热转移板、板组和板式热交换器制造技术

一种板式热交换器用的热转移板包括第一口部（Ａ）、第二口部（Ｂ）、和设在所说口部（Ａ、Ｂ）之间的热转移部。第一口部（Ａ）包括第一蒸汽流入口（１）设计供蒸汽形式的第一流体使用，该口基本上延伸到板的整个宽度。第二口部（Ｂ）包括至少一个流出口（２）设计供凝结的蒸汽使用。第一口部还包括一个设在所说蒸汽流入口（１）和第二口部（Ｂ）之间的第二流出口设计供第二流体使用。第二口部（Ｂ）还包括一个第二流入口（３）设计供所说第二流体使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及一种板式热交换器用的热转移板，该板包括设在其一个边部上的第一口部、设在其第二边部上的第二口部、和设在所说两个口部之间的热转移部。本专利技术还涉及板组和板式热交换器。
技术介绍
板式热交换器包括由多块装配的热转移板构成的板组，在板与板之间形成板间净空。一般情况，每隔一个板间净空都互相连接并与第一流入和流出管道连通，从而形成一个流域引导第一流体在所说流入和流出管道之间流动。相应地另一组每隔一个的板间净空也都互相连接并与第二流入和流出管道连通。这样这些板就与通过其一个侧表面的一种流体和通过其另一个侧表面的另一种流体接触，从而使这两种流体有一相当可观的热交换。现代的板式热交换器所具有的热转移板在大多数情况下都是由金属板制成的，它们经过压制和冲孔来得到其最终形状。每一块热转移板通常设有四个或多个“孔口”由在板的四个角上冲出的贯穿孔构成。有时沿着板的短边在角上冲出的孔口之间还冲有增添的孔口。不同板上的孔口形成与板平面成横向地延伸通过板式热交换器的所说流入和流出管道。密封垫或任何其他形式的密封设施被交替地布置在每隔一个板间净空的一些孔口的周围以及在另外一组每隔一个板间净空的其他一些孔口的周围，这样来分别形成第一和第二流体用的两条分开的管道。由于操作时在热交换器内有相当大的流体压力，因此热转移板必须足够坚固方可不被流体压力变形。使用由金属板材料制成的板所以可能只是因为这些板多少可获得支承，我们可使这些板设有某种波纹而使这些板在大量点上互相支承。这些板被一起夹紧在两块抗挠力强的端板(或框架板)之间成为一个“框架”，这样来构成在每一个板间净空内都有流动管道的坚强单元。两块端板被多个夹紧螺栓夹紧在一起，螺栓通过沿着每一端板周边制出的凹槽或孔与两块板接合。近年来，板式热交换器被使用到其中至少有一种流体经受相位变化(凝结或汽化)的用途上。在许多过程中，蒸汽被使用于加热的目的，这是因为两个理由一方面蒸汽含有大量的能可在凝结时释放，另一方面加热温度基本恒定。在凝结温度超过100℃的情况下，温度不能用例如所谓汽水分离器来调节，该器所调节的是所排放冷凝水的压力。在温度低于100℃的情况下，汽水分离器因为自然的原因不能工作一在低于大气压时不能达到有压力的状态。此时必须使用一个冷凝器来凝结剩余的蒸汽。传统的板式热交换器不能很好地适应这个任务，因为它们的设计是对称的，孔口都具有相同的大小，在两种管道内都具有相同的管道特性。在一典型的用途中，蒸汽流动和冷却水的流动是这样的关系，即蒸汽流入口的直径应为冷却水孔口直径的两倍大。另外在板间净空内的管道应该是高度不对称的。蒸汽管道需要有大的横截面和低的摩擦阻力使压力降低尽量减少，而冷却水需要狭窄的管道和能造成紊流的大的摩擦阻力。在这种用途中，板应具有较大的蒸汽口来防止在孔口上汽相的压力降跌落太多，以免对热交换器的效率产生有害的影响。为了在上述型式的板式热交换器上设置大的孔口，板必须做宽。这意味着金属板材料利用得不好，从而又使板式热交换器的成本高昂。这里还应提到在德国专利DE-Al-19716200中说明的一种板式热交换器。公报披露在该板式热交换器中，所有孔口即包括用于不同流体的孔口都被定位在一条同一的直线上。据说这样做是为了在热转移板的宽度上流体能更好地分布。板的形状基本上为一狭长的长方形，并且供其中一种流体使用的两个孔口都被定位在板的两个短边的外端，而供另一种流体使用的两个孔口都被定位在内侧。另外，英国专利GB2121525曾公开一种由多块板制成的汽化器或冷凝器，该器具有一条狭长的上口和一条狭长的下口供第一流体使用，该流体被引导到每隔一个的板间净空内。这两个孔口在板的整个宽度上延伸。该板还包括多个设在板宽外侧的突出部，这些突出部各有一个薄的板金环将相应的孔口封闭。这些孔口设计用来将第二流体导引到另一组板间净空内。