內(nèi)引導(dǎo)的同時在軸向方向上轉(zhuǎn)向180度。因而,從徑向立體圖可以看出,熱交換器12設(shè)置成提供第二介質(zhì)通過第二端口31、第一傳熱區(qū)域38和第四端口33在第一軸向方向上的外部流,以及第二介質(zhì)通過第二傳熱區(qū)域39、第三端口32和第五端口34在相反的第二軸向方向上的內(nèi)部流。例如,第二介質(zhì)沿與第一介質(zhì)相反的方向流動通過熱交換器12的徑向外部而第二介質(zhì)沿與第一介質(zhì)相同的方向流動通過熱交換器12的徑向內(nèi)部。例如,第二介質(zhì)通過熱交換器12的徑向外部的流是向上的流而第二介質(zhì)在熱交換器12的徑向內(nèi)部中的流是向下的流。在所示實(shí)施方式中,板p1至p12成對地設(shè)置,其中,第三端口32彼此面對并且第五端口34彼此面對使得第二介質(zhì)可以通過第一間隙。然而,相鄰對的板的第三端口32和第五端口34繞熱交換器12的中心軸線A相對于彼此成角度地移位,使得第二介質(zhì)在進(jìn)入下一個第二間隙之前被迫使通過第二傳熱區(qū)域39的至少一部分。例如,成對的中間板p2至p11通過參照第三端口32和第五端口34鏡像對稱的板形成。第一端板p1的第三端口32連接至熱交換器12的出口19。例如,第一端板p1還包括連接至熱交換器12的出口19或第二出口的第五端口34,第二出口在附圖中未示出。參照圖9,更清楚地示出了第二介質(zhì)在板17之間的第二間隙中或沿著板的第二側(cè)部的流動。在所示實(shí)施方式中,第二介質(zhì)被引導(dǎo)通過第二端口31,其中,第二介質(zhì)的一部分從第二端口31沿著第一傳熱區(qū)域38被引導(dǎo)并且通過相鄰板17的第四端口33離開,如借助于箭頭G示出的,同時形成第二介質(zhì)的徑向外部流。第二介質(zhì)的一部分還可以穿過第四端口33。通過在第二端口31與第四端口33之間延伸的第一分隔部40,第二介質(zhì)在第一傳熱區(qū)域38的流中分為在第二端口31與第四端口33之間的兩個平行且基本半圓的通道。相應(yīng)地,第二分隔部41在第一端口30的另一側(cè)上形成用于第二介質(zhì)的兩個平行的通道。在第二介質(zhì)已經(jīng)在軸向方向上轉(zhuǎn)向180度之后,第二介質(zhì)被引入第二間隙并且如借助于箭頭K示出的沿著第二傳熱區(qū)域39被引導(dǎo)以形成第二介質(zhì)的徑向內(nèi)部流。因而,第二介質(zhì)的內(nèi)部流在與第二介質(zhì)的外部流相反的軸向方向上并且例如在與第一介質(zhì)的軸向流相同的方向上。第二介質(zhì)的內(nèi)部流進(jìn)入第二間隙并且在相對于第三端口32和第五端口34移位的位置X處與下一個板17的第二傳熱區(qū)域39接觸。因而,位置X設(shè)置在第三端口32與第五端口34之間,其中,第二介質(zhì)被迫使從位置X沿朝向第三端口32的第一方向和朝向第五端口34的相反方向流動并且隨后進(jìn)一步以相似的方式流動至下一個第二間隙。一個實(shí)施方式包括用于借助于設(shè)備10進(jìn)行加熱的方法。例如,該方法意在用于加熱第二介質(zhì)——如用于在鍋爐或類似物中產(chǎn)生熱水的液體或水。例如,該方法包括以下步驟:在燃燒器11中催化燃燒燃料或燃料和空氣的混合物以提供呈熱的燃燒氣體的形式的第一介質(zhì),將第一介質(zhì)引導(dǎo)至熱交換器12中并且使第一介質(zhì)沿軸向方向通過熱交換器12并且沿徑向方向通過熱交換器12的第一間隙,將第二介質(zhì)引導(dǎo)至熱交換器12的第二間隙中并且使第二介質(zhì)沿第一軸向方向流動通過熱交換器并且然后沿相反的軸向方向徑向地移位。例如,第二介質(zhì)以徑向外部流流動并且然后以內(nèi)部流流動而第一介質(zhì)從中心定位的第一端口30沿徑向方向向外引導(dǎo)。例如,第二介質(zhì)被引導(dǎo)通過熱交換器12使得來自第一介質(zhì)的熱能首先傳遞至第二介質(zhì)的徑向內(nèi)部流并且然后傳遞至其外部流。例如,該方法包括將燃料引導(dǎo)至燃燒器11中同時冷卻參照圖2和圖3描述的燃燒器的內(nèi)罩24的步驟。例如,該方法包括用于引導(dǎo)第一介質(zhì)和第二介質(zhì)通過熱交換器12并且沿著參照圖4至圖9描述的板17的步驟。參照圖10和圖11,示出了根據(jù)替代性實(shí)施方式的燃燒器11。燃燒器11包括入口14、催化器15、出口16、外罩23、內(nèi)罩24、空間25和連接空間和室27的開口26,正如上面參照圖2和圖3所描述的。在圖10和圖11的實(shí)施方式中,導(dǎo)引裝置44在內(nèi)罩24內(nèi)部設(shè)置在開口26前方。開口26借助于圖11中的虛線示出。導(dǎo)引裝置44設(shè)置成將進(jìn)入的燃料流朝向內(nèi)罩24的圓周導(dǎo)引以獲得有效的燃燒并且避免燃料的逆火同時冷卻內(nèi)罩24的圓周并且使罩23、24的第一端部28、29與燃燒隔開。例如,導(dǎo)引裝置44形成為如下板:所述板設(shè)置在內(nèi)罩24的第一端部29內(nèi)并且與開口26同軸以在導(dǎo)引裝置44與內(nèi)罩24的第一端部29之間形成間隙45。因而,導(dǎo)引裝置44設(shè)置成在軸向方向上距內(nèi)罩24的第一端部29一定距離以形成間隙45,使得進(jìn)入的燃料可以在軸向上流動通過開口26并且直至導(dǎo)引裝置44,在到達(dá)導(dǎo)引裝置44之后,在燃料到達(dá)催化器15之前燃料被迫使朝向內(nèi)罩24的內(nèi)彎曲表面徑向地流動。導(dǎo)引裝置44例如是直徑小于內(nèi)罩24的直徑的圓形板。例如,間隙為1mm至10mm、或2mm至5mm。
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