[发明专利]垫片和组件

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的垫片。本发明还涉及包括热交换器板和这种垫片的组件。

背景技术

板式热交换器(PHE)典型地由两个端板组成，多个热传递板以对准的方式布置在两个端板之间。在一种类型的众所周知的PHE(即所谓的带垫片的板式热交换器)中，垫片布置在热传递板之间，更特别地布置成沿着边缘以及围绕热传递板的端口孔。端板以及因此热传递板压向彼此，由此垫片在热传递板之间进行密封。垫片在热传递板之间限定并行流通道，最初温度不同的两种流体可交替地流过该并行流通道，以将热从一种流体传递到另一种流体。为了优化带垫片的PHE的性能，垫片的设计应适于PHE的其它构件的设计，诸如热传递板的设计。

流体分别通过入口端口和出口端口而进入和离开通道，入口端口和出口端口延伸通过板式热交换器，并且由热传递板中的相应的对准的端口孔形成。入口端口和出口端口分别与板式热交换器的入口和出口连通。需要像泵一样的装备馈送两种流体通过板式热交换器。入口端口和出口端口越小，PHE内部的流体的压降就越大，而且需要更强劲且因而昂贵的装备来恰当地运行PHE。当然，可使入口端口和出口端口的直径更大，以便减小流体的压降，以及使得能够使用不那么强劲的装备。但是，扩大入口端口和出口端口的直径意味着增大热传递板中的端口孔的直径。这又可导致必须牺牲热传递板的宝贵的热传递表面，这典型地与板式热交换器的热传递效率降低相关联。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于热交换器板的垫片，其与较低的压降相关联，并且因此可与也不那么强劲的外围装备结合起来使用。如上面提到的那样，为了优化具有垫片的PHE的性能，垫片的设计应当适于PHE的其余部分的设计。作为示例，典型地，垫片应当设计成使得它们至少部分地遵从热交换器板的边缘，以及靠近热交换器板的边缘而延伸，以最大程度地增加PHE的热传递表面。同时，垫片和边缘之间的距离必须大得足以使得垫片能够在边缘处得到充分的支承。本发明的基本概念是提供一种适于具有至少一个非圆形端口孔而非传统的圆形端口孔的热交换器板的垫片。端口孔以及因而垫片可适于该热交换器板的设计，而且通过牺牲热交换器板的对热交换器板的热传递性能没有大贡献的表面，可扩大端口孔区域。本发明的另一个目标是提供一种包括热交换器板和这种垫片的组件。在所附权利要求和以下论述中限定用于实现以上目标的垫片和组件。

根据本发明的、用于布置在热交换器板上的垫片具有布置成包围热交换器板的端口孔的环形垫片部分。环形垫片部分的内部边缘限定一区域，该区域包括与可配合在该区域内的最大假想圆的中心点重合的基准点。垫片的特征在于，由环形垫片部分的内部边缘限定的区域具有由下者限定的形式：假想平面几何图的一定数量的拐角点，其中的至少一个拐角点相对于圆的弧偏移；以及连接这些拐角点的相同数量的完全弯曲的线。拐角点中的第一拐角点布置成与基准点相距第一距离。拐角点中的第二个布置成在顺时针方向上最接近第一拐角点，以及与基准点相距第二距离。另外，拐角点中的第三个布置成在逆时针方向上最接近第一拐角点，以及与基准点相距第三距离。

如本文所用，用语“热交换器板”意于包括板式热交换器的端板和热传递板两者，即使本文将集中于热传递板。

环形垫片部分布置成沿着端口孔的边缘延伸。垫片部分和端口孔边缘之间的距离沿着垫片部分是基本相同。因而，由垫片部分限定的区域相对于端口孔是基本均匀的，但当然大于该端口孔。因此，设计有某个形式的垫片或更特别地垫片部分的优点在于，其适于具有基本相同的形式的端口孔，该形式又可在不同的方面有益。鉴于这一点，在下面，当论述垫片的不同的可行特征时，参照具有这些特征的垫片所适于的端口孔的优点。

平面几何图可有许多不同的类型，例如三角形、四边形、五边形等等。因而，拐角点或极限点以及因而曲线的数量可不为两个和更多个。

完全弯曲的线指的是没有直的部分的线。因而，环形垫片部分的内部边缘将具有没有任何直的部分的轮廓，并且因而适于具有带有没有任何直的部分的轮廓的端口孔。这是有益的，因为这将在端口孔周围产生较低的弯曲应力。流过端口孔的流体会试图使端口孔弯曲成圆形形式。因而，如果端口孔具有直的部分，那将在热交换器板中产生较高的弯曲应力。

各个曲线连接拐角点中的两个。 

由于拐角点中的至少一个相对于假想圆的弧偏移，所以由环形垫片部分限定的区域将是非圆形的。

当谈到拐角点的定向时，顺时针和逆时针方向指的是当垫片恰当地布置在热交换器板上且在热交换器板的法线方向上观察时的方向。