板叠和叠板式换热器制造技术

一种叠板式换热器使用的板叠，包括数个传热板（１００），传热板具有数个通孔（１１０ａ－ｄ，１２０ａ－ｆ），所述传热板以这样的方式彼此联系，其中，传热板（１００）之间形成第一流体通道和第二流体通道，且其中，对于每一个流体通道，形成至少一个进口通道和至少一个出口通道，其中，至少第一流体通道的进口通道，包括至少一个主通道和至少一个辅通道。主通道和辅通道通过至少一个流体流通路部彼此连通，该流体流通路部跨过数个传热板间空间。流体流通路部沿主通道的延伸长度，本质上小于主通道的延伸长度。在所述流体流通路部之外，主通道与辅通道之间本质上没有流体流通路。还说明了包括至少一个上述类型板叠的叠板式换热器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及叠板式换热器的板叠，该板叠包括数个传热板，每一个传热板具有一个传热部和数个通孔，所述传热板以这样的方式相互接合，其中，第一流体通道在传热板之间的数个第一传热板间空间内形成，第二流体通道在传热板之间的数个第二传热板间空间内形成，且其中的通孔为每一个流体通道形成至少一个进口通道和至少一个出口通道，其中，至少第一流体通道的进口通道包括至少一个主通道，该主通道的设置是为了第一流体通道接受流体流；和至少一个辅通道，该辅通道与主通道和第一流体通道连通，辅通道的设置是为了从主通道接受流体流，并将流体流输送到第一流体通道。本专利技术还涉及叠板式换热器进口通道用的一种流体分配装置，以及叠板式换热器。叠板式换热器通过供入两种不同的换热介质进行工作，每一种换热介质经过单独的进口通道供入分离的流体通道，在此，较热的介质将其部分热量借助于传热板传递给另一种介质。这两种介质可以是不同的液体、气体、蒸汽，或者上述介质的组合物即所谓两相介质。关于叠板式换热器的原理，将结合拟用于所谓两相应用的叠板式换热器，进行更详细地说明，该换热器在1991年出版的Alfa Laval AB小册子《叠板式蒸发器》(IB67068E)(见附图说明图1)给予了说明。准备全部或部分蒸发的介质，例如准备浓缩的浆汁，通过设置在支架板上、由两个开口形成的进料口供入换热器。这两个开口直接引向一个公共的第一进口通道，此进口通道贯穿换热器的板叠延伸。蒸汽则通过第二进口通道供入流体通道，该流体通道是在传热板之间为此目的设置的。此第二进口通道由设置在传热板上角部的孔构成，且由于蒸汽占据较大的空间，第二进口通道具有较大的横截面。当换热器处于运行状态时，蒸汽在换热器的内部空间内向下流，并被全部或部分冷凝。冷凝物经过两个出口通道排出，该出口通道由设置在传热板两个下角部的孔所限定，并经过支架板上的连接孔从叠板式换热器引出。第二介质在换热器的内部空间向上输送，并在其经过一个出口通道最终排出之前，全部或部分汽化，该出口通道由设置在传热板另一上角部的孔所限定，并经过支架板上的连接孔引出。与此技术相关联的一个问题在于，在长的叠板式换热器中，即叠板式换热器的板叠具有大量的传热板，在传热板间，两种介质流的量，沿叠板式换热器的长度方向趋向于变化。因此叠板式换热器的最大能力不能利用。即使一个或者几个传热板间空间发挥了最大能力，仍有相当多数量的传热板间空间的利用水平，大大低于其最大能力。这种问题在两相应用中更为严重，因为，一种介质的气相与其液相具有不同的特性。这意味着气相和液相在换热器中将有不同的表现，从而在有关的传热板间空间呈现不同的分布。与绝大多数叠板式换热器相关的另一个问题在于，在许多情况下，难于使流体流横跨每一个传热板的整个宽度均匀分布，即沿整个传热部均匀分布。试图改善这种分布的一种方法，是将拟用于构成进口通道的传热板孔制成图1所示的狭长形状。为了方便换热器与其它装置连接，可以使用诸如支架板上的两个连接孔，此连接孔直接连接至具有狭长横截面的进口通道。通常，不希望在通道内有这种急剧的尺寸变化。因为恰好在支架板的连接孔后面形成了“死流空间”，第一间隔空间就得不到所希望的液体分布。而任何存在的气体具有流入这些传热板间空间的趋势。上述有关问题，即使在叠板式换热器并不用于两相应用的场合也会出现，不过，作者特别声明是在两相应用的场合。WO97/15797公开了一种叠板式换热器，此换热器拟用于蒸发液体，例如蒸发制冷剂。这种叠板式换热器具有一个进口通道和一个分配通道，此分配通道贯穿叠板式换热器延伸，并沿叠板式换热器的全部长度上彼此连通。设置分配通道的目的在于，在不同的传热板间空间特别建立本质上均匀的流体流，这是通过其在进口通道与换热器板间空间起膨胀室或均化室的作用实现的。不过，所推荐的设计并未提供一种对于各种运行情况都完全令人满意的技术方案，其中包括传统工业用叠板式换热器的各种运行状态。GB-A-2 052 723和GB-A-2 054 124公开了一种叠板式换热器的两种方案，该换热器具有传热板间空间的前部和后部。