[发明专利]板式热交换器板和板式热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及板式热交换器板和包括多个所述板的板式热交换器。更特别地，本发明涉及用于板式热交换器的热交换器板，其包括端口和热传递区域，热传递区域布置在所述端口之间，以允许在第一介质和第二介质之间有热传递。板式热交换器大体用于在诸如流体或液体的介质之间提供热传递，以实现各种目的，诸如加热或冷却。

背景技术

现有技术中存在许多不同类型的板式热交换器和热交换器板。一个此类现有技术的板式热交换器是逆流性板式热交换器，其包括多个热交换器板，它们布置成彼此并排，以按交错顺序在相邻板之间形成用于第一介质和第二介质的第一和第二空隙。热交换器板包括在各个空隙中形成热传递通道的热传递区域，以及过渡区域，过渡区域在各个空隙中形成过渡区段，以引导介质通过空隙，而不进入所述空隙的热传递通道。热交换器板还包括形成入口导管和出口导管的端口，入口导管和出口导管布置成将第一介质引导到第一空隙的热传递通道和第二空隙的过渡区段中且从其中引导出第一介质，以及将第二介质引导到第二空隙的热传递通道和第一空隙的过渡区段中且从其中引导出第二介质。现有技术的一些热交换器板包括波纹图案和/或阻隔件等，以提供适当的流属性和热传递属性。

即使已经对板式热交换器的领域进行了广泛研究，但仍然需要作出改进来提供适合不同目的的高效热交换器。

根据现有技术的板式热交换器的问题在于，由于压降限制的原因，通过板式热交换器的流径必须短，这意味着热交换器板的数量少。由于框架成本的原因，少量热交换器板会使热交换器昂贵。

现有技术的板式热交换器的缺点在于，通过板式热交换器的流率在工业应用中将较低。这会产生较大的热交换器板，这会增加成本。

发明内容

本发明的目标是避免现有技术的缺点和问题，并且针对特殊目的提供较高效的热交换属性。根据本发明的热交换器板和板式热交换器使得可能在板数较多的板式热交换器中提供基本螺旋流径，对于特殊目的，这会产生流率有利且成本高效的热交换器。

本发明涉及一种板式热交换器板，其包括端口，以及所述端口之间的部分地被阻隔件分开的热传递区域，其特征在于，热交换器板包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，热交换器板设有在第一和第二端口和热传递区域之间的第一过渡区域、在第三和第四端口和热传递区域之间的第二过渡区域，第一和第二过渡区域设有过渡端口，其中，第一过渡区域通向热传递区域，以及其中，第二过渡区域通过密封件与热传递区域分开。第一、第二、第三和第四端口的构造与过渡区域和阻隔件共同产生板，从而允许有通过板式热交换器(包括多个所述板)的螺旋流径，其中，用于第一介质和第二介质两者的所有入口端口和出口端口可布置在公共框架板中，诸如固定到呈地板形式的基础等上的框架板。因此，提供了在一些方面具有螺旋热交换器的属性且在其它方面具有板式热交换器的属性的热交换器，其中，板式热交换器的成本效率与螺旋热交换器的流属性结合。

板可为具有相对的短边和相对的长边的基本长方形。第一和第二端口可布置在所述短边中的一个处，其中，第三和第四端口可布置在相对的短边处。

阻隔件可包括自由端，自由端位于热传递区域中，以在自由端和第二过渡区域之间形成间隙。另外，阻隔件可延伸通过第一过渡区域，并且可沿着所述板的纵向中心线延伸。因此，可提供通过热传递区域的U形流。

第一过渡区域可布置在第一和第二端口附近，并且第二过渡区域可布置在第三和第四端口附近，其中，所述端口中的至少一个相对于相邻过渡区域被封闭。第一和第二端口和第三和第四端口相对于相邻过渡区域被封闭。因此，所述端口可形成通过多个板的入口和出口导管，以将板总成分开成板总成区段。在各个板总成区段的开始和结尾处，所述端口中的一个或多个与对应的过渡区域连通，以将介质引导到板总成区段中且从其中引导出介质。例如，可移除所述一个或多个端口和相邻过渡区域之间的密封件的一部分，诸如垫片的一部分。

密封件可由垫片形成。垫片可布置在板中的垫片凹槽中。由板形成的板式热交换器可为具有螺旋逆流的带垫片的板式热交换器。

本发明还涉及一种包括板总成的板式热交换器，其具有本文描述的板式热交换器板。板总成可分成几个区段，各个区段中有多个板。例如，板的数量在各个区段中是相同的。在各个区段中，第一和第二介质的比例量可经受全热程序，其中，入口和出口温度在所有区段中都相同。板总成中的区段的数量和区段中的板的数量可适合热任务。区段的数量决定热交换器的容量，并且区段中的板的数量决定热程序，这表示可最大程度地减小总热传递区域，并且因此还可降低成本。