CN110537069B - 热传递板和包括多个此类热传递板的热交换器 - Google Patents

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Abstract

提供一种热传递板(8)和一种包括多个此类热传递板的热交换器(2)。热传递板包括设有波状图案的热传递区域(22),该波状图案包括相对于热传递板的中心延伸平面(C)交替布置的脊部(36)和谷部(38)。脊部形成箭头,其包括第一箭头(58),该第一箭头各自包括布置在第一数量的假想直线(60)中相应的一个假想直线的相反侧上的两个腿部以及布置在该相应的一个假想直线上的头部(59),假想直线(60)平行于热传递板的纵向中心轴线(l)延伸横跨整个热传递区域。假想直线(60)中的每个包括至少一个主要部分(66),沿着该至少一个主要部分,第一箭头头部(59)中的至少三个均匀间隔地布置。热传递板(8)的特征在于,至少大多数的假想直线(60)各自包括至少一个次要部分(68),沿着该次要部分,在假想直线(60)的一侧上的脊部(36)和谷部(38)的延伸部与在假想直线的另一相反侧上的脊部和谷部的延伸部平行。

Description

热传递板和包括多个此类热传递板的热交换器
技术领域
本发明涉及一种热传递板和它的设计。本发明还涉及一种包括多个此类热传递板的板式热交换器。
背景技术
板式热交换器PHE典型地由两个端板构成,多个热传递板以对准的方式(即,成堆叠或组)布置在两个端板中间。平行流通道形成于热传递板之间,一个通道在每对相邻的热传递板之间。最初不同温度的两股流体可交替地流过每隔一个通道,以用于将热量从一股流体传递到另一股,这些流体通过热传递板中的入口和出口端口孔进入和离开通道。
典型地,热传递板包括两个端部区域和中间热传递区域。端部区域包括入口和出口端口孔,以及压有相对于热传递板的中心延伸平面的凸出和凹陷(诸如脊部和谷部)的分布图案的分布区域。类似地,热传递区域压有相对于所述中心延伸平面的凸出和凹陷(诸如脊部和谷部)的热传递图案。在板式热交换器中,一个热传递板的热传递图案和分布的脊部和谷部可布置成在接触区域中接触相邻热传递板的热传递图案和分布的脊部和谷部。
热传递板的分布区域的主要任务是在流体到达热传递区域之前使进入通道的流体横跨热传递板的宽度扩散,以及收集流体且在它经过热传递区域之后引导它离开通道。相反,热传递区域的主要任务是热传递。由于分布区域和热传递区域具有不同的主要任务,分布图案通常不同于热传递图案。分布图案可使得它提供相对弱的流阻和低的压降,这典型地与在相邻热传递板之间提供相对少但大的接触区域的较“开放”的图案设计(诸如所谓的巧克力图案)相关联。热传递图案可使得它提供相对强的流阻和高的压降,这典型地与在相邻热传递板之间提供较多但较小的接触区域的较“密集”的图案设计相关联。
一种众所周知的热传递图案是所谓的鱼骨或人字图案,该图案包括形成箭头的脊部和谷部,其中头部成行地布置成平行于热传递板的纵向中心轴线延伸横跨热传递区域,该纵向中心轴线延伸穿过热传递板的两个端部区域。源自GB 1468514的图1a示出此类鱼骨类型的热传递图案。该图案可给予热传递板良好的热传递能力,但它也可使热传递板在尺寸上不稳定且难以处理,尤其是如果热传递板大的话。US 6702005提出针对该问题的解决方案。图1b源自US 6702005且示出一种设有包括箭头的热传递图案的热传递板,其中由虚线示出的那样,头部成行地布置成平行于热传递板的纵向中心轴线l延伸横跨热传递区域。具有布置在同一行中的头部的箭头在该行的不同部分内指向相反方向,即,热传递图案沿着热传递板的纵向中心轴线I变化。由此,热传递板在尺寸上变得更稳定或更硬,且因此更易于处理。然而,在热传递图案改变且箭头指向彼此处,即,在热传递区域的环绕区域a内,可形成应力集中,应力集中可导致裂纹在热传递板中形成。此外,在根据图1a的热传递板方面,就像根据图1b的热传递板一样,成行的箭头头部可引起流过PHE的通道的流体封闭且阻碍流体横跨热传递区域的分布,这可影响PHE的热传递能力。
