用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器制造技术

一种用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器包括：按交替顺序堆叠的至少一个平滑的热交换板；至少一个高温热交换板；以及至少一个低温热交换板，其中高温流体的入口和高温流体的出口被设置以便使高温流体通过每个所述高温热交换板，并且低温流体的入口和低温流体的出口被设置以便使低温流体通过每个所述低温热交换板，其中所述高温热交换板和所述低温热交换板包括高温通道和低温通道，其中所述通道具有在所述流体的流动方向上延伸的长度，并且每个所述通道的侧壁具有相对于所述通道的中心线的对称波浪形图案。

A heat exchanger for exchanging heat from fluids of different temperatures

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器
化学工程涉及一种用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器。
技术介绍
到目前为止，已有关于微通道热交换器的开发的报告。当与正常大小的通道相比时，微通道提供比正常的热交换器高的热传递性能，诸如壳管式热交换器和板框式热交换器。这是因为微通道中的流动可以更快速地将热量从通道壁传递到流体中，每个通道中的流体具有类似的流动横截面温度，热传递表面积高于相同体积的正常通道，并且通道中的压降相对较低。然而，微通道具有导致应用限制的一些缺点。例如，因为通道窄，易于阻塞。尤其是，当被用于具有非常不同的压力的流体的热交换时，可能发生永久变形。已知的是，热交换器的通道的特征对于热交换器的热传递性能和总长是重要的。另外，通道的特征是指示通道整个的制造和布置的可能性的参数。因此，持续有开发通道的特征以便提高热交换器的性能并且克服前述限制的尝试。US20040031592公开了包括用于三个或更多个流体流的热交换的微通道的热交换器，其中所述通道的壁是平坦的，其中设置有翅片以便增大热交换表面积。然而，所述翅片的安装使热交换器内部的结垢速率增大。因此，这使热传递性能降低，并且使热交换器的压降增大。而且，所述设计在与高压流体一起使用时可能具有问题，导致限制。US4516632公开了包括按交替顺序堆叠的有槽热交换片和无槽热交换器片的微通道热交换器，其中有槽热交换片按交替顺序放置成相对于彼此成90度以便形成具有不同温度的流体的横向流构造。然而，所述流动构造没有给予高热交换性能。EP1875959公开了在安装热交换器下乳剂的形成过程，所述热交换器包括按交替顺序堆叠的微通道热交换板，其中所述通道被设计成像蛇形。这在所述通道中形成两种流动模式：逆流和顺流。然而，所述通道设计导致污染物容易阻塞，并且与从一侧到另一侧的一个流动方向路径相比，更难以清洁。US8858159公开了一种燃气轮机，所述燃气轮机包括用于使低温空气流过并且减小所述燃气轮机中的叶片的热量的冷却通道，其中所述冷却通道配备有向内弯曲的肋条和向外弯曲的肋条以及在每对肋条之间的基座以便提高热传递性能。然而，在每对肋条之间的所述基座的特征可能使热交换器的压降增大，这是当应用于具有非常不同的压力的流体或具有高黏度的流体之间的热传递时的限制。US20100314088公开了包括由按交替顺序堆叠的微通道组成的板的热交换器。所述板被设计为弯曲的，并且所述微通道被设置为不对称波浪形的形式，沿着流体的流动方向形成平行通道。直接部分和曲线部分的总长被设置为恒定的。然而，所述专利没有公开所述波浪形通道的合适的参数，诸如宽度大小、曲线半径等。从上面全部所述，本专利技术旨在提供用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，尤其是提高所述流体的热传递性能，并且减少与用于交换具有非常不同的压力的流体的热量的热交换器相关的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，尤其是提高具有不同温度的所述流体的热传递性能，并且减少与用于交换具有非常不同的压力的流体的热量的热交换器相关的问题。在本专利技术的一方面，本专利技术公开了用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，所述热交换器包括：按交替顺序堆叠的至少一个平坦的热交换板；至少一个高温热交换板；以及至少一个低温热交换板，其中高温流体的入口和高温流体的出口被设置以便使高温流体通过每个所述高温热交换板，并且低温流体的入口和低温流体的出口被设置以便使低温流体通过每个所述低温热交换板，其中所述高温热交换板和所述低温热交换板包括高温通道和低温通道，其中所述通道具有在所述流体的所述流动方向上延伸的长度，并且每个所述通道的所述侧壁具有相对于每个所述通道的所述中心线的对称波浪形图案。附图说明图1示出根据本专利技术的热交换器的一个方面。图2示出根据本专利技术的热交换器的热交换板的布置的一个方面。图3示出根据本专利技术的热交换器的每个高温通道和每个高温通道的一个方面。图4从a)等距视图、b)顶视图和c)前视图示出根据本专利技术的热交换器的高温热交换板和低温热交换板的一个方面。图5从a)等距视图、b)顶视图和c)前视图示出包括不对称波浪形通道的对比热交换器的高温热交换板和低温热交换板的一个方面。图6从a)等距视图、b)顶视图和c)前视图示出包括笔直通道的对比热交换器的高温热交换板和低温热交换板的一个方面。图7示出传递到根据本专利技术的热交换器和根据现有技术的热交换器的流动体积的热量的量。