用于处理液体进料的板式热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于处理液体进料的板式热交换器。该热交换器包括具有多个连续布置的热交换器板的板组，每个热交换器板限定形成脊和谷的分离区段，以用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料。分离区段限定其中脊和谷以倾斜角度延伸的中心部分，以及其中相应的脊和谷水平地延伸并与中心部分中的相应的脊和谷连接的第一部分和第二部分。第一部分中的脊与第二部分中的谷水平地齐平，且反之亦然。邻近的热交换板布置成使得在第一部分和第二部分中脊陷入相反板的谷，且在中心部分中相反板的相反脊彼此接触。彼此接触。彼此接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理液体进料的板式热交换器


[0001]本专利技术涉及一种用于处理液体进料的板式热交换器、用于处理液体进料的板式热交换器的热交换板，以及制造用于处理液体进料的板式热交换器的方法。

技术介绍

[0002]用于海水淡化的设备已制造多年，其中热交换器板的一个或多个板组形成了该工艺的主要构件。申请人公司多年来一直在生产造水机，其中汽化、分离和冷凝发生在板组中。细节可在转让给Alfa Laval Corporate AB的国际申请WO 2006 / 104443 A1中找到。它公开一种用于淡化的板式热交换器，该板式热交换器具有在热交换器中以交替顺序形成的第一类型的板间隙和第二类型的板间隙。第一类型的板间隙形成汽化区段、分离区段和冷凝区段，而第二类型的板间隙形成加热区段、分离区段和冷却区段。
[0003]汽化区段用于汽化液体进料如海水，分离区段用于将汽化的进料与未汽化的进料分离，而冷凝区段用于冷凝汽化的进料。加热区段加热汽化区段，而冷却区段冷却冷凝区段。上述热交换器的优点是其不需要任何容器，因为海水的整个处理是在板组中进行的。
[0004]上述板式热交换器具有用于加热流体、冷却流体和淡水的居中定位的端口，且用于盐水和进料的端口围绕热交换器板的中心轴线对称地布置。以该方式，只需要一种板类型。第一类型的间隙和第二类型的间隙是通过使用两个不同的垫片并通过每隔一个板围绕中心轴线转动180度将热交换板面对面布置而形成的。以该方式，汽化区段和冷凝区段中相反板中的波纹将形成交叉形图案，其中每个板间隙中的相反脊邻接。每个板间隙中的谷在相邻板间隙中形成脊，该脊将邻接相应相邻板间隙中的相反板的脊。
[0005]然而，分离区段通常在所有板间隙之间延伸，即也在第二类型的板间隙中在加热区段和冷却区段之间延伸。在分离区段中，板之间不发生热交换。这与冷凝区段和汽化区段不同。在分离区段中，板设计成使得两个邻近板的主要波纹图案将陷入彼此且除了偶尔的接触点外是不邻接的。以该方式，实现了曲折的流径，在该流径中，引起流动不断地改变方向，且以该方式，未汽化的进料液滴将通过在板上撞击而捕获，且然后在汽化的进料可传递到冷凝区段时从汽化区段释放。
[0006]仅使用一种板类型，在现有技术的热交换器中通过使左侧上的脊与右侧上的谷水平地齐平(且反之亦然)来实现分离区段。在上述现有技术的热交换器中，热交换器的中心部分用于加热流体、冷却水、淡水等的端口。另外，分离区段在分离区域的左侧与右侧之间具有非波纹中心区，且图案设计成使得左侧上的脊与右侧上的谷水平地齐平(且反之亦然)不成问题。在上述现有技术的热交换器中，非波纹中心区部分地用作淡水的出口端口，其延伸到分离区段的中心部分。