发明内容
本发明的目标是提供一种解决或至少大大地减小上文提到的问题的热传递板。本发明的基本构思是提供带有热传递区域的热传递板,该热传递区域具有限定横跨热传递区域的不连续行的箭头头部的波状图案,即,较开放的波状图案。本发明的另一目标是提供一种包括多个此类热传递板的热交换器。用于实现上文目标的热传递板和热交换器在所附权利要求书中限定且在下文论述。
根据本发明的热传递板包括热传递区域。热传递区域设有波状图案,该波状图案包括相对于热传递板的中心延伸平面交替布置的脊部和谷部。脊部形成箭头,其包括第一箭头。第一箭头是各自包括布置在第一数量的假想直线中相应的一个假想直线的相反侧上的两个腿部以及布置在该相应的一个假想直线上的头部的箭头,这些假想直线平行于热传递板的纵向中心轴线延伸横跨整个热传递区域。假想直线中的每个包括至少一个主要(primary)部分,沿着该至少一个主要部分,第一箭头头部中的至少三个均匀间隔地布置。热传递板的特征在于,至少大多数的假想直线各自包括至少一个次要(secondary)部分,沿着该次要部分,在假想直线的一侧上的脊部和谷部的延伸部与在假想直线的另一相反侧上的脊部和谷部的延伸部平行。此外,热传递区域分成第二数量的横向带,这些横向带横向于热传递板的纵向中心轴线延伸且从热传递区域的第一长边延伸到相反的第二长边。在最外部横向带内,波状图案是类似的。
因此,热传递区域内的波状图案至少部分为鱼骨或人字类型。脊部和谷部平行于彼此延伸,其中不仅脊部而且谷部形成箭头。箭头包括如上文限定的第一箭头。箭头还可包括第二箭头,第二箭头各自可包括布置在第三数量的假想直线中相应的一个假想直线的相反侧上的两个腿部以及布置在该相应的一个假想直线上的头部,这些假想直线平行于热传递板的横向中心轴线延伸横跨整个热传递区域。
因此,假想直线的主要部分中的每个的每个端点由第一箭头中的一个的头部限定(即,与其重合),且至少一个另外的第一箭头头部布置在主要部分中的每个的端点之间。此外,第一箭头头部中的两个相邻头部之间的距离沿着主要部分中的每个是均匀的,但可在主要部分之间变化。
沿着假想直线的整个次要部分,在假想直线的相反侧上且紧邻于假想直线的脊部和谷部的延伸部是平行的。沿着次要部分中的每个,至少三个均匀间隔的脊部可布置在对应的假想直线的每侧上。在假想直线的一侧上的相邻脊部之间的距离可等于或可不等于在假想直线的另一侧上的相邻脊部之间的距离。
每个假想直线的主要部分和次要部分是不重叠的。此外,假想直线的两个主要部分从不相继地布置,这对于假想直线的两个次要部分也是适用的(true)。
第一箭头可由成角度的或弯曲的脊部形成,该弯曲限定第一箭头的头部。备选地,第一箭头可端点到端点由相对于彼此成角度的两个脊部形成,端点限定第一箭头的头部。端点可彼此接触,或沿着横向中心轴线彼此稍微分开,和/或沿着纵向中心轴线相对于彼此稍微移位。
沿着假想直线的次要部分,在假想直线的一侧上的脊部和谷部可与在假想直线的另一相反侧上的脊部和谷部整体结合或分开。
自然,中心延伸平面是假想的。
所谓脊部指的是直的或弯曲的细长连续凸起(elevation),其可参照热传递板的纵向中心轴线倾斜地延伸横跨整个热传递区域或热传递区域的一部分。类似地,所谓谷部指的是直的或弯曲的细长连续沟槽,其可参照热传递板的纵向中心轴线倾斜地延伸横跨整个热传递区域或热传递区域的一部分。
