板式熱交換器板和板式熱交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板式熱交換器板和包括多個所述板的板式熱交換器。更特別地，本發(fā)明涉及用于板式熱交換器的熱交換器板，其包括端口和熱傳遞區(qū)域，熱傳遞區(qū)域布置在所述端口之間，以允許在第一介質(zhì)和第二介質(zhì)之間有熱傳遞。板式熱交換器大體用于在諸如流體或液體的介質(zhì)之間提供熱傳遞，以實現(xiàn)各種目的，諸如加熱或冷卻。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中存在許多不同類型的板式熱交換器和熱交換器板。一個此類現(xiàn)有技術(shù)的板式熱交換器是逆流性板式熱交換器，其包括多個熱交換器板，它們布置成彼此并排，以按交錯順序在相鄰板之間形成用于第一介質(zhì)和第二介質(zhì)的第一和第二空隙。熱交換器板包括在各個空隙中形成熱傳遞通道的熱傳遞區(qū)域，以及過渡區(qū)域，過渡區(qū)域在各個空隙中形成過渡區(qū)段，以引導介質(zhì)通過空隙，而不進入所述空隙的熱傳遞通道。熱交換器板還包括形成入口導管和出口導管的端口，入口導管和出口導管布置成將第一介質(zhì)引導到第一空隙的熱傳遞通道和第二空隙的過渡區(qū)段中且從其中引導出第一介質(zhì)，以及將第二介質(zhì)引導到第二空隙的熱傳遞通道和第一空隙的過渡區(qū)段中且從其中引導出第二介質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)的一些熱交換器板包括波紋圖案和/或阻隔件等，以提供適當?shù)牧鲗傩院蜔醾鬟f屬性。
[0003]即使已經(jīng)對板式熱交換器的領(lǐng)域進行了廣泛研宄，但仍然需要作出改進來提供適合不同目的的高效熱交換器。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的板式熱交換器的問題在于，由于壓降限制的原因，通過板式熱交換器的流徑必須短，這意味著熱交換器板的數(shù)量少。由于框架成本的原因，少量熱交換器板會使熱交換器昂貴。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的板式熱交換器的缺點在于，通過板式熱交換器的流率在工業(yè)應用中將較低。這會產(chǎn)生較大的熱交換器板，這會增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目標是避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點和問題，并且針對特殊目的提供較高效的熱交換屬性。根據(jù)本發(fā)明的熱交換器板和板式熱交換器使得可能在板數(shù)較多的板式熱交換器中提供基本螺旋流徑，對于特殊目的，這會產(chǎn)生流率有利且成本高效的熱交換器。
[0007]本發(fā)明涉及一種板式熱交換器板，其包括端口，以及所述端口之間的部分地被阻隔件分開的熱傳遞區(qū)域，其特征在于，熱交換器板包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，熱交換器板設(shè)有在第一和第二端口和熱傳遞區(qū)域之間的第一過渡區(qū)域、在第三和第四端口和熱傳遞區(qū)域之間的第二過渡區(qū)域，第一和第二過渡區(qū)域設(shè)有過渡端口，其中，第一過渡區(qū)域通向熱傳遞區(qū)域，以及其中，第二過渡區(qū)域通過密封件與熱傳遞區(qū)域分開。第一、第二、第三和第四端口的構(gòu)造與過渡區(qū)域和阻隔件共同產(chǎn)生板，從而允許有通過板式熱交換器(包括多個所述板)的螺旋流徑，其中，用于第一介質(zhì)和第二介質(zhì)兩者的所有入口端口和出口端口可布置在公共框架板中，諸如固定到呈地板形式的基礎(chǔ)等上的框架板。因此，提供了在一些方面具有螺旋熱交換器的屬性且在其它方面具有板式熱交換器的屬性的熱交換器，其中，板式熱交換器的成本效率與螺旋熱交換器的流屬性結(jié)合。
[0008]板可為具有相對的短邊和相對的長邊的基本長方形。第一和第二端口可布置在所述短邊中的一個處，其中，第三和第四端口可布置在相對的短邊處。
[0009]阻隔件可包括自由端，自由端位于熱傳遞區(qū)域中，以在自由端和第二過渡區(qū)域之間形成間隙。另外，阻隔件可延伸通過第一過渡區(qū)域，并且可沿著所述板的縱向中心線延伸。因此，可提供通過熱傳遞區(qū)域的U形流。
[0010]第一過渡區(qū)域可布置在第一和第二端口附近，并且第二過渡區(qū)域可布置在第三和第四端口附近，其中，所述端口中的至少一個相對于相鄰過渡區(qū)域被封閉。第一和第二端口和第三和第四端口相對于相鄰過渡區(qū)域被封閉。因此，所述端口可形成通過多個板的入口和出口導管，以將板總成分開成板總成區(qū)段。在各個板總成區(qū)段的開始和結(jié)尾處，所述端口中的一個或多個與對應的過渡區(qū)域連通，以將介質(zhì)引導到板總成區(qū)段中且從其中引導出介質(zhì)。例如，可移除所述一個或多個端口和相鄰過渡區(qū)域之間的密封件的一部分，諸如墊片的一部分。
[0011]密封件可由墊片形成。墊片可布置在板中的墊片凹槽中。由板形成的板式熱交換器可為具有螺旋逆流的帶墊片的板式熱交換器。
