具有专用板的热交换器制造技术

本发明专利技术涉及板式热交换器，它包括组装的多个板（２－５），以在它们之间限定流体循环流道（６－８）。每个板包含被限定在波纹峰线（３５）与波纹谷线（３２）之间的起伏（２５）或波纹。板的至少一个部分含有位于波纹峰线与谷线之间的下陷变形（３０，３１）及升高变形（３３）。这个交换器对于使这些升高的及下陷的变形相对于邻板（４８，２５）之间的接触点（５１，５４）进行布置来确定流道是值得注意的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热交换器领域，更精确地说是涉及板式热交换器领域。这种交换器通过叠加组装的波纹板构成，所述波纹板用于在它们之间限定流体沿两个交叉回路循环的流道。更精确地说，本专利技术的目的是对于关于构造在这些板上的溢流元件的布置的改进。
技术介绍
通常，板式交换器包含具有起伏的波纹，使得用相邻板限定的流道具有可变的截面。通常，这些波纹相对于流体循环方向是倾斜的，并且相对于相邻板的波纹具有相反的倾斜。这些波纹常常是、但不是必须地具有人字形形状。这些不同的几何变形用于限定流道，流道的功能是干扰流动以便改善热传导。本申请人曾在文件EP 0 737 296中描述这种对这种类型的交换器的改进，用于一方面改善热损失，而另一方面改善在最小通道的区域中交换器堵塞的危险。这个改进在于在波纹上造成变形，以对流体循环引起附加的干扰。这些变形是在制作板时获得的，所述板的制作通常通过压力加工来完成。这些变形相对于主波纹可能是下陷的或升高的，可理解为在板的一个表面上形成下陷的变形在同一板的相反表面上构成升高的变形。根据这个文件的教导，升高变形较好是设置得靠近板之间的接触点，所述接触点对应于流体速度最低的区域。因此这些区域构成停流或滞流区域，其中可能要出现沉积物。因此靠近这些接触点的升高变形的布置减小了这些停流区域的体积，而因此限制了将要形成沉积物的危险，然而没有过大地增加压力损失。在试验之后，证明了靠近板之间接触点的升高变形的布置没有真正令人满意，特别是由于增大了压力损失。此外，出现在流道内部的升高变形对应于相邻的流道上的下陷变形，这限制了在这个相邻流道中的升高变形的有利效果。本专利技术的目的是在体现交换器效率的所有因素，即所产生的热传导系数及虽然适于使堵塞率尽可能小还是存在的压力损失上来优化这种形式的交换器的性能。
技术实现思路
因此本专利技术涉及一种热交换器，它包括组装的多个波纹板，在它们之间限定流体循环的流道。已知，每个板包括被限定在波纹峰线与波纹谷线之间的波纹。如在文件EP 0 737 296中的情况，某些或所有的这些板包含位于波纹峰线与波纹谷线之间的下陷的及升高的变形。本专利技术就在于相对于相邻板之间的接触点的连线更精确地布置各个下陷变形及升高变形。这个布置被限定在一个板的“前”表面上，即是说朝向所讨论的流道的表面，并在由确定流道的相邻板在4个连续的接触点之间限定的基本单元内部。因此，升高的与下陷的变形设置为使得标准N＝D1/D位于0.35与0.8之间，其中●D1是距离，在平行于板主表面的平面中并且平行于波纹峰线测量，距离D1分隔·最靠近一个接触点的升高变形的中心；·距波纹峰线与波纹谷线等距离设置的参考点，所述参考点沿流体的流动方向与所述接触点对齐。●D是距离，在平行于板主表面的平面内并且平行于波纹峰线测量，距离D分隔·最靠近一个接触点的升高变形的中心；·沿波纹峰线的方向最靠近的下陷变形的中心。换句话说，本专利技术在于升高变形的设置，升高变形被设置在接触点之间的中部而不靠近接触点，对应于基本为零的标准N，如专利EP0 737 296所教导的那样。根据本专利技术的这些升高变形的设置以另人惊讶的方式被表现为首先改善热传导性能，和减小在含有这些板的交换器中测得的压力损失。由此，实际上，板式交换器的效率已通过把传递的功率与测得的压力损失结合起来进行评估。把所述测量值与没有下陷及升高变形的波纹板相比较显示出在所讨论的标准范围内，交换器的总效率得到了提高。在对一个特殊实施例的描述中所述人字形构造中，这个提高甚至达到约10％从而在0.55范围内优化所评估的标准。同样地，在压力损失方面的改善被表示为在优化附近减少了百分之几十。实际上，变形可采用取决于压力加工方法及所用材料可受到的延伸的各种各样的不同形式。不论这些变形的形式如何，为评估特性标准所需的测量这样进行确定这些变形相对于波纹总形状的体积。这个总形状特别是在不含有下陷的或升高的变形的区域中被评估。然后这个体积被投影在板的主平面上，而这个投影的重心然后被当作是变形的中心。实际上，可采取下陷的及升高的变形的许多位置安排，但更可取的将是保持位置图案的重复，以防止优先路径的生成和过于滞流的区域的出现。在各种满意的几何形状之中，已经识别出这样的几何形状升高变形被交替地并在波纹峰线两侧偏置地分布，朝向板的前表面，即直接与所讨论的流道中的流体接触的表面。自然地，这个安排对应于靠近波纹谷线的下陷区域的形成，对于板的相反表面来说具有相同的交替分布。优选在板的前表面上的这个相同的几何形状中，下陷变形可有利地被对称分布在波纹谷线的两侧。前表面上的这些下陷变形对应于靠近相反表面的波纹峰线的升高变形。自然地，升高的及下陷的变形在峰线与谷线之间可被布置在波纹的高度的变化的位置上。然而必须注意升高变形的体积不超过由不同波纹峰线限定的主平面，以便允许不同的板容易叠加。实际上，在板的大多数热传导表面上的特性标准N可基本保持恒定，但同样地可形成具有不同区域的板，所述不同区域具备不同的特性标准。由此，在一种特别的情况下，板的前表面在第一区域中具有升高变形，所述升高变形交替地及偏置地分布在波纹峰线的两侧，因此具有在有利范围内的特性标准。在第二区域中，升高变形相反地被对称地分布在波纹峰线的两侧。因此这种双构造能够在如此限定的两个区域中产生不同的压力损失。从而产生了流体的优先通过的区域，该区域能够补偿流体可能进入及离开在板长边沿的同侧的流道。实际上，交换器可包含相同板的连接及叠加，但根据需要的交换性质也可包含不同的板的连接及叠加。同样地，相同的板可根据具有有利范围内的特性标准的板表面的定位以不同方法来布置。因此，在第一变型中，板被组装用来确定第一形式的流道，这第一形式可称为“对称的”，由具有基本等同的特性标准的相对表面限定。当由优选表面限定的流道在热传导系数及压力损失上具有特别有利的性质时，随之而来，由板的相反表面构成的相邻流道，就自身而言具有低的内在性质。以这种形式的叠加构成的这些交换器特别适合于被具有不同的流动类型的流体流过的交换器，尤其是蒸发器或凝结器形式的交换器。也可能是流体/流体交换器，其中最小压力损失的流道容纳了较高流量的循环。在另一个变型实施中，板可以被组装成使得确定第二形式的流道，这被称为“非对称的”，其安排是这样具有相同的特性标准N的板表面全部被定位于相同的方向上。换句话说，流道则具有基本相似的性质，因为它们由特性板前表面在一侧限定，和由原则上效率较低的相反的表面在另一侧限定。如此制成的交换器具有性能非常相似的两个回路，而因此适合于任何形式的流体/流体交换器。在已提及的在相同表面上具有不同性质的区域的板的情况下，如已提及的，所述板被堆叠以产生由基本平行部分构成的第一形式的及第二形式的流道。虽然通过确保根据流道形式旋转和返回用相同的板实施交换器比所希望实施的更简单，但本专利技术也涵盖了一些变型，其中实施具有不同性能的板组件。同样地，起伏的形状可根据希望的用途来调整，如在附图中所图释的，本专利技术不局限于人字形的波纹的情况。附图说明实施本专利技术的方式以及由此产生的优点，将在实施例的描述中清晰地产生，实施例遵照并由附图支持，其中图1是显示应用于板式交换器中的各种板的布置的总立体概观图；图2及3是分别地显示了其前表面及相反表面的板的简略立体本文档来自技高网...