为了使流到叠板式换热器的流体流到达传热板间空间的后部，此叠板式换热器设置了由一条管子构成的旁路通道，此旁路通道在进口通道内同心设置。设置此同心旁路通道的目的在于将部分流体流输送到后部。第一部分的传热板间空间直接与进口通道的前部连通，第二部分的换热器板间空间直接与进口通道的后部连通。因此，现有技术没有这样的结构，能实现沿叠板式换热器的长度方向和横跨传热板的宽度方向两方面都令人满意的流体流分布。总之，现有技术没有这样的结构能在两相应用中解决这些问题。这一目的是借助于在上述序言中所述形式的板叠实现的，其特征在于，主通道与辅通道，通过至少一个流体流通路部彼此连通，此流体流通路部覆盖数个传热板间空间，其中，流体流通路部沿主通道的延伸部，本质上小于主通道的延伸部；在上述流体流通路部之外，主通道与辅通道之间本质上没有流体流通道。通过为板叠设置一种主通道和一种辅通道，并增添上述具有流体流通路的结构，获得了一种板叠，在这种板叠中的流体流，沿板叠的长度方向和横跨板叠的宽度方向，可以有利地分配。已经通过流体流通路从主通道流出的流体，将在辅通道内回旋，并因此将沿板叠的长度均匀分布，这主要由于流体流通路的延伸长度有限。通过控制换热器板间空间，流体将在主通道与辅通道之间流动，在辅通道内的流体流可以得到控制，于是流体流沿板叠的长度分布可以得到控制。此外。流体流通路部沿主通道长度方向的有限延伸长度，意味着不同的流体相在主通道与辅通道之间将不选择不同的路径，而是本质上如在主通道内两相流体那样以相同的相分布，通过该方式流动辅通道，在不同的传热板间空间分配。由于使用一种主通道和一种辅通道，辅通道可以进一步设计成使流体流横跨每一个传热板的整个宽度分布，而主通道设计成允许使用常规的圆形管，以连接在板叠上。通过设置具有一个主通道和一个辅通道的进口通道，通道与传热表面之间的界面，以及通道与外部连接之间的界面，可以设计成彼此相对地独立。这意味着可以避免在流体通路中急剧的尺寸变化，从而也避免所不希望的涡漩扰动。本专利技术的推荐实施例从各从属权利要求是显而易见的。根据一个推荐实施例，主通道通过至少两个流体流通路部与辅通道连通，该流体流通路部沿主通道彼此相距一段距离设置。这意味着流体流可以跨过长板叠分配，而能保持上述规定的分配特性。此实施例还在板叠的不同分段形式方面提供了大的灵活性。根据又一个推荐实施例，在主通道内设置了一种流体分配装置，用于使主通道中的流体流，通过所述流体流通路部偏转。通过在主通道内设置流体分配装置，在沿主通道不同部位，从主通道偏转的流体流量，可以用简单可靠的方式调节。流体分配装置的偏转特性，还有助于在辅通道内的流体流均衡。主通道贯穿整个板叠延伸是有利的，因为这是对整个板叠供给流体的简单方法。根据一个推荐实施例，辅通道贯穿整个板叠延伸。这是由于对于整个板叠而言，这种设计只需要一个辅通道。根据一个推荐实施例，辅通道分为数个单独的分段，每一个分段只贯穿板叠的一部分。这种设计特别适合于包括许多传热板的板叠，并使得有可能在每一个辅通道内，对于一确定数量的传热板间空间，获得流体流的均匀化。通过在数个分隔的辅通道内对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠板式换热器的板叠，该板叠包括数个传热板（１００），每个传热板具有一个传热部（Ｃ）和数个通孔（１１０ａ－ｄ，１２０ａ－ｆ），所述传热板（１００）以这样的方式相互联系，第一流体通道在数个第一传热板间空间（２５０）中的传热板（１００）之间形成，第二流体通道在数个第二传热板间空间（２５０）中的传热板之间形成；孔（１１０ａ－ｄ，１２０ａ－ｆ）为每个流体通道形成至少一个进口通道和至少一个出口通道；至少一个第一流体通道的进口通道包括：至少一个主通道（２３０ａ－ｂ；３３０ａ－ｂ；６３０），该主通道设置成为第一流体通道接受流体流；和至少一个辅通道（２４０；３４０；６４０），该辅通道通过流体流通路与主通道和第一流体通道连通，并且设置成从主通道接受流体流，并将此流体流输送至第一流体通道，其特征在于： 主通道（２３０ａ－ｂ；３３０ａ－ｂ；６３０）和辅通道通过至少一个流体流通路部（２３１；３３１；６３１）彼此连通，此流体流通路部跨过数个传热板间空间（２５０）； 流体流通路部（２３１；３３１；６３１）沿主通道（２３０ａ－ｂ；３３０ａ－ｂ；６３０）的延伸长度本质上小于主通道（２３０ａ－ｂ；３３０ａ－ｂ；６３０）的延伸长度；和 在主、辅通道（２３０ａ－ｂ，２４０；３３０ａ－ｂ，３４０；６３０，６４０）之间的流体流通路本质上没有在所述流体流通路部（２３１；３３１；６３１）之外。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔M霍尔姆，伯恩特塔格松，尼尔斯IA尼尔松，
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]