用于不同流量的流體的板式熱交換器制造技術

本發明專利技術涉及用于兩種流量不同的流體之間傳熱的板式熱交換器，該熱交換器包括數塊大致為矩形的傳熱板，其上設有穿通其角部的進出口。每一塊傳熱板都有一個中間傳熱部和二個位于傳熱部和各個進出口之間的分配部。本發明專利技術中用于一種流體的進出口尺寸不同于用于另一種流體的進出口的尺寸。而且，傳熱板的分配部上用于一種流體的流動阻力大于用于另一種流體的流動阻力。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于二種不同流量的流體之間傳熱的板式熱交換器，該熱交換器由數塊大體上為矩形的傳熱板構成，每一塊傳熱板都有穿過其角部用于各種流體的進出口，一個在中央位于各自的進出口之間的傳熱部，和二個分配部，這兩個分配部位于傳熱部和各自的進出口之間，并在這些流體從它的進口朝著傳熱部流動時用于這兩種流體的分配。傳統的成形板式熱交換器一般具有一組相同的傳熱板，這些傳熱板對于兩種流體具有相同的進出口。這樣一種具有相同進出口的熱交換器最好只用于相同流量的兩種流體。如果其中一種流體通過熱交換器的流量小于另一種流體，則流體的壓降將是不同的，其原因是壓降隨體積流量的平方成比例地變化。這就是說，如果流體的流量不同，則流體和傳熱板之間的傳熱在每塊傳熱板的兩側面上的效果不可能最佳。對于所謂的熱交換流體之間的不對稱流動，為了增加傳熱，以前有人建議減小傳熱板一側面上流動導管的體積，正如公開在歐洲專利EP470073中所建議的那樣，或者通過傳熱板的不同波紋結構的組合來影響流動導管的流動阻力，如公開在歐洲專利EP88316或EP204880上的那樣。通常這些早先建議的結構只容許兩種流體之間有小的不對稱的流動，而且對于兩種流體而言，傳熱板上的熱傳遞不是足夠地有效。本專利技術的目的是在上述種類的板式熱交換器中在兩種不同流量的流體之間獲得一種改進的傳熱效果。本專利技術的另一目的是提出一種用于不同流量的流體的板式熱交換器，與以前已知的板式熱交換相比，該熱交換器能在不同流量的兩種流體之間容許大的不對稱流動。本專利技術的目的是這樣實現的，使用于所述兩種流體的第一種流體的傳熱板的進出口開口的尺寸小于用于另一種流體的進出口開口尺寸，并使傳熱板在它的分配部上加工成在第一種流體的進出口和傳熱部之間流動的第一流體的流動阻力大于在第二流體的進出口和傳熱部之間流動的另一種流體的流動阻力。盡管兩種熱交換流體的流量是不同的，但本專利技術的目的在于使傳熱板的兩側上具有同樣大的壓降。因此，舉例來說，第一種流體(即具有最小流量的流體)的傳熱流動條件得到優化，同時另一種流體(即具有最大流量的流體)的流動條件被簡化。最好將第一種流體的各個分配部上的流動通道做得比另一種流體的各個分配部上的流動通道更長，使第一種流體的流動阻力大于另一種流體的流動阻力。而且可將用于第一種流體的分配部的流道總寬度小于另一種流體的總寬度，使第一種流體的流動阻力大于另一種流體的流動阻力。也可以通過在傳熱板的分配部上設計沖壓結構，使各個傳熱板的一個側面上的沖壓深度小于另一個側面上的沖壓深度，以便兩種流體具有不同的流動阻力。換言之，分配部分的高度可以變化，即傳熱板較小流量側的流動通道比較大流量側的流動通道更淺。用這種方法，傳熱板增加了對具有大的不對稱流動的兩種流體提供有效熱傳遞的可能性。通過使傳熱板對不同流體局部設有不同尺寸的進出口，并在分配部上局部設有一種沖壓結構，使通過較大孔口的流量得到相對寬的進口端部和出口端部，而通過較小孔口的流量得到較窄的進口端部和出口端部，流過大孔口的流量可以增加，而流過小孔口的流量則減小。因此，傳熱板在兩種不同的流量之間容許有一種強的不對稱性，同時對于兩種流體提供了有利于流體之間傳熱的流動條件。下面將參照附圖對本專利技術詳述如下，圖中附圖說明圖1示意性地顯示本專利技術的板式熱交換器;圖2顯示用于圖1中的板式熱交換器的第一種傳熱板;圖3顯示用于圖1中的板式熱交換器的第二種傳熱板;圖4顯示用于本專利技術板式熱交換器的另一種傳熱板。圖1中所示的板式熱交換器1包括一組薄的傳熱板2，一塊前端板3和一塊后端板4。前端板3上有用于較小流量的第一種流體的一個進口5和一個出口6，和用于較大流量的第二種流體的一個進口7和一個出口8。傳熱板2通過沖壓在其上形成有凸起和凹槽形式的結構，交替的第一和第二傳熱板的凸起部相互靠著。傳熱板之間的密封裝置在每塊第二塊板中間限定一個用于第一種流體的流動空間，而在其余的板中間限定一個用于另一種流體的流動空間。