自然,假想直线的第一数量确定“至少大多数”为多少。假想直线的第一数量可为三个或更多个。在三个假想直线的情况下,“至少大多数”为两个或三个。在五个假想直线的情况下,“至少大多数”为三个、四个或五个。
横向带的第二数量≥2,且更优选地≥3。
如上文所述的,在热传递区域的最外部横向带中的一个内的波状图案类似于在最外部横向带中另一个内的波状图案。这里,“类似”不应解释为必须意味着完全相同,而是至少基本上相同。此外,这里,“类似”意味着波状图案在最外部横向带中具有相同的定向,即,如果在最外部横向带中的一个内的波状图案可沿着热传递板的纵向中心轴线移位,它可与在最外部横向带中另一个内的波状图案重合。应强调的是,即使在最外部横向带内,波状图案是类似的,最外部横向带中的一个内的波状图案可相对于最外部横向带中另一个内的波状图案移位。换句话说,最外部横向带中的一个内的波状图案相对于最外部横向带中所述一个的边界的位置可不同于在最外部横向带中另一个内的波状图案相对于最外部横向带中所述另一个的边界的位置。当涉及到在板式热交换器中堆叠多个热传递板时,最外部横向带之间的图案类似性是有益的。这通常涉及热传递板中每隔一个相对于参考板定向围绕平行于热传递板的法线方向延伸的轴线旋转180度。图案类似性然后可允许图案交叉,导致两个相邻热传递板之间接触点的足够密度和合适分布。
因此,第一箭头头部成行地布置成平行于热传递板的纵向中心轴线延伸横跨热传递区域。这些行与假想直线重合。由于至少大多数的假想直线各自包括至少一个次要部分,至少大多数行的第一箭头头部是不连续的。因此,本发明使得(render)有可能使热传递区域内的波状图案沿着热传递板的纵向中心轴线变化,以便使热传递板在尺寸上稳定且易于处理。此外,可使波状图案变化,而不产生或仅产生几个(与US 6702005相比)其中热传递图案改变且第一箭头指向彼此的区域。由此,可减小沿着假想直线的热传递板中的应力集中,这导致裂纹形成的风险减小。此外,不连续行的第一箭头头部使波状图案更开放,使得流经热传递区域的流体可更容易与假想直线交叉,以用于横跨热传递板的更平均的流量分布。
热传递板还可包括两个端部区域,热传递区域布置在两个端部区域之间。端部区域中的每个可包括:两个端口孔区域,该两个端口孔区域可为开放的(即,端口孔)或为封闭的;以及分布区域,该分布区域布置在热传递区域与端口孔区域之间且设有与热传递区域的波状图案不同的波状图案。热传递板的纵向中心轴线延伸穿过端部区域和热传递区域。
热传递板可使得沿着所述至少大多数的假想直线的所述次要部分,在假想直线的所述一侧上的脊部和谷部的延伸部与在假想直线的所述相反侧上的脊部和谷部的延伸部对准。这使得有可能在假想直线的两侧上具有相同的波状图案,和/或与假想直线的脊部和谷部交叉(带有未变更的方向),这可导致更易于处理的较硬的热传递板。
热传递板可使得除了假想直线中的第一个,假想直线中的每个包括至少一个次要部分。这意味着除了一个之外的所有行的第一箭头头部是不连续的,这允许热传递板特别稳定且易于处理且具有更加开放的波状图案,以用于横跨热传递板的更加均匀的流量分布。
第一假想直线可与热传递板的纵向中心轴线重合。这允许热传递区域带有相对于纵向中心轴线对称的波状图案。
热传递板可设计成使得在第一假想直线的每侧上的假想直线中的至少一个包括至少两个主要部分,且在第一假想直线的每侧上的假想直线中的至少另一个包括至少两个次要部分,其可导致更易于处理的在尺寸上更稳定的热传递板。
如上文提到的,热传递区域分成第二数量的横向带。在横向带中的每个内的波状图案可不同于在横向带中相邻一个内的波状图案。而且,布置在两个其它横向带之间的横向带内的波状图案可不同于在两个其它横向带中的每个内的波状图案。此外,不管在相邻横向带内的波状图案是否不同,假想直线的主要部分和次要部分中的每个可完全横跨横向带中相应的一个延伸。
