[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种板式热交换器，所述板式热交换器包括至少一个热交换器板(优选地包括多个热交换器板)，其中所述交换器板中的至少一个包括显示出压痕的至少一个部分，所述压痕用于抵靠对应设计的热交换器板的相应压痕放置。此外，本发明涉及一种热交换器板，所述热交换器板包括显示出压痕的至少一个部分，所述压痕用于抵靠对应设计的热交换器板的相应压痕放置。

背景技术

当今的板式热交换器类型的热交换器通常设有具有通常所说的人字形图案的板，所述人字形图案为具有由平直的脊部和凹部组成的压痕的图案。所述脊部和凹部在中心处改变其各自的方向，从而生成类似人字形的图案。在堆叠式热交换器组中，交替的板转向180°，使得压痕相互交叉。如此堆叠的热交换器板被铜焊在一起，从而形成紧凑且机械稳定的热交换器组。采用热交换器板的人字形图案产生的热交换器组包括流体通道图案，相应的两种流体可以流动通过所述流体通道并交换其热能。

当前述类型的热交换器组被暴露于压力(具体地，流体压力)和热量时，所述板变形，从而在板中产生弯曲力矩。为了承受高压，使用例如具有0.4mm厚度的相对较厚的金属板。

当这种金属板被压制成人字形图案时，出现不利的物料流。如果没有非常精确地制造冲压工具，则板中可能出现裂缝。所述相对较厚的板还需要压制工具中具有高压力。

在充分铜焊的热交换器中，接缝典型地通过放置在板之间的铜或铜合金焊料来铜焊。铜(合金)焊料经常作为金属板的涂层被引入。所述焊接材料聚集在压痕的相交点处。因此，所述焊接的表面积和强度非常小。

被使得流动通过具有人字形图案的热交换器的流体被迫使流过脊部并向下流动到凹部中。没有不间断的平直流线。脊部前缘处的流量高，而流体的流量在脊部后面(即，在凹部中)低。流量的这种变化非常大。在所述热交换器中，传热速率在流量高的情况下高，但是传热速率在流量低的情况下低。因此，在具有人字形图案的热交换器中实际上流量的较小变化是有利的。

当流动的流体包括两个物相时，即，流体为气体和液体的混合物，脊部和凹部处的方向的循环变化将具有使气体迫使液体不与板接触的效果。热交换器板的表面的这种润湿减少还会降低传热速率。

穿过人字形设计的热交换器的通道的形状在流体通过热交换器时还引起高压力降。该压力降与迫使流体通过热交换器的完成功成比例。因此，高压力降表示高(机械)能量消耗。

从文献US 2007/0261829A1中已知尝试解决这些问题中的至少一些问题的热交换器。在该文献中，提出了在热交换器板上提供一种包括为凸起和中空部形式的压痕的图案，并且通道形成在所述压痕之间，从而通过热交换器。如此形成的通道的形状引起通过热交换器的流量平稳地变化，从而形成较高的传热速率。如此形成的热交换器板被堆叠在一起，使得上板转向而使该上板的朝下的中空部(底部)邻接朝上的下板的顶部。上板和下板通过在热交换器板相互接触的地方形成焊接而铜焊在一起。然而，已经发现这些板在热交换器的操作期间易于在凸起的侧壁破裂。显然，这严重不利地影响热交换器的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种板式热交换器，所述板式热交换器具有超过本技术领域中公知的板式热交换器的改进的特性。本发明的另一个目的是提供一种热交换器板，具体地提供一种用于构造板式热交换器的具有超过本技术领域中公知的热交换器板的改进的特性的热交换器板。