CN1083566C - 板式换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于两种流体之间传热的板式换热器(1)，它包括若干固定连接的组件(2)，每个组件由两块外传热板(3)和在它们之间的若干大致为矩形的内传热板(4)组成，内外传热板的角区部分有一些供每种流体用的开口(10)，这些开口形成穿过板式换热器(1)的流动通道，外传热板(3)的至少用于一种流体的开口小于内传热板(4)的开口，在各外传热板(3)的开口周围将上述组件(2)彼此相连。在本发明中，至少使一种流体沿一些通道流过该板式换热器(1)，至少在一条流动通道中设置至少一个通道盘(13)，并将上述盘安装成使其朝向彼此相连的两块外传热板(3)，以便大致封闭上述开口(10)。

Description

板式换热器
本发明涉及一种用于在两种流体之间传热的板式换热器，该换热器包括若干固定连接的组件，每个组件由两块外传热板和在它们之间的若干大致为矩形的内传热板组成，内外传热板的角区部分有一些用于每种流体的开口，以便形成穿过该板式换热器的流动通道，外传热板至少对于一种流体的开口小于内传热板的开口，上述组件彼此被连接在各外传热板上的开口周围。
迄今为止仍不能使在几个通道中的流体流过由一些组件构成的固定连接的板式换热器。借助于使传热板各部分彼此定界，使液体先流过一部分然后再顺序地流过其它部分，可使流体在多个通道中流动。流道的定义包括从一条流动通道经过若干平行的板间隔到另一流动通道的流动路径。因此，在几个流路中，上述流体在流动通道之间往返流动。
众所周知，在传统的板式换热器中，为使流体中的一种经多个通道流过该板式换热器，换热器中装有衬垫。例如在GB1522369中就公开了这种板式换热器，在这种换热器中借助于留出一块或几块换热板不穿孔，即保留了通常为了形成入口，而切掉的传热板的那部分，而提供两条通道。这类传统的板式换热器在每对传热板之间都装有垫，因此可以拆开。可以用无孔板有选择地替换传热板。
在前文所描述的板式换热器中，不能用无孔板实现多条通道，这是因为固定连接的组件彼此连接在各自的外传热板的开口周围。对一些无孔组件焊接时也会出现问题。
本发明的任务是要在上面所提到的这种板式换热器中可靠地将组件连接起来，同时，这种板式换热器适合于使流体在多条通道中流动。
完成本发明的这些任务的主要方案的特征在于：至少使一种流体沿一些通道流过盖板式换热器，至少在一条流动通道中设置至少一个通道盘，将上述盘朝向彼此相连的两块外传热板安装，以便大致封闭上述开口。
为了能安装上述通道盘，应使假想的一条从通道盘的边缘通过其中心的直线的长度至少在一个方向上小于外传热板开口的直径。使通道盘大致为圆形、盘的直径大于外传热板开口的直径、通道盘上开有一道凹槽、外传热板可部分地插入凹槽中、从通道盘凹槽底部到通道盘边缘的距离在所有方向上都小于外传热板开口的直径，这样便可达到上述要求。
为使集聚的空气不影响流体到达最靠近通道盘的板间隔处，在上部流动通道中，通道盘的取向应保证凹槽能朝向上方，并形成一条用于流动通道通风的上部缝隙。
同样，在排出流体时不应使流体留在板式换热器中，因此，在下部流动通道中，通道盘的取向应保证凹槽朝下，并形成一条用于流动通道排气的下部缝隙。
作为一个可供选择的方案，通道盘也可大致为椭圆形，椭圆盘的短轴小于外传热板开口的直径。这种通道盘不能完全覆盖住上述开口，有时还可能形成非常大的缝隙，致使流体通过上述缝隙将漏出通道盘。解决此矛盾的办法是采用若干彼此相对并可彼此相对转动的通道盘。
借助于焊接、钎焊、粘接、铆接或类似方法可将本发明所推荐的通道盘与彼此相连的两块外传热板中的至少一块相连。
