流动调节器制造技术

一种用于板式换热装置的流体流动调节器，包括侧开口流体管道，适合位于板式换热装置的流体口的邻近处，其中所述流体管道具有用于调节流体流动的流体挠曲面；一种在板式换热装置中调节流体流动的方法，包括使侧开口流体管道位于板式换热装置的流体口的邻近处，其中所述流体管道具有用于使流体偏转并在所述换热装置中调节流体流动的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种用于流体的换热装置。特别是，本专利技术涉及一种用于板式换热装置的流体流动调节器、包括流体流动调节器的板式换热装置以及调节流体流动的方 法。
技术介绍
通常，用于流体的板式换热装置由一系列金属板组装而成，这些板按顺序垂直装 入以形成一系列流体室。在板式换热装置中的流体室可交替地包含两种流体，热量在这两流体之间进行交 换。一般说来，流体口可以位于换热板的角部邻近处，以形成通过装置的歧管 (manifold)，该歧管允许流体经过交替的流体室并在交替的流体室之间流动(例如，通过 机械泵)。在这种方式中，每一块换热板在两流体之间提供了换热接触面。这便于当流体流 过装置时在流体间进行热传递，冷却较高温度的流体，同时加热较低温度的流体。在特定情况下，当流体流过流体室时，由于摩擦效应，会由于位于流体室内表面上 和流体口周围的不规则形状的特征(例如，通道、凹痕)而形成局部的湍流区。能量从湍流 (也称作漩涡)区被耗散，从而引起流体压力在换热装置中的损失，并且妨碍了流体流动。 这对于装置中的热传递效率有不利的影响。此外，在常规的板式换热装置中，在导热板的表面上的流体分布并不均勻，导致流 体并不总能最佳地接触板面以便高效地进行热传递。这也对整个装置的热传递效率有不利 的影响。因此，已经寻求改善这些问题的方法。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于板式换热装置的流体流动调节器，包括侧开口流体 管道，该侧开口流体管道适合位于板式换热装置的流体口的邻近处，其中上述流体管道具 有用于调节流体流动的流体挠曲面。已经令人惊讶地发现，本专利技术的流体流动调节器能减小在板式换热装置中的局部 湍流区，并且与常规的板式换热装置相比，还提供了一种方法来使得流体在金属板上分布 地更加均勻。通过使本专利技术的流体流动调节器位于板式换热装置中流体室的流体口的邻近处， 以便流体流过流体管道，并且在流体进入流体室时由管道的内表面使流体偏转，可以实现 这种令人惊讶的效果。在这种方式中，由摩擦效应引起的局部湍流区减到最小，以致流体压 力的损失减少。这种方式还具有一种效果，就是当使流体偏转时，通过导热板表面的流体分 布更加地均勻，这是因为流体被强制地从管道的侧开口部分沿径向流动。此外，由于通过导 热板表面的均勻的流体流动分布，可以看到换热得以改进。根据本专利技术进一步提供了一种板式换热装置，包括流体流动调节器，其中上述流 体流动调节器包括侧开口流体管道，该侧开口流体管道位于板式换热装置的流体口的邻近 处，其中上述流体管道具有用于调节流体流动的流体挠曲面。根据本专利技术还进一步提供了一种在板式换热装置中调节流体流动的方法，该方法 包括使侧开口流体管道位于板式换热装置的流体口的邻近处，其中上述流体管道具有用于 在上述换热装置中使流体偏转并调节流体流动的表面。 根据本专利技术的某些方案，流体管道可以是部分圆筒。特别是，流体管道可以是末端 开口和中空的部分圆筒。这提供了具有弓形内挠曲面的流体管道，有助于流体通过流体口 沿可控的(controlled)径向偏转并通过圆筒的末端开口部分进入到流体室。为清楚起见， 应该理解的是，弓形是指可与部分圆形或部分椭圆形相应的形状。用于流体管道的U形或 V形内表面也可认为是在本专利技术的范围内。在本专利技术的某些方案中，流体管道的侧开口部分可以是具有平行边缘的开口(例 如，纵向开口)，这有助于通过从弓形挠曲面处补充流体的径向偏转来使得流体在流体室内 均勻分布。在本专利技术的某些方案中，侧开口流体管道可以包括具有侧壁的管道，该侧壁仅部 分地敞开。举例来说，流体管道可以是在其侧壁内具有一个或多个孔和/或切口的末端开 口的中空圆筒。