[0007]居中定位的端口和邻近热交换器板边缘的端口意味着沿热交换器板的宽度将需要多达六个垫片元件。垫片占据热交换器板上不可用于该过程的空间。对于大型热交换器和小型热交换器，垫片的宽度将大致相同。对于大型热交换器，垫片占据的空间可忽略不计，然而对于小型热交换器，其可能很显著。
[0008]对可在较小船只上使用的较小造水机的需求在增加。当减小如上所述的造水机的尺寸时，垫片仍将占据基本相同的空间量。这将使较小造水机的面积效率与大型造水机相比较低。这对于需要大的热交换面积才能正常操作的冷凝器来说尤其成问题。
[0009]上述问题的一种解决方案是省略居中定位的端口，特别是在冷凝器中，且将所有端口布置在热交换板的边缘处。欧洲专利申请EP19171723.0中介绍了这种冷凝器设计的一个示例。然后端口仍可围绕中心轴线对称放置以允许单独的板翻转，即围绕中心轴线旋转180度，同时将端口保持在相同的相反位置。通过保持端口和垫片凹槽关于中心轴线对称，就只需要一种板类型。
[0010]然而，以上意味着热交换板的中心部分将用于汽化区段和冷凝区段中的热交换。因此，在分离器中具有中心非波纹区域对于在脊和谷之间发生变化是低效的。
[0011]此外，沿中心轴线在脊和谷之间的变化将导致沿中心轴线的开放的非波纹通道。即使不使用中心非波纹区域，由于波纹在顶部和底部之间具有侧面，故也将建立开放的非波纹通道。沿直中心轴线的开放通道将允许大量液滴直接传递到冷凝器而不撞击板。这将对分离产生负面影响。
[0012]因此，本专利技术的目标在于为热交换器中心部分处的脊和谷之间的变化找到一种更有效的解决方案。
[0013]省略居中定位的端口也将移除分离区段中相反板之间的任何中心接触位置。这可能导致分离区段的中心区域的结构稳定性降低。
[0014]本专利技术的另外的目标在于在没有居中定位的端口时改善分离区段的结构稳定性。
[0015]如果在分离区段中陷入彼此的相反板的波纹图案一直延伸到垫片凹槽，则板间隙也将没有沿垫片凹槽的任何接触点。这将导致垫片凹槽不太稳健，并可能导致垫片将在垫片凹槽中错位，进而可能导致泄漏。
[0016]在现有技术中，为了改善垫片在垫片凹槽中的支承，波纹的压制深度在垫片凹槽附近略微增加。然而，仍未提供垫片凹槽与分离区段之间的板之间的接触。
[0017]因此，本专利技术的还另外的目标在于改善垫片凹槽的设计并提高板边缘处的垫片和垫片凹槽处的结构稳定性。
[0018]另外的现有技术包括CN203820488UU公开一种热交换板，该热交换板从上到下依次分为冷凝区、汽化区和加热区。
[0019]CN206262115UU描述了一种汽化
‑
分离
‑
冷凝三合一海水收集板。气液分离区分离结构采用翻板。翻板设有加强肋。
[0020]GB1211065A描述了一种板式热交换器，其中两块板以重叠关系组装。其中一个板在其自身平面内相对于另一个转动180
°
，且在板之间获得了通路。
[0021]KR101345733B1描述了一种带有隔板的热交换器板。
[0022]US8646517B2描述了一种用于板式热交换器的热交换器板，该板具有多个端口、分配区域、传热区域、第一绝热区域、第二绝热区域以及延伸到端口和区域之外的边缘区域。