横向带中的每两个相邻横向带可由相应的凹槽分开,相应的凹槽在热传递板的中心延伸平面中从热传递区域的第一长边延伸到第二长边。由此,可便于横跨热传递区域的波状图案变化。如上文论述的,此类变化可使热传递板在尺寸上更稳定或更硬,且更易于处理。
限定热传递区域的两个相反的第一和第二短边的最外部横向带可具有类似的外形或轮廓或边界。这里,“类似”不应解释为必须意味着完全相同,而是至少基本上相同。当涉及到在板式热交换器中堆叠多个热传递板时,这是有益的,这通常涉及热传递板中每隔一个相对于参考板定向围绕平行于热传递板的法线方向延伸的轴线旋转180度。外形类似性然后可允许两个相邻热传递板之间接触点的足够密度和合适分布。
横向带中的每个可由第一边界线和第二边界线界定,第一边界线和第二边界线中的至少一个是弯曲的。这意味着两个相邻横向带之间或外部横向带中的一个与端部区域中的一个之间的边界可为弯曲的。由此,与边界改为直的情况相比,在边界处热传递板的弯曲强度可增加,在该情况下边界可用作热传递板的弯曲线。
最外部横向带中的每个可具有在平行于热传递板的纵向中心轴线测量时变化的宽度。宽度可在从热传递区域的第一长边朝热传递板的纵向中心轴线的方向上以及在从热传递区域的第二长边朝热传递板的纵向轴线的方向上减小。该实施例可使得热传递板的端部区域可能具有面向热传递区域的边界线,该边界线朝热传递板的中心向外突起。如下文将进一步论述的,此类端部区域可涉及提高的分布效率。
布置在最外部横向带之间的横向带中的一个可具有在平行于热传递板的纵向中心轴线测量时变化的宽度。宽度可在从热传递区域的第一长边朝热传递板的纵向中心轴线的方向上以及在从热传递区域的第二长边朝热传递板的纵向轴线的方向上增加。由此,该中间横向带可与最外部横向带装配在一起,这可使得有可能具有占据整个热传递区域的横向带。这在热传递板的热传递能力方面是有益的。
热传递区域的波状图案可相对于热传递板的纵向中心轴线对称。当涉及到在板式热交换器中堆叠多个热传递板时,这是有益的,这通常涉及热传递板中每隔一个相对于参考板定向围绕平行于热传递板的法线方向延伸的轴线旋转180度。该对称性然后可允许两个相邻热传递板之间接触点的足够密度和合适分布。
沿着假想直线中同一个布置的第一箭头可指向相同的方向。该实施例可允许包括波状图案的热传递区域完全缺少其中热传递图案改变且第一箭头指向彼此的区域。继而,这允许特别抗裂纹的热传递板。
在假想直线中最外部的一个的外侧上,脊部和谷部可都相对于所述最外部假想直线以0-90度的最小角度(在从所述最外部假想直线在第一方向上测量时)延伸。该第一方向是顺时针或逆时针方向。由此,可实现由热传递板的压制产生的相对一致的边缘位移以及因此相对平的热传递板边缘,这在热传递板的强度方面是有益的。自然,上文特征可存在于两个最外部假想直线的外侧上。
根据本发明的热交换器包括如上文描述的多个热传递板。
本发明的还有其它的目标、特征、方面和优点将从以下详细描述以及图中显现。
附图说明
现在将参照所附示意图更详细地描述本发明,在所附示意图中:
图1a-1b是现有技术的热传递板的平面图,
图2是根据本发明的板式热交换器的侧视图,
图3-6是根据本发明的四个不同实施例的热传递板的示意性平面图,以及
图7示意性地示出图3的热传递板沿着线A-A截取的截面的一部分。
具体实施方式
参照图2,示出有垫片的板式热交换器2。它包括第一端板4、第二端板6,以及分别在第一端板4与第二端板6之间布置成板组10的多个热传递板8。热传递板都为图3中示出的类型的。