这些孔和/或切口可设置在壁中的多个位置处，以引导流体沿所需的方向 流动。术语侧开口流体管道旨在包括所有的上述结构以及提供了同样功能的任何等同结 构。流体管道可以由金属材料制成。然而，在特定情况下，流体管道可以由塑料或其他 合成材料制成，用于例如腐蚀性的流体被冷却或加热的情况。无论如何，技术人员可依据流 体管道将被使用的环境来选择流体管道的材料和尺寸。根据本专利技术的某些方案，流体管道可具有密封环以在流体管道和流体口之间进行 密封。这有助于确保基本上所有流过流体口的流体可流过流体管道，以便流体的流动保持 可控、均勻且无湍流。这是因为在流体管道的外表面和流体口的边缘之间流动的流体会产 生湍流的情况。密封环可被焊接到流体管道上或用本领域技术人员已知的其它任何合适的方法 连接到流体管道。密封环可由弹性耐热和/或抗腐蚀橡胶材料或金属材料构成。在本专利技术的某些方案中，流体管道还可设置有手柄，手柄为从换热装置移开流体 流动调节器提供了方便。手柄可与密封环形成一体或者单独地连接到流体管道上。根据本专利技术的某些方案，流体挠曲面设置有凹痕、褶皱和/或孔。这些特征可按照 有助于在换热板上优化流动分布的方式进行布置。根据本专利技术的某些方案，可设置一弓形流体挠曲面，该弓形流体挠曲面具有小于 360°、小于或等于270°、小于或等于180°或者小于或等于90°的弧对角。取决于弓形挠 曲的弧对角，可改变换热板上的流体流动分布来适应换热装置的要求。根据本专利技术的某些方案，板式换热装置可设置有流体流动调节器，该流体流动调 节器位于流体口邻近处以当流体进入和/离开换热装置中的换热板的流体口时调节流体 流动。根据本专利技术的某些方案，板式换热装置可具有一系列带有流体口的换热板，所述换热板组装形成歧管，所述歧管限定了用于流体流过换热装置的流动通道。根据本专利技术所用的流体可以是液体或气体。此外，根据本专利技术的流体流动调节器、 换热装置和调节流体流动的方法同样都适用于高温流体被冷却的过程和低温流体被加热的过程。附图说明图1示出了常规的板式换热装置的平面图；图2示出了换热板的部分示意图，所述换热板装入图1的板式换热装置内，形成流 体室和流体经过流体室的逆流布置；图3示出了不具有根据本专利技术的流体流动调节器的常规板式换热装置(图3A)和 具有根据本专利技术的流体流动调节器的板式换热装置(图3B)的部分图形表示；图4示出了本专利技术的流体流动调节器的第一实施例的平面图；图5示出了根据本专利技术流体流动调节器的第二(图5A)、第三(图5B)和第四(图 5C)实施例的横截面图；图6示出了在根据本专利技术的换热装置的换热板表面上的流体分布的平面图，该换 热装置分别配备有图5A(图6A)、图5B(图6B)和图5C(图6C)的流体流动调节器；以及图7示出了根据本专利技术流体流动调节器的横截面图。具体实施例方式在图1中，示出了板式换热装置1，其用于在流过该装置的两流体间进行换热，借 以冷却较高温度的流体，加热较低温度的流体。装置1具有头部支撑件5，端部支撑件10， 上顶梁15和下顶梁20。换热板(未示出)垂直地装入头部支撑件5和端部支撑件10之间，并通过系杆21 固定在板式换热装置1的两相对侧上，以限定一系列两流体可流过的窄流体室(未示出)。在本实施例中，位于头部支撑件5上的流体入口 25、26和流体出口 30、31提供了 逆流布置，此处，一流体在流体入口 25和流体出口 30之间流动，而另一流体在流体入口 26 和流体出口 31之间流动。作为可选的方案，流体可以不处于逆流布置的方式，而是沿同一 个方向流过流体室40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于板式换热装置的流体流动调节器，包括侧开口流体管道，所述侧开口流体管道适合位于板式换热装置的流体口的邻近处，其中所述流体管道具有用于调节流体流动的流体挠曲面。

【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：赫曼特库马尔，叶萨汉森彼得森，
申请(专利权)人：APV北美公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]