[0012]本發(fā)明還涉及一種包括板總成的板式熱交換器，其具有本文描述的板式熱交換器板。板總成可分成幾個區(qū)段，各個區(qū)段中有多個板。例如，板的數(shù)量在各個區(qū)段中是相同的。在各個區(qū)段中，第一和第二介質(zhì)的比例量可經(jīng)受全熱程序，其中，入口和出口溫度在所有區(qū)段中都相同。板總成中的區(qū)段的數(shù)量和區(qū)段中的板的數(shù)量可適合熱任務。區(qū)段的數(shù)量決定熱交換器的容量，并且區(qū)段中的板的數(shù)量決定熱程序，這表示可最大程度地減小總熱傳遞區(qū)域，并且因此還可降低成本。
[0013]根據(jù)以下實施例的描述、附圖和從屬權(quán)利要求，本發(fā)明的另外的特性和優(yōu)點將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0014]現(xiàn)在將在實施例的協(xié)助下和參照附圖，更詳細地描述本發(fā)明，其中，
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于板式熱交換器的熱交換器板的示意性正視圖， 圖2是包括多個根據(jù)圖1的板的板式熱交換器的示例的示意性透視圖，
圖3是根據(jù)圖2的板式熱交換器的一部分的示意性分解圖，其示出板式熱交換器的板總成區(qū)段開始時的流徑，
圖4是根據(jù)圖3的示意圖，其示出板總成區(qū)段結(jié)束時的流徑，
圖5是沿著圖1中的線1-1的示意性橫截面圖，其顯示根據(jù)圖2的板式熱交換器的一部分，示出通過板總成區(qū)段的流徑，
圖6是示意性透視圖，其示出通過兩個相鄰板總成區(qū)段的流徑，
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例的用于板式熱交換器的熱交換器板的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1，示意性地示出用于板式熱交換器的熱交換器板10。根據(jù)示出的實施例，板10為基本長方形，其具有兩個相對的短邊和兩個相對的長邊。但是，其它構(gòu)造可為可行的，諸如方形、卵形、圓形等。板10例如由金屬片形成，金屬片具有由擠壓實現(xiàn)的凹痕和凸起。
[0016]板10包括第一端口 11、第二端口 12、第三端口 13和第四端口 14。端口 11-14是允許介質(zhì)傳送通過板10的貫通孔口。例如，第一端口 11和第二端口 12布置在板10的一個短邊處，其中，第三端口 13和第四端口 14布置在板10的相對的短邊處。例如，端口 11-14布置在板10的拐角處。
[0017]板10包括布置在所述端口 11-14之間的熱傳遞區(qū)域15。例如，熱傳遞區(qū)域15形成板10的大部分區(qū)域，以允許在板10的相對的側(cè)流動的介質(zhì)之間有熱傳遞。板10例如在熱傳遞區(qū)域15中設(shè)有適當?shù)牟y等，以按傳統(tǒng)方式獲得適當?shù)牧骱蜔醾鬟f特性。
[0018]板10包括第一過渡區(qū)域16和第二過渡區(qū)域17。第一過渡區(qū)域16設(shè)有允許介質(zhì)傳送通過板10的第一過渡端口 18。第二過渡區(qū)域17設(shè)有允許介質(zhì)傳送通過板10的第二過渡端口 19。第一過渡區(qū)域16布置在第一端口 11、12和熱傳遞區(qū)域15之間，其中，第二過渡區(qū)域17布置在第二端口 13、14和熱傳遞區(qū)域15之間。
[0019]板10包括第一側(cè)和第二側(cè)，諸如前側(cè)和后側(cè)。但要理解的是，多個板10在板式熱交換器中協(xié)作，使得一個板的前側(cè)與相鄰板的后側(cè)協(xié)作。為了簡單起見，在前側(cè)上指示區(qū)域15-17，并且參照前側(cè)來描述其功能，其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解通過與相鄰板的前側(cè)協(xié)作而在后側(cè)上所起的作用，并且在本文參照所述相鄰板的前側(cè)來描述該作用。
[0020]第一過渡區(qū)域16通向熱傳遞區(qū)域15，以允許介質(zhì)在第一過渡區(qū)域16和熱傳遞區(qū)域15之間流動。例如，第一過渡端口 18布置成允許介質(zhì)流到第一過渡區(qū)域16中，以及進一步流到熱傳遞區(qū)域15中，這借助于圖1中的箭頭A示出。備選地，第一過渡端口 18布置成允許介質(zhì)流出熱傳遞區(qū)域15和第一熱過渡區(qū)域16。
[0021]第二過渡區(qū)域17通過密封件20與熱傳遞區(qū)域15分開，使得第二過渡區(qū)域17中的介質(zhì)不可進入同一板10的前側(cè)的熱傳遞區(qū)域15。因此，對于給定的板10，諸如所述板的板總成中的每隔一個板，第一過渡區(qū)域16和熱傳遞區(qū)域15適合第一介質(zhì)，這由圖1中的短劃線示出，其中，第二過渡區(qū)域17適合第二介質(zhì)，這由圖1中的點劃線示出。例如，第二過渡端口 19布置成允許介質(zhì)從第二過渡區(qū)域17流出到板10的相對的側(cè)，這借助于圖1中的箭頭B示出。備選地，第二過渡端口 19布置成允許介質(zhì)流到第二過渡區(qū)域17中。
[0022]在示出的實施例中，板10還包括布置在熱傳遞區(qū)域15和第二過渡區(qū)域17之間的可選的泄漏區(qū)域21。泄漏區(qū)域21例如以傳統(tǒng)方式布置。
[0023]在圖1的實施例中，密封件20包圍端口 11-14、第二過渡區(qū)域17、泄漏區(qū)域21和由熱傳遞區(qū)域15和第一過渡區(qū)域16形成的公共區(qū)域。例如，密封件20是墊片，諸如橡膠墊片，墊