技术实现思路

[0023]上文的目标在第一方面通过用于处理液体进料的板式热交换器实现，该热交换器
包括具有多个连续布置的热交换器板的板组，每个热交换器板限定第一竖直边缘、平行于第一竖直边缘延伸的相反的第二竖直边缘，以及在第一竖直边缘与第二竖直边缘之间基本居中地且与第一竖直边缘和第二竖直边缘平行地延伸的中心竖直轴线，每个热交换器板进一步限定用于蒸发进料的汽化区段、用于冷凝所蒸发的进料的冷凝区段，以及用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段，分离区段沿中心竖直轴线的方向位于汽化区段与冷凝区段之间，且形成交替的脊和谷，分离区段限定：在中心竖直轴线的两侧上延伸的中心部分，中心部分中的脊和谷相对于中心竖直轴线以倾斜角度延伸，在第一竖直边缘与中心部分之间延伸的第一部分，第一部分中的脊和谷水平地延伸且与中心部分中的相应脊和谷连接，以及在第二竖直边缘与中心部分之间延伸的第二部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理液体进料的板式热交换器，所述热交换器包括具有多个连续布置的热交换器板的板组，每个热交换器板限定第一竖直边缘、平行于所述第一竖直边缘延伸的相反的第二竖直边缘，以及在所述第一竖直边缘与所述第二竖直边缘之间基本居中地且与所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘平行地延伸的中心竖直轴线，每个热交换器板进一步限定用于蒸发所述进料的汽化区段、用于冷凝所蒸发的进料的冷凝区段，以及用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段，所述分离区段沿所述中心竖直轴线的方向位于所述汽化区段与所述冷凝区段之间，且形成交替的脊和谷，所述分离区段限定：在所述中心竖直轴线的两侧上延伸的中心部分，所述中心部分中的脊和谷相对于所述中心竖直轴线以倾斜角度延伸，在所述第一竖直边缘与所述中心部分之间延伸的第一部分，所述第一部分中的脊和谷水平地延伸且与所述中心部分中的相应脊和谷连接，以及在所述第二竖直边缘与所述中心部分之间延伸的第二部分，所述第二部分中的脊和谷水平地延伸且与所述中心部分中的相应脊和谷连接，所述第一部分中的脊与所述第二部分中的谷水平地齐平，且反之亦然，由此，邻近的热交换板布置成使得在所述第一部分和所述第二部分中脊陷入相反板的谷，且在所述中心部分中相反板的相反脊接触彼此。2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，每个热交换器板的所述分离区段限定在所述第一竖直边缘与所述第一部分之间的第一边缘部分和在所述第二竖直边缘与所述第二部分之间的第二边缘部分，所述第一边缘部分和所述第二边缘部分中的脊和谷相对于所述中心竖直轴线以倾斜角度延伸，使得在所述第一边缘部分和所述第二边缘部分中相反板的相反脊接触彼此。3.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述板组限定以交替顺序布置的第一板间隙和第二板间隙，每个板间隙由沿每个板的所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘延伸的垫片包围。4.根据权利要求3所述的板式热交换器，其特征在于，所述分离区段设在所述第一板间隙和所述第二板间隙两者中。5.根据权利要求4所述的板式热交换器，其特征在于，所述热交换板在第一通路和第二通路处设有孔口，其用于所述板间隙之间的连通。6.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分中的脊和谷限定第一压制深度，而所述中心部分中和/或所述第一边缘部分和所述第二边缘部分中的脊和谷限定第二压制深度，所述第一压制深度大于所述第二压制深度。7.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述中心部分的宽度小于所述第一部分和所述第二部分中的每个的宽度。8.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述中心部分限定的面积小于所述第一部分和所述第二部分中的每个的面积的20％，优选地小于10％，更优选地小于5％。9.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述中心部分的宽度基本等于所述第一部分和所述第二部分中邻近脊的中心之间的距离。
10.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，每个热交换器板在所述汽化区段和所述冷凝区段中具有波纹，使得相反的脊在接触点处接触彼此，在所述板间隙中形成交叉波纹图案。11.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器的使用，其特征在于，所述液体进料是海水。12.一种关于用于处理液体进料的板式热交换器的热交换器板，热交换器板限定每个热交换器板，其限定第一竖直边缘、平行于所述第一竖直边缘延伸的相反的第二竖直边缘，以及在所述第一竖直边缘与所述第二竖直边缘之间基本居中地且与所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘平行地延伸的中心竖直轴线，每个热交换器板进一步限定用于蒸发所述进料的汽化区段、用于冷凝所蒸发的进料的冷凝区段，以及用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段，所述分离区段沿所述中心竖直轴线的方向位于所述汽化区段与所述冷凝区段之间，且形成交替的脊和谷，所述分离区段限定：在所述中心竖直轴线的两侧上延伸的中心部分，所述中心部分中的脊和谷相对于所述中心竖直轴线以倾斜角度延伸，在所述第一竖直边缘与所述中心部分之间延伸的第一部分，所述第一部分中的脊和谷水平地延伸且与所述中心部分中的相应脊和谷连接，以及在所述第二竖直边缘与所述中心部分之间延伸的第二部分，所述第二部分中的脊和谷水平地延伸且与所述中心部分中的相应脊和谷连接，所述第一部分中的脊与所述第二部分中的谷水平地齐平，且反之亦然。13.一种制造用于处理液体进料的板式热交换器的方法，所述方法包括提供多个热交换器板，所述多个热交换器板限定第一竖直边缘、平行于所述第一竖直边缘延伸的相反的第二竖直边缘，以及在所述第一竖直边缘与所述第二竖直边缘之间基本居中地且与所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘平行地延伸的中心竖直轴线，每个热交换器板进一步限定用于蒸发所述进料的汽化区段、用于冷凝所蒸发的进料的冷凝区段，以及用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段，所述分离区段沿所述中心竖直轴线的方向位于所述汽化区段与所述冷凝区段之间，且形成交替的脊和...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：阿法拉伐股份有限公司，
类型：发明
国别省市：