用于液体进料的处理的板式热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于液体进料的处理的板式热交换器。该热交换器包括具有多个连续地布置的热交换器板的板组件。每个热交换器板限定用于分离汽化进料和非汽化进料的分离区段，该分离区段使脊和谷交替。分离区段限定在中心竖直轴线的两侧上延伸的中心部分、在第一竖直边缘和中心部分之间延伸的第一部分和在第二竖直边缘和中心部分之间延伸的第二部分。第一和第二部分中的相应脊和谷水平地延伸并与中心部分中的相应脊和谷连接，其中第一部分中的脊与第二部分中的谷水平地齐平，并且反之亦然。该板还包括在第一竖直边缘和第一部分之间的第一边缘部分以及在第二竖直边缘和第二部分之间的第二边缘部分。第一边缘部分和第二边缘部分中的脊和谷相对于中心竖直轴线以倾斜的角度延伸。其中，相邻的热交换板布置成使得脊在第一和第二部分中嵌入对置板的谷中，并且对置板的对置脊在第一边缘部分和第二边缘部分中彼此接触。中彼此接触。中彼此接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液体进料的处理的板式热交换器


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

技术介绍

[0002]用于海水的脱盐的设备已经制造了许多年，其中热交换器板的一个或几个板组件在该过程中形成主要部件。申请人公司几年来一直在生产淡水生成器，其中蒸发、分离和冷凝在板组件中进行。详细内容可在转让给Alfa Laval Corporate AB的国际申请WO 2006/104443A1中找到。该申请公开了一种用于脱盐的板式热交换器，该板式热交换器具有以交替顺序形成在热交换器中的第一和第二类型板间隙。第一类型板间隙形成蒸发区段、分离区段和冷凝区段，而第二类型板间隙形成加热区段、分离区段和冷却区段。
[0003]蒸发区段用于蒸发诸如海水的液体进料，分离区段用于从未蒸发进料中分离蒸发进料，并且冷凝区段用于冷凝蒸发进料。加热区段加热蒸发区段，并且冷却区段冷却冷凝区段。以上提及的热交换器的优点是它不需要任何容器，因为海水的整个处理在板组件中进行。
[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，并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。这样，仅需要一种板类型。第一类型间隙和第二类型间隙通过使用两个不同的垫圈并通过使每隔一个的板围绕中心轴线转动180度将热交换板面对面布置而形成。这样，蒸发区段和冷凝区段中的对置板中的波纹将形成十字形图案，其中每个板间隙中的对置脊邻接。每个板间隙中的谷形成相邻板间隙中的脊，这些脊将邻接相应的相邻板间隙中的对置板的脊。
[0005]然而，分离区段典型地在所有板间隙之间延伸，即也在第二类型板间隙中的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。这与冷凝区段和蒸发区段不同。在分离区段中，板被设计成使得两个相邻板的主要波纹图案将嵌入彼此并且除了在偶尔的接触点上之外不邻接。这样，实现了曲折的流动路径，在该路径中，流动不断地被迫改变方向，并且以这种方式，未蒸发进料的小滴将通过撞击板而被捕获，并且然后从蒸发区段释放，而蒸发进料可通过而到达冷凝区段。
[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。在以上提及的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和右侧之间具有非波纹的中心区，并且将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是问题。在以上提及的现有技术的热交换器中，非波纹的中心区部分地用于淡水的出口端口，该出口端口延伸到分离区段的中心部分中。
[0007]居中定位的端口和邻近热交换器板的边缘的端口意味着沿着热交换器板的宽度将需要多达六个垫圈元件。垫圈占据了热交换器板上的空间，该空间不能用于该过程。垫圈的宽度对于大型热交换器将与对于小型热交换器大致相同。对于大型热交换器，由垫圈占
据的空间可忽略不计，但是对于小型热交换器，该空间可能是显著的。
[0008]对可在较小的船只上使用的较小的淡水生成器的需求越来越大。当如上面所讨论的缩小淡水生成器的尺寸时，垫圈仍将占用基本上相同量的空间。这将使较小的淡水生成器的面积效率与大型淡水生成器相比较低。对于需要较大热交换面积来正常操作的冷凝器来说，这尤其成问题。