下面结合附图进一步对本发明进行描述，其中：
图1为本发明的具有多条通道的板式换热器的示意侧视图；
图2为沿图1的板式换热器的包括一块端板和两个相邻组件的一部分的示意横剖视图；
图3为图1中板式换热器中设有的通道盘的正视图；
图4为邻近于上述两个相接组件的外传热板的通道盘的截面透视图。
图1示出了一种用于在两种流体之间传热的板式换热器1，它包括若干固定连接的组件2，每个组件由两块外传热板3和在它们之间的若干基本上为矩形的内传热板4组成。位于框架5上的常规类型的组件2包括至少一块前端板6，一块后端板7和一些紧固螺栓8。端板6和7都有连通第一种流体的流动通道的连接部分9。用于另一种流体的流动通道的连接部分图中未示出。
在传热板3和4上压制出一些脊和沟形图纹。交替于第一和第二传热板上的脊彼此相邻。将上述传热板彼此焊接在一起或以其它方式彼此固定连接在一起，例如用粘接、钎焊或上述方法的组合将它们连接在一起。上述传热板每隔一块板的间隔限定出一个第一流体流动空间，在剩余的板的间隔内限定出第二流体的流动空间。
图2示意地示出了通过前端板6(没有上述连接部分)和两个相邻组件2的一部分的横截面图。上述外、内传热板3和4是狭长的，虽然其它形状例如圆形是可以考虑的，但内、外传热板主要为矩形，它们由薄金属板经压制出常规的波纹状图案而制成。
在外传热板3和内传热板4的角区部分有一些穿通的开口10，开口10通常为圆形，但其它形状也是可以的(例如三角形或矩形)，本发明对开口的形状没有限制。
外传热板3上的开口10小于内传热板4上的开口。因此，外传热板3的开口的边缘11伸入流动通道中的部分比内传热板4的边缘12的伸入部分长。
由于外传热板3的组件2的边缘11伸入其它传热板4的边缘12的里面，所以可方便地将焊接件无论在轴向位置还是径向位置都能正确地插入流动通道内，以便将组件2彼此焊接在一起。
按照本发明，至少一种流体能流过板式换热器1的一些通道，至少在一条流动通道中放入至少一个通道盘13。通道盘13装在朝向彼此相连的两块外传热板3之处，用以基本上封闭上述开口10。
图3和4示出了设有底部15为圆形的凹槽14的通道盘13。
通道盘13应大于开口的边缘11，以便大致密封上述开口10。由于必须先将组件2彼此连在一起，而这会在组装通道盘13时引起麻烦。随后将通道盘13插入，使之通过该外传热板3的开口10并通过组件2，插至另一外传热板3处。如果使假想的一条从通道盘的边缘通过其中心的直线的长度至少在一个方向上小于外传热板3的开口10的直径，则可完成上述插入工序。自然，应设定通道盘13小于内传热板的开口，组件2的尺寸对通道盘13而言，在流动通道中给其出了足够的空间使之能倾斜一定量，通过这种安排，可使通道盘13同轴地通过第一外传热板3。
借助于将通道盘13加工成基本上为圆形，使其直径大于外传热板3的开口10的直径，并将凹槽14加工成可使外传热板3的边缘11部分地插入其中，如果从凹槽14的底部到通道盘的边缘的距离在各个方向上都小于外传热板3的开口10的直径，则可使通道盘13通过该外传热板3的边缘11。可选择凹槽14的尺寸使通道盘13能垂直地朝向组件2，借此，可将外传热板3的边缘11插入凹槽14中。接着，在流动通道中转动通道盘13，使圆盘通过该外传热板3的相对边缘11。因此，凹槽14的宽度应能允许这种转动，而且底部15最好是圆的。
若通道圆盘13处于上部流动通道中，其合适的取向是使凹槽14朝向上方，并形成一道用于流动通道通风的上部缝隙。借此，可防止流动通道中存在空气并集聚在通道盘13附近。同样，处于下部流动通道中的通道盘13的取向是使凹槽14朝向下方，并形成一道用于流动通道排气的下缝隙。