【技术保护点】
热交换器，包括多个组装的板（２－５），所述板组装为在它们之间限定流体循环流道（６－８），每个板包含被限定在波纹峰线（３５）与波纹谷线（３２）之间的起伏（２５）或波纹，板的至少一部分含有位于波纹峰线与谷线之间的下陷变形（３０，３１）及升高变形（３３），其特征在于：在至少一个板上，在与流道相对的前表面上，和在用相邻板（４８）在４个连续接触点（５１，５４）之间限定的确定了所述流道的基本单元的内部，升高变形（３３）与下陷变形（３０，３１）被设置成使得标准Ｎ＝Ｄ↓［１］／Ｄ位于０．３５与０．８０之间，其中：●Ｄ↓［１］是距离，在平行于板的主表面的平面（Ｐ）内并且平行于波纹峰线（３５）测量，距离Ｄ↓［１］分隔：.最靠近一个接触点（５２）的升高变形（３３）的中心；.位于距波纹峰线（３５）及波纹谷线（３ ３）同等距离处的参考点（６５），参考点（６５）沿流体的流动方向（Ｆ）与所述接触点（５２）对准；●Ｄ是距离，在平行于板的主表面的平面内并且平行于波纹峰线（３５）测量，距离Ｄ分隔：.最靠近一个接触点（５２）的升高变形（３３）的中 心；.在波纹峰线（３５）的方向上最靠近的下陷变形（３０）的中心。...

【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：C劳塞尔，O诺尔巴伦，P托昌，JF福尔米古，L哈尔格伦，
申请(专利权)人：阿尔法拉瓦尔维卡布公司，阿尔法拉瓦尔股份有限公司，法国原子能委员会，
类型：发明
国别省市：FR[法国]