[0009]上述问题的一个解决方案是省略居中定位的端口(特别是在冷凝器中)并将所有端口布置在热交换板的边缘处。欧洲专利申请EP19171723.0中提出了用于冷凝器的这种设计的一个示例。然后，端口可仍然围绕中心轴线对称地放置，以允许各个板翻转，即围绕中心轴线转动180度，同时将端口保持在相同的相对位置处。通过保持端口和垫圈凹槽围绕中心轴线对称，只需要一种板类型。
[0010]然而，上述情况意味着热交换板的中心部分将用于蒸发区段中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以使脊和谷之间发生变化将不是高效的。
[0011]此外，在沿着中心轴线的脊和谷之间变化将导致沿着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翼，也将建立开放的非波纹通道。沿着直中心轴线的开放通道将允许大量小滴直接输送到冷凝器而不冲击板。这将负面地影响分离。
[0012]因此，本专利技术的目的是为在热交换器的中心部分处的脊和谷之间的变化找到更高效的解决方案。
[0013]省略居中定位的端口也将移除分离区段中对置板之间的任何中心接触位置。这可导致分离区段的中心区域中的结构稳定性降低。
[0014]本专利技术的另一个目的是在没有居中定位的端口时提高分离区段的结构稳定性。
[0015]如果在分离区段中嵌入彼此的对置板的波纹图案一直延伸到垫圈凹槽，则板间隙也将沿着垫圈凹槽缺乏任何接触点。这将导致垫圈凹槽不太坚固，并可导致垫圈在垫圈凹槽中错位，这反过来又可导致泄漏。
[0016]在现有技术中，为了改善在垫圈凹槽中的垫圈的支撑，波纹的压入深度在垫圈凹槽附近略微增加。然而，仍然没有提供在垫圈凹槽和分离区段之间的板之间的接触。
[0017]因此，本专利技术的又一个目的是改进垫圈凹槽的设计并增加在板的边缘处的垫圈和垫圈凹槽处的结构稳定性。
[0018]另外，现有技术包括CN203820488UU，其公开了一种热交换板，该热交换板从顶部到底部依次分为冷凝区、蒸发区和加热区。
[0019]CN206262115UU描述了一种蒸发
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分离
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冷凝三合一海水收集板。气液分离区具有采用翼片的分离结构。翼片设置有加强肋。
[0020]GB1211065A描述了一种板式热交换器，其中两个板以叠加关系组装。板中的一个相对于另一个在其自己的平面上转动180
°
，并且在平板之间获得通路。
[0021]KR101345733B1描述了一种带有阻隔件的热交换器板。
[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、分布区域、热传递区域、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]上述目的在第一方面通过用于液体进料的处理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件，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对的第二竖直边缘以及在第一竖直边缘和第二竖直边缘之间基本上居中地延伸并平行于第一竖直边缘和第二竖直边缘的中心竖直轴线，每个热交换器板还限定用于使进料汽化的蒸发区段、用于冷凝汽化进料的冷凝区段和用于分离汽化进料和非汽化进料的分离区段，分离区段沿着中心竖直轴线的方向位于蒸发区段和冷凝区段之间并形成交替的脊和谷，该分离区段限定：中心部分，其在中心竖直轴线的两侧上延伸，第一部分，其在第一竖直边缘和中心部分之间延伸，第一部分中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于液体进料的处理的板式热交换器，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件，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对的第二竖直边缘以及在所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘之间基本上居中地延伸并平行于所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘的中心竖直轴线，每个热交换器板还限定用于使所述进料汽化的蒸发区段、用于冷凝所述汽化进料的冷凝区段，和用于分离汽化进料和非汽化进料的分离区段，所述分离区段沿着所述中心竖直轴线的方向位于所述蒸发区段和所述冷凝区段之间并形成交替的脊和谷，所述分离区段限定：中心部分，其在所述中心竖直轴线的两侧