具有通过板材条带连接的多个模块的板式热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种由两个模块（1a）和（1b）组成的板式热交换器（1）。这两个模块（1a）和（1b）是直角平行六面体形的并且分别通过盖片（5）对外封闭。两个模块（1a）和（1b）这样布置，即，分别相同大小的盖片（9a，9b）直接相邻。这两个盖片（9a，9b）形成该板式热交换器（1）的两个模块（1a，1b）之间的接触面。这两个接触面（9a，9b）通过合适的粘接剂彼此连接。

【技术实现步骤摘要】
具有通过板材条带连接的多个模块的板式热交换器
本专利技术涉及一种板式热交换器以及一种用于制造该板式热交换器的方法，该板式热交换器包括：·至少两个模块，其中，每个模块具有大量堆垛形布置的通道，这些通道可以交替地由热交换介质穿流并且通过隔片彼此分开；·这些模块整体上是直角平行六面体形的并且在外侧通过盖片来限界；·这些模块以如下方式并排地布置，即，一个直角平行六面体形模块的一个矩形侧面直接与另一直角平行六面体形模块的一个相应矩形侧面相邻；·这些模块具有用于输入和输出热交换介质的器件以及用于向各个通道上分配热交换介质和从各个通道收集热交换介质的器件(头部(Header))；并且·其中，至少两个模块具有至少一个共同头部。
技术介绍
硬钎焊的、由铝制成的板式热交换器在不同压力和温度下被使用在很多设备中。这些设备例如用在空气分解、天然气液化中或者用在用于制造乙烯的设备中。这类板式热交换器例如在ALPEMA报告(ALPEMAreport)(2000)“TheStandardsofthebrazedaluminiumplate-finheatexchangermanufacturesassociation”中进行了描述。从其中得到的图在图1中作为现有技术示出并且在下面来描述。在图1中示出的板式热交换器1用于五个不同的过程流A、B、C、D和E的热交换。该热交换器1是块形的并且装备有用于输入和输出各个过程介质的不同器件6。这些器件6在下面并且在本申请范围内被称为短接管。该热交换器同样具有用于分配和收集各个过程流A、B、C、D和E的多个器件7，这些器件在下面并且在本申请范围内被称为头部。板式热交换器1主要包括大量堆垛形布置的通道3，这些通道通过隔片4彼此分离。不同的介质在这些单个的通道3中流动。热交换间接地通过热接触来进行，该热接触通过盖片5和通过在通道中布置的波纹形结构(在下面并且在本申请范围内称为翅片)来产生。各个介质A、B、C、D和E通过接管6引导到头部7中并且因此分配到对应设置的、堆垛形布置的通道3上。在通道的入口区域中有所谓分配翅片2，这些分配翅片引起介质在各个通道3内的均匀分配。由此，这些介质横向于翅片3的波纹方向流过通道3。翅片3与隔片4连接，由此来产生更强的导热接触。由此，热交换可以在流到相邻的通道3中的两个不同的介质之间进行。在流动方向上看，在通道的端部处有类似的分配翅片2，这些分配翅片引导介质由通道出来到头部7中，在那里，介质被收集并且通过接管6被排出。这些单个的通道3通过所谓侧栏8向外封闭。整个热交换器块由多个盖片5向外限界。这类板式热交换器主要适用于至少2种介质的热交换。但是，如图1中所示，通过合适的结构设计也可以多于2种介质参与热交换。这允许非常有效的过程控制和有效的热利用或冷利用。这类板式热交换器例如由铝硬钎焊制成。带有翅片、分配翅片、盖片和侧栏的单个通道被彼此叠置地堆垛、设置焊剂并且在炉中硬钎焊。然后，头部和短接管被焊接到通过上述方式产生的块上。通过上面描述的制造方法，由钎焊炉的大小和几何形状也预先给定了这类板式热交换器块的最大尺寸。但是，工艺需求经常需要更大的热交换面并且由此需要更大的热交换器块。为了胜任这些要求，按照现有技术的板式热交换器在这类情况下包括至少两个模块。模块在本申请范围内理解为在钎焊炉中如开头所述那样制造的热交换器块。多个这类模块按照现有技术彼此连接并且装备有用于分配和收集参与热交换的介质的共同头部。板式热交换器的两个模块之间的连接在此按照现有技术通过侧栏来进行。在图1中所示的按照现有技术的板式热交换器包括一个模块。为了制造具有多个模块的板式热交换器，将如图1中所示的热交换器块(即没有头部和接管)与第二个这种类型的热交换器块熔焊。在盖片5上，沿该盖片的棱边焊接侧栏。应当与第一模块进行连接的第二模块以如下方式布置，即，这两个模块的两个直接相邻的侧面对应地具有相同的盖片。由直接相邻另一模块的盖片形成的面下面称为接触面。为了连接，将盖片与直接相邻的模块的盖片上的侧栏熔焊。这些侧栏因此按照现有技术可以说形成盖片上的框架。该框架与相邻模块的盖片熔焊并且以这种方式产生两个模块之间的连接。这两个连接后的模块由此形成新的热交换器块，该热交换器块比钎焊炉自己的几何形状所允许的大。以这种方式可以将任意多个模块彼此连接成任意大小的热交换器块。在此，两个相邻的模块具有至少一个共同的头部。因此。在这类板式热交换器的两个模块之间，在盖片之间构成一空气层，该空气层由此几乎形成不通流的和不参与热交换的以及不承压的通道。相应地，两个模块之间的热接触明显比一个模块之内的热接触差。这在各种不同的应用中导致具有至少两个模块的板式热交换器的热应力。