圖1中所示的傳熱板2通過釬接連接在一起，但是本專利技術板式熱交換器中的傳熱板也可以借助于框架或其它合適的方法固定在一起。圖2中所示的第一傳熱板2a是細長的并大致成矩形，其上分別具有進口5a、7a和出口6a和8a。進口和出口都位于傳熱板的角部9a、10a、11a和12a。第一種流體的進口和出口5a和6a位于傳熱板的長邊13a一側，另一種流體的進出口7a和8a位于傳熱板的另一長邊14a一側。傳熱板2a設計成平行流動，即流體在傳熱板的每一側上的主流方向是平行的。根據本專利技術，第一種流體的進出口5a和6a是相同的，但一般小于另一種流體的進出口7a和8a。同樣，進出口7a和8a也是相同的。此外，傳熱板2a具有一個上分配部15a，一個下分配部16a和安排在它們之間的傳熱部17a。上分配部15a和下分配部16a上具有沖壓結構，這些結構大致是根據英國專利No.1357282中的內容形成的。因此，它們具有相互靠近伸出的凸起部18a，這些凸起部是從平行于傳熱板2a的一個平面向上沖壓形成的，以及與凸起部18a成一定角度相互靠近從上述平面向下沖壓形成的伸出凹槽19a。由于凹槽19a在傳熱板2a的另一側面上形成有凸起部，所以，傳熱板的兩側面上都有凸起部，這些凸起部與中間板部一起在分配部15a和16a的各個側面形成用于熱傳遞流體的通道。這樣形成在傳熱板一側上的通道與在傳熱板的另一側上以相同方式形成的通道成傾斜狀。從圖2中可以明顯地看到，各分配部15a和16a的所示一側上的凸起18a基本上以從較大開口7a和8a朝著傳熱部17a的方向延伸，而凹槽19a基本上以從較小開口5a和6a朝著傳熱部17a的方向延伸。傳熱部17a顯示的沖壓結構呈常規的所謂凸起和凹槽的人字形圖案。在圖3中顯示了第二傳熱板2b，在本專利技術的板式熱交換器中，該傳熱板與圖2所示的傳熱板2a配合。傳熱板2b的一些詳細部分(在傳熱板2a中也可找到)用與圖2中的相同標號表示，但后面用“b”取代“a”。在傳熱板2b中，各分配部15b和16b上的凸起部18b和凹槽19b與圖2中的傳熱板2a中的對應凸起部18a和凹槽19a相比是以另一種方式形成的。因此，凸起部18b基本上以從相對小的開口5b和6b朝著傳熱部17b的方向延伸，而凹槽19b基本上以從較大的開口7b和8b朝著傳熱部17b的方向延伸。而且，在人字形圖案沖壓的凸起和凹槽的方向方面，傳熱板2b的傳熱部17b不同于傳熱板2a對應的傳熱部17a。當兩塊傳熱板2a和2b在板式熱交換器中相互合起來時，在傳熱板的各個分配部15a、16a和15b、16b區域上，其中一塊傳熱板上的凸起部將平行延伸靠在另一塊傳熱板上的凸起部上。在傳熱部17a和17b區域上，傳熱板的人字形凸起部將交叉地相互靠近，形成一個所謂的交叉波紋結構。傳熱部配合產生交叉波紋結構的兩塊傳熱板在傳熱板之間一種流體流動的流動方向觀察，在相互交叉的凸起部之間形成有許多純角，因此對該種流體提供非常大的流動阻力。在這種情況下，由于傳熱板的這種幾何形狀，盡管分配部區域上的流動速度約為主傳熱部區域上的流動速度的兩倍，傳熱板的分配部一般按百分比對傳熱板中間的流動阻力影響狠小。具有人字形圖案的傳熱部在相互交叉的凸起部之間形成對應的銳角，與上述情況相反給出一個小的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于兩種不同流量的流體之間傳熱的板式熱交換器，該熱交換器包括數塊大致為矩形的傳熱板（２ａ，２０），每塊傳熱板都具有穿過其角部用于各種流體的進出口（５ａ、６ａ和７ａ、８ａ；２５，２６和２７，２８）；位于中央各個進出口之間的傳熱部（１７ａ）；以及位于傳熱部（１７ａ）和對應的進出口之間的分配部（１５ａ、１６ａ），當這些流體由它們的進口朝著傳熱部流動時，分配部用于分配對應的兩種流體；其特征在于：用于所述兩種流體的第一種流體的傳熱板的進出口（５ａ、６ａ；２５，２６）的尺寸比用于另一種流體的進出口（７ａ、８ａ；２７，２８）的尺寸小，并且在它們的分配部上，傳熱板形成為在第一種流體的進出口（５ａ，６ａ；２５，２６）和傳熱部（１７ａ）之間流動的第一種流體的流動阻力比在第二種流體的進出口（７ａ、８ａ；２７，２８）和傳熱部（１７）之間流動的另一種流體的流動阻力大。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：A達爾格倫，
申請(專利權)人：艾爾費拉瓦爾熱能公司，
類型：發明
國別省市：SE[瑞典]