上延伸，第一部分，其在所述第一竖直边缘和所述中心部分之间延伸，所述第一部分中的所述脊和所述谷水平地延伸并与所述中心部分中的相应脊和谷连接，第二部分，其在所述第二竖直边缘和所述中心部分之间延伸，所述第二部分中的所述脊和所述谷水平地延伸并与所述中心部分中的相应脊和谷连接，所述第一部分中的所述脊与所述第二部分中的所述谷水平地齐平，并且反之亦然，第一边缘部分，其在所述第一竖直边缘和所述第一部分之间，和第二边缘部分，其在所述第二竖直边缘和所述第二部分之间，所述第一边缘部分和所述第二边缘部分中的所述脊和所述谷相对于所述中心竖直轴线以倾斜的角度延伸，其中，相邻的热交换板布置成使得脊在所述第一和第二部分中嵌入对置板的谷中，并且对置板的对置脊在所述第一边缘部分和所述第二边缘部分中彼此接触。2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其中，所述中心部分中的所述脊和所述谷相对于所述中心竖直轴线以倾斜的角度延伸，使得对置板的对置脊在所述中心部分中彼此接触。3.根据前述权利要求中的任一项所述的板式热交换器，其中，所述板组件限定以交替顺序布置的第一板间隙和第二板间隙，每个板间隙由沿着每个板的所述第一和第二竖直边缘延伸的垫圈封闭。4.根据权利要求3所述的板式热交换器，其中，所述分离区段设置在所述第一和第二板间隙中。5.根据权利要求4所述的板式热交换器，其中，所述热交换板在所述第一和第二通路处设置有用于在所述板间隙之间连通的孔口。6.根据前述权利要求中的任一项所述的板式热交换器，其中，在所述第一和第二部分中的所述脊和所述谷限定第一压入深度，而在所述中心部分中和/或在所述第一和第二边缘部分中的所述脊和所述谷限定第二压入深度，所述第一压入深度大于所述第二压入深度。7.根据前述权利要求中的任一项所述的板式热交换器，其中，所述边缘部分的宽度小于所述第一和第二部分中的每一个的宽度。8.根据前述权利要求中的任一项所述的板式热交换器，其中，所述边缘部分限定小于所述第一和第二部分中的每一个的面积的20%、优选地小于10%、更优选地小于5%。9.根据前述权利要求中的任一项所述的板式热交换器，其中，所述边缘部分的宽度基本上等于所述第一和第二部分中相邻脊的中心之间的距离。10.根据前述权利要求中的任一项所述的板式热交换器，其中，每个热交换器板在所述
蒸发区段和冷凝区段中具有波纹，使得对置脊在接触点处彼此接触，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的任一项所述的热交换器的用途，其中，所述液体进料是海水。12.一种用于液体进料的处理的板式热交换器的热交换器板，所述热交换器板限定每个热交换器板，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对的第二竖直边缘以及在所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘之间基本上居中地延伸并平行于所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘的中心竖直轴线，每个热交换器板还限定用于使所述进料汽化的蒸发区段、用于冷凝所述汽化进料的冷凝区段，和用于分离汽化进料和非汽化进料的分离区段，所述分离区段沿着所述中心竖直轴线的方向位于所述蒸发区段和所述冷凝区段之间并形成交替的脊和谷，所述分离区段限定：中心部分，其在所述中心竖直轴线的两侧上延伸，第一部分，其在所述第一竖直边缘和所述中心部分之间延伸，所述第一部分中的所述脊和所述谷水平地延伸并与所述中心部分中的相应脊和谷连接，第二部分，其在所述第二竖直边缘和所述中心部分之间延伸，所述第二部分中的所述脊和所述谷水平地延伸并与所述中心部分中的相应脊和谷连接，所述第一部分中的所述脊与所述第二部分中的所述谷水平地齐平，并且反之亦然，第一边缘部分，其在所述第一竖直边缘和所述第一部分之间，和第二边缘部分，其在所述第二竖直边缘和所述第二部分之间，所述第一边缘部分和所述第二边缘部分中的所述脊和所述谷相对于所述中心竖直轴线以倾斜的角度延伸。13.一种制造用于液体进料的处理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对的第二竖直边缘以及在所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘之间基本上居中地延伸并平行于所述第一竖直边缘和所述第二竖直边缘的中心竖直轴线，每个热交换器板还限定用于使所述进料汽化的蒸发区段、用于冷凝所述汽化进料的冷凝区段，和用于分离汽化进料和...

【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：