技术实现思路
本专利技术的任务是，以如下方式构成如前所述的具有至少两个模块的板式热交换器：在两个直接相邻的模块之间形成尽可能刚性的和牢固的连接。例如由于热应力而在两个模块之间产生的力应当最小化并且由至少两个模块组成的整个块的机械强度应当被提高。依据本专利技术，分别形成两个相邻模块的直接相邻侧面的两个盖片(在下面被称为接触面)通过合适的粘接剂彼此连接。接触面根据本专利技术通过合适的粘接剂连接保证了与在现有技术中相比明显更扁平的连接。在按照现有技术的板式热交换器中，两个相邻模块的接触面仅在这些面的对应棱边上通过侧栏彼此连接。按照现有技术的板式热交换器的接触面不具有在接触面中心的连接。现有技术的该缺点通过依据本专利技术的板式热交换器被避免，在该板式热交换器中，接触面通过合适的粘接剂连接。附加地，依据本专利技术的板式热交换器由此在两个相邻的模块之间不具有的盲的、即不通流的通道。这明显改善了相邻模块之间的热接触。由此，热应力被最小化并且依据本专利技术的板式热交换器的耐久性被提高。这两个接触面依据本专利技术被彼此粘接。依据本专利技术的一优选设计方案，接触面很这样彼此连接，即，在两个相邻模块之间产生机械的和导热的连接，其中，至少一个板材条带通过粘接剂与一个模块的盖片连接并且通过粘接剂与相邻模块的盖片连接。在该有利设计方案中，将依据本专利技术的板式热交换器的相邻模块的两个接触面通过粘接剂和至少一个板材条带彼此连接。由于钎焊过程和随之出现的钎焊材料不均匀分布和硬化，封闭一个模块的盖片很少是完全平坦的。由此，在连接相邻模块的盖片时产生高度差异。两个相邻模块的接触面之间的高度差异可以通过本专利技术的该设计方案这样来平衡，即，至少一个板材条带通过粘接剂与一个模块的盖片连接并且与相邻模块的盖片连接。所使用的窄的板材条带在此不仅用于高度差异的平衡。附加地，这些窄板材条带改善两个直接相邻的模块之间的导热接触。这样，在本专利技术的该设计方案中，实现了直接相邻的模块之间的机械上特别稳固的并且导热的连接。在本专利技术的一替换设计方案中，将接触面这样彼此连接，使得在两个相邻模块之间产生机械的和导热的连接，其中，至少一个板材条带通过粘接剂与一个模块的盖片连接并且和至少一个通过粘接剂与相邻模块的盖片连接的板材条带连接。在本专利技术的该替换设计方案中，两个直接相邻模块的接触面单个地配备有板材条带。这些板材条带在此分别通过合适的粘接剂被粘接到盖片上。在两个相邻模块的接触面之间的连接在该设计方案中通过如下方式来进行，即，将利用粘接剂与盖片连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
板式热交换器（1），包括至少两个模块（1a、1b），·其中，每个模块（1a、1b）具有多个堆垛形布置的通道（3），这些通道能够交替地被热交换介质流过并且通过隔片（4）彼此分开；·所述模块（1a、1b）整体上是直角平行六面体形的并且在外侧通过盖片（5）来限界；·所述模块（1a、1b）这样并排地布置，即，一个直角平行六面体形的模块（1a）的一个矩形侧面（9a）与另一个直角平行六面体形的模块（1b）的一个相应的矩形侧面（9b）直接相邻；·所述模块具有用于输入和输出所述热交换介质（A、B、C、D、E）的器件（6）以及用于向各个所述通道（3）上分配所述热交换介质（A、B、C、D、E）和从各个所述通道（3）收集所述热交换介质（A、B、C、D、E）的器件（7）（头部）；并且，·其中，至少两个模块（1a、1b）具有至少一个共同的头部（7），其特征在于，·分别形成两个相邻模块（1a、1b）的直接相邻的侧面（9a、9b）并且在下面被称为接触面（9a、9b）的两个盖片（5）通过合适的粘接剂彼此连接。

【技术特征摘要】
2012.03.29 DE 102012006483.71.板式热交换器(1)，包括至少两个模块，·其中，每个模块具有多个堆垛形布置的通道(3)，这些通道能够交替地被热交换介质流过并且通过隔片(4)彼此分开；·所述模块整体上是直角平行六面体形的并且在外侧通过盖片(5)来限界；·所述模块这样并排地布置，即，一个直角平行六面体形的模块的一个矩形侧面与另一个直角平行六面体形的模块的一个相应的矩形侧面直接相邻；·所述模块具有用于输入和输出所述热交换介质的器件(6)以及用于向各个所述通道(3)上分配所述热交换介质和从各个所述通道(3)收集所述热交换介质的头部(7)；并且，·其中，至少两个模块具有至少一个共同的头部(7)，其特征在于，·分别形成两个相邻模块的直接相邻的侧面并且在下面被称为接触面的两个盖片(5)通过合适的粘接剂彼此连接，以使得在两个相邻的模块之间产生机械的和导热的连接，其中，至少一个板材条带(10)通过粘接剂与一个模块的所述盖片(5)连接并且通过粘接剂与相邻模块的所述盖片(5)连接，并且，大量板材条带(10)以下述方式规则地布...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·迪特里希，R·赫茨尔，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：