在这构造中，框架板必须具有足够的大小，因为它们需要延伸越过板的整个宽度以及突出部。在美国专利US4,523,638中公开的设计也没有满足上述关于有效利用板金属的设计要求。另外，在这美国专利中，孔口都是按传统方式设置的，即每一个角落设一个孔口。权利要求1中的前言就是根据这样一个传统的冷凝器制订的。最后，欧洲专利EP411,123曾公开一种特殊型式的落膜冷凝器，其中液体的流入口和流出口都设在下边的邻近。这种特殊型式的冷凝器打算用于那些涉及对热敏感产品如同果酱、未精炼的糖液等的过程，并没有对上述这些问题提供任何解决方案。本专利技术的综述本专利技术的一个目的是要对上述这些问题提供解决方案。本专利技术的一个特殊目的是要提供一种设计，该设计能提高对热转移板材料的利用。另外，该设计必须能使在板的宽度上流动的流体达到令人满意的分布。本专利技术另外一些目的和优点在看了下面的说明后当可明白。本专利技术的目的可用一个属于上述型式的热转移板来达到，其特征为，第一口部包括一个第一蒸汽流入口设计用于蒸汽形式的第一流体并且基本上延伸到板的整个宽度；第二口部包括至少一个第一流出口设计用于凝结的蒸汽；第一口部还包括一个设在所说蒸汽流入口和第二口部之间的第二流出口设计用于第二流体；第二口部还包括一个第二流入口设计用于所说第二流体。这种口部设计打算用于流体经历相位变化的用途，其中流体从蒸汽改变到凝结水，即该热交换器的作用如同冷凝器。本专利技术还可用于相反的相位变化，即从液体变到蒸汽。在这情况下，热交换器的作用如同汽化器。在这两种情况下，板都具有基本相同的设计。当要从液体变到蒸汽时，该板也是用上述的型式，其特征为，第一口部包括一个第一蒸汽流出口设计用于蒸汽形式的第一流体，并且基本上延伸到板的整个宽度；第二口部包括至少一个第一流入口设计用于所说液体形式的第一流体；第一口部还包括一个设在所说蒸汽流出口和第二口部之间的第二流入口设计用于第二流体；第二口部还包括一个第二流出口设计用于所说第二流体。按这种方式设计的热转移板可以得到板金属的极其有效的利用以及冷凝器或汽化器的非常高的效率。基本上在板的整个宽度上延伸的大的蒸汽口所提供的蒸汽流其中的压力基本上没有下降。将第二流体用的孔口布置在蒸汽口和第二口部之间的第一口部内可从中获得不少利益，就相位的改变而言，在发生热交换的流动的方向上只需一个较短的距离便可完成。另外将孔口布置在两个相对的口部内，中间的板面积便可最佳地用来完成所需的热交换。本专利技术的优选实施例可从从属权利要求中获悉。按照一个优选的实施例，所说第二流入口和所说第二流出口具有基本相同的孔口面积。因为在流动通过这两个孔口的流体内没有发生相位变化，通过这两个孔口的流率是相同的。这个实施例可提供最低的压力降，因此是最有效的。最好，所说流入口的孔口面积约为所说蒸汽流入口或蒸汽流出口的相应孔口面积的10-50％、较好为15-40％、最好为20-30％。这在形式为蒸汽而供应或排放的蒸汽和供应的流体或以液体形式排放的流体之间建立起一个特别良好的关系，利用这个关系可使板式热交换器得到高效率。另外由于有大的蒸汽口，蒸汽流动时不会有任何可觉察的压力降。按照一个优选的实施例，所说至少一个设计用于凝结蒸汽的第一流出口或设计用于液体形式第一流体的第一流入口包括两个设在热转移板两个角落内的孔口。这样平时不被使用的板的小角落就可得到利用。在相位改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板式热交换器特别是冷凝器用的热转移板，包括：一个设在热转移板一个边部上的第一口部（Ａ），一个设在热转移板第二边部上的第二口部（Ｂ），和一个设在所说两个口部（Ａ、Ｂ）之间的热转移部，其特征在于，第一口部（Ａ ）包括一个第一蒸汽流入口（１）设计用于蒸汽形式的第一流体并且基本上在板的整个宽度上延伸，第二口部（Ｂ）包括至少一个第一流出口设计用于凝结的蒸汽，第一口部（Ａ）包括一个设在所说蒸汽流入口（１）和第二口部（Ｂ）之间的第二流出口（ ４）设计用于第二流体，和第二口部（Ｂ）包括一个第二流入口（３）用于所说第二流体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫布洛姆格伦，
申请(专利权)人：阿尔法拉瓦尔股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]