[发明专利]用于液体进料的处理的板式热交换器

说明书

本发明涉及一种用于液体进料的处理的板式热交换器。每个热交换器板限定使脊和谷交替的分离区段。分离区段限定中心部分、第一部分和第二部分。第一和第二部分中的相应脊和谷水平地延伸并与中心部分中的相应脊和谷连接，其中第一部分中的脊与第二部分中的谷水平地齐平，并且反之亦然。板还包括在第一竖直边缘和第一部分之间的第一边缘部分以及在第二竖直边缘和第二部分之间的第二边缘部分。第一边缘部分和第二边缘部分的脊和谷相对于中心竖直轴线以倾斜的角度延伸。相邻的热交换板布置成脊在第一和第二部分中嵌入对置板的谷中，并且对置板的对置脊在第一边缘部分和第二边缘部分中彼此接触。

技术领域

本发明涉及一种用于液体进料的处理的板式热交换器、用于液体进料的处理的板式热交换器的热交换板以及制造用于液体进料的处理的板式热交换器的方法。

背景技术

用于海水的脱盐的设备已经制造了许多年，其中热交换器板的一个或几个板组件在该过程中形成主要部件。申请人公司几年来一直在生产淡水生成器，其中蒸发、分离和冷凝在板组件中进行。详细内容可在转让给Alfa Laval Corporate AB的国际申请WO 2006/104443A1中找到。该申请公开了一种用于脱盐的板式热交换器，该板式热交换器具有以交替顺序形成在热交换器中的第一和第二类型板间隙。第一类型板间隙形成蒸发区段、分离区段和冷凝区段，而第二类型板间隙形成加热区段、分离区段和冷却区段。

蒸发区段用于蒸发诸如海水的液体进料，分离区段用于从未蒸发进料中分离蒸发进料，并且冷凝区段用于冷凝蒸发进料。加热区段加热蒸发区段，并且冷却区段冷却冷凝区段。以上提及的热交换器的优点是它不需要任何容器，因为海水的整个处理在板组件中进行。

上述板式热交换器具有用于加热流体、冷却流体和淡水的居中定位的端口，并且用于盐水和进料的端口围绕热交换器板的中心轴线对称地布置。这样，仅需要一种板类型。第一类型间隙和第二类型间隙通过使用两个不同的垫圈并通过使每隔一个的板围绕中心轴线转动180度将热交换板面对面布置而形成。这样，蒸发区段和冷凝区段中的对置板中的波纹将形成十字形图案，其中每个板间隙中的对置脊邻接。每个板间隙中的谷形成相邻板间隙中的脊，这些脊将邻接相应的相邻板间隙中的对置板的脊。

然而，分离区段典型地在所有板间隙之间延伸，即也在第二类型板间隙中的加热区段和冷却区段之间延伸。在分离区段中，板之间不发生热交换。这与冷凝区段和蒸发区段不同。在分离区段中，板被设计成使得两个相邻板的主要波纹图案将嵌入彼此并且除了在偶尔的接触点上之外不邻接。这样，实现了曲折的流动路径，在该路径中，流动不断地被迫改变方向，并且以这种方式，未蒸发进料的小滴将通过撞击板而被捕获，并且然后从蒸发区段释放，而蒸发进料可通过而到达冷凝区段。

仅使用一种板类型，在现有技术的热交换器中，通过使左侧上的脊与右侧上的谷水平地齐平(且反之亦然)来实现分离区段。在以上提及的现有技术的热交换器中，热交换器的中心部分用于加热流体、冷却水、淡水等的端口。另外，分离区段在分离区域的左侧和右侧之间具有非波纹的中心区，并且将图案设计成使得左侧上的脊与右侧上的谷水平地齐平且反之亦然不是问题。在以上提及的现有技术的热交换器中，非波纹的中心区部分地用于淡水的出口端口，该出口端口延伸到分离区段的中心部分中。

居中定位的端口和邻近热交换器板的边缘的端口意味着沿着热交换器板的宽度将需要多达六个垫圈元件。垫圈占据了热交换器板上的空间，该空间不能用于该过程。垫圈的宽度对于大型热交换器将与对于小型热交换器大致相同。对于大型热交换器，由垫圈占据的空间可忽略不计，但是对于小型热交换器，该空间可能是显著的。

对可在较小的船只上使用的较小的淡水生成器的需求越来越大。当如上面所讨论的缩小淡水生成器的尺寸时，垫圈仍将占用基本上相同量的空间。这将使较小的淡水生成器的面积效率与大型淡水生成器相比较低。对于需要较大热交换面积来正常操作的冷凝器来说，这尤其成问题。