也可将通道盘13选择成大致为椭圆形的，椭圆盘的短径小于外传热板3的开口10的直径。为了能大致密封上述开口10，可将一些通道盘13彼此相对安装，并且彼此能相对转动。于是，借助于用合适的方法(例如压制)加工而成的下一个通道盘13可覆盖住该通道的一个椭圆盘的各侧上可能存在的缝隙。从而可紧紧地密封住外传热板3。上流动通道中的通道盘13合适的取向是形成用于流动通道通风的上部缝隙，相应地下流动通道中的通道盘13的取向是形成用于流动通道排气的下部缝隙。
借助于焊接，钎焊，粘接，铆接或类似的公知方法可将上述通道盘13与彼此相连的两块外传热板3的至少一板相连，或者将上述通道盘与它们彼此相连。
当然，在通道盘上也可设置单独的通风或排气孔，通道盘13可以由比传热板3厚的板加工而成，也可压制成波纹形或类似形状来加固。通道盘13也可由放入流动通道中后再焊接在一起的两部分或几部分组成。

Claims (10)

1、用于在两种流体之间传热的板式换热器(1)，它包括若干固定连接的组件(2)，每个组件由两块外传热板(3)和在它们之间的若干大致为矩形的内传热板(4)组成，内、外传热板的角区部分有一些供每种流体用的开口(10)，以形成穿过该板式换热器(1)的流动通道，上述外传热板(3)的至少用于一种流体的开口(10)小于内传热板(4)的开口，在各外传热板(3)的开口周围将上述组件(2)彼此连接在一起，其特征在于：至少使一种流体沿一些通道流过该板式换热器(1)，至少在一条流动通道中设置至少一个通道盘，并将上述盘安装成朝向彼此相连的两块外传热板(3)，以便大致封闭上述开口(10)。
2、如权利要求1所述的板式换热器，其特征在于：一条从通道盘(13)的边缘通过盘中心的假想直线至少在一个方向上的长度小于该外传热板(3)的开口(10)的直径。
3、如权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：上述通道盘(13)大致为圆形，其直径大于外传热板(3)的开口(10)的直径；上述通道盘(13)上设有一凹槽(14)，外传热板(3)可部分地插入上述凹槽中；从凹槽(14)的底部(15)到通道盘(13)周边的距离在所有方向上都小于外传热板(3)的开口(10)的直径。
4、如权利要求3所述的板式换热器，其特征在于：在上部流动通道中的通道盘(13)的取向可使凹槽(14)朝向上方，并形成用于流动通道通风的上部缝隙。
5、如权利要求3所述的板式换热器，其特征在于：在下部流动通道中的通道盘(13)的取向可使凹槽(14)朝向下方，并形成用于流动通道排气的下部缝隙。
6、如权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：上述通道盘(13)大致为椭圆形，椭圆盘的短轴小于外传热板(3)的开口(10)的直径。
7、如权利要求6所述的板式换热器，其特征在于：将若干通道盘(13)安装成朝向彼此并可彼此相对转动。
8、如权利要求7所述的板式换热器，其特征在于：上部流动通道中的通道盘(13)的取向可形成一用于流动通道通风的上部缝隙。
9、如权利要求7所述的板式换热器，其特征在于：下部流动通道中的通道盘(13)的取向可形成一用于流动通道排气的下部缝隙。
10、如权利要求1至9中任一项所述的板式换热器，其特征在于：借助于焊接、钎焊、粘接、铆接或类似方法可将上述通道盘(13)与彼此相连的两块外传热板(3)的至少一块相连。
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