具体实施方式本专利技术涉及如根据以下实施方案描述的用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器。本文中所使用的任何方面是指包括对于本专利技术的其他方面的应用，除非另有陈述。本文中所使用的技术术语或科学术语具有如本领域的普通技术人员所理解的定义，除非另有陈述。本文中所提到的任何工具、设备、方法或化学制品意指本领域技术人员通常操作的或者供本领域技术人员使用的工具、设备、方法或化学制品，除非说明它们是只有在本专利技术中特定的工具、设备、方法或化学制品。权利要求书或说明书中单数名词或单数代词与“包括”一起的使用是指“一个”，还指“一个或更多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”。以下细节在本专利技术的说明书中描述，并非意图以任何方式限制本专利技术的范围。本专利技术公开了用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，所述热交换器包括：按交替顺序堆叠的至少一个平坦的热交换板；至少一个高温热交换板；以及至少一个低温热交换板，其中高温流体的入口和高温流体的出口被设置以便使高温流体通过每个所述高温热交换板，并且低温流体的入口和低温流体的出口被设置以便使低温流体通过每个所述低温热交换板，其中所述高温热交换板和所述低温热交换板包括高温通道和低温通道，其中所述通道具有在所述流体的所述流动方向上延伸的长度，并且每个所述通道的所述侧壁具有以每个所述通道的所述中心线作为对称轴的对称波浪形图案。图1和图2示出根据本专利技术的热交换器的一个方面。在该方面，热交换器包括：按交替顺序堆叠的至少一个平坦的热交换板12；至少一个高温热交换板14；以及至少一个低温热交换板16，其中高温流体的入口18a和高温流体的出口20a被设置以便使高温流体通过每个所述高温热交换板14，并且低温流体的入口18b和低温流体的出口20b被设置以便使低温流体通过每个所述低温热交换板16。在每个所述板中，所述入口和和出口部分组件可以与热交换器分开。所述高温热交换板14包括高温通道15，所述低温热交换板16包括低温通道17，其中所述通道具有在所述流体的流动方向上延伸的长度，并且每个所述通道的侧壁具有以每个所述通道的中心线作为对称轴的对称波浪形图案。在一个实施方案中，高温通道15和低温通道17具有100至5,000μm的范围内的平均宽度(y)以及根据该方程的曲线长度(x)和曲线半径(r)：x≤2r，其中x在100至100,000μm的范围内。优选地，所述通道具有100至3,000μm的范围内的平均宽度、1,000至3,000μm的范围内的曲线长度、以及2,000至5,000μm的范围内的曲线半径。在一个实施方案中，当与由每个高温热交换板14的顶部和每个低温热交换板16的顶部设置的平面相比时，高温通道15和低温通道17具有10至2,000μm的范围内的深度。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，所述热交换器包括：按交替顺序堆叠的至少一个平坦的热交换板(12)；至少一个高温热交换板(14)；以及至少一个低温热交换板(16)，其中高温流体的入口(18a)和高温流体的出口(20a)被设置以便使高温流体通过每个所述高温热交换板(14)，并且低温流体的入口(18b)和低温流体的出口(20b)被设置以便使低温流体通过每个所述低温热交换板(16)；其特征在于，所述高温热交换板(14)包括高温通道(15)，并且所述低温热交换板(16)包括低温通道(17)，其中所述通道具有在所述流体的所述流动方向上延伸的长度，并且每个所述通道的所述侧壁具有以所述通道的所述中心线作为对称轴的对称波浪形图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.26 TH 16010077381.一种用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，所述热交换器包括：按交替顺序堆叠的至少一个平坦的热交换板(12)；至少一个高温热交换板(14)；以及至少一个低温热交换板(16)，其中高温流体的入口(18a)和高温流体的出口(20a)被设置以便使高温流体通过每个所述高温热交换板(14)，并且低温流体的入口(18b)和低温流体的出口(20b)被设置以便使低温流体通过每个所述低温热交换板(16)；其特征在于，所述高温热交换板(14)包括高温通道(15)，并且所述低温热交换板(16)包括低温通道(17)，其中所述通道具有在所述流体的所述流动方向上延伸的长度，并且每个所述通道的所述侧壁具有以所述通道的所述中心线作为对称轴的对称波浪形图案。2.如权利要求1所述的热交换器，其中所述高温通道(15)和所述低温通道(17)具有100至5,000μm的范围内的平均宽度(y)以及根据以下方程的曲线长度(x)和曲线半径(r)：x≤2r，其中x在100至100,000μm的范围内。3.如权利要求1或2所述的热交换器，其中所述高温通道(15)和所述低温通道(17)具有100至3,000μm的范围内的平均宽度、1,000至3,000μm的范围内的曲线长度、以及2,000至5,000μm的范围内的曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳塔邦·塔拉波姆，T·瓦查拉努克劳，卡维斯拉·索佩，W·斯里泰玛瑞特，S·克兰纳克，尼卡波恩·西林姆格拉库尔，T·索伦恰米尼，R·丘瓦里，
申请(专利权)人：PTT全球化学股份有限公司，PTT公共有限公司，
类型：发明
国别省市：泰国,TH