热传递板8由垫片(未示出)彼此分开。热传递板与垫片一起形成平行通道,平行通道布置成交替地接纳两股流体,以用于将热量从一股流体传递到另一股。为此,第一流体布置成在每隔一个通道中流动,且第二流体布置成在其余通道中流动。第一流体分别通过入口12和出口14进入和离开板式热交换器2。类似地,第二流体分别通过入口和出口(图中不可见)进入和离开板式热交换器2。为了通道防泄漏,热传递板必须压在彼此上,由此垫片在热传递板8之间密封。为此,板式热交换器2包括多个紧固器件16,这些器件16布置成分别朝彼此压第一端板4和第二端板6。
有垫片的板式热交换器的设计和功能是众所周知的,且将不在本文中详细描述。
现在将参照图3和图7进一步描述热传递板8中的一个,图3和图7分别示出热传递板和热传递板的截面。热传递板8是基本上矩形的不锈钢片,该不锈钢片以常规方式在压制工具中压制以给予期望的结构。它限定平行于彼此且平行于图3的图平面的顶部平面T、底部平面B和中心延伸平面C(也见图2)。中心延伸平面C分别在顶部平面T与底部平面B之间的中途延伸。热传递板还具有纵向中心轴线l和横向中心轴线t。
热传递板8包括第一端部区域18、第二端部区域20和布置在其间的热传递区域22。继而,第一端部区域18包括用于第一流体的开放的入口端口孔区域(即,入口端口孔)24以及用于第二流体的开放的出口端口孔区域(即,出口端口孔)26,其布置成用于分别与板式热交换器2的用于第一流体的入口12和用于第二流体的出口连通。此外,第一端部区域18包括第一分布区域28,第一分布区域28设有呈所谓的巧克力图案(图3中未示出,但图6中示出)形式的分布图案。类似地,继而,第二端部区域20包括用于第一流体的开放的出口端口孔区域(即,出口端口孔)30以及用于第二流体的开放的入口端口孔区域(即,入口端口孔)32,其布置成用于分别与板式热交换器2的第一流体的出口14和第二流体的入口连通。此外,第二端部区域20包括第二分布区域34,第二分布区域34设有呈所谓的巧克力图案(图3中未示出,但图6中示出)形式的分布图案。第一端部区域和第二端部区域的结构相同,但相对于横向中心轴线t成反转镜像。
热传递区域22设有鱼骨类型的波状图案,该波状图案相对于热传递板的纵向中心轴线l对称。它包括相对于中心延伸平面C交替布置的脊部36和谷部38,该中心延伸平面C限定脊部与谷部之间的边界。这从图7中清楚,然而图7仅示出一整个脊部和两个谷部。图3中,之字形线示出脊部,而之字形线之间的空间示出谷部。自然,如从热传递板的一侧看到的脊部和谷部分别为如从热传递板的另一侧看到的谷部和脊部。
热传递区域22分成三个横向带,两个最外部横向带40和42以及布置在最外部横向带之间的一个中间横向带44。横向带中的每个横向于热传递板8的纵向中心轴线l延伸且从热传递区域22的第一长边46延伸到第二长边48。最外部横向带40和42基本上类似,且因此在它们内的波状图案类似。然而,最外部横向带40内的波状图案相对于最外部横向带42内的波状图案移位,使得最外部带40中谷部的位置对应于最外部带42中脊部的位置。中间横向带44内的波状图案不同于最外部带40和42内的波状图案。应强调的是,图3中(以及图4和图5中)仅示出波状图案的脊部和谷部中的一些。实际上,如图6中示出的,波状图案覆盖整个热传递区域22。由此,脊部和谷部中的一些将是之字形的,一些将是V形的,且一些将是直的。
横向带中的每个由第一边界线和第二边界线限制,对于最外部横向带40,第一边界线和第二边界线分别表示成50和52。中间横向带44的第一边界线和第二边界线分别与最外部横向带40的第二边界线52和最外部横向带42的第一边界线重合。横向带的重合的边界线与凹槽54和56重合,凹槽54和56在热传递板的中心延伸平面C中从热传递区域22的第一长边46延伸到第二长边48。
如从图3中清楚的,如从相应的最外部横向带内看到的,最外部横向带40和因此还有最外部横向带42的第一边界线50和第二边界线52是弯曲的且向内突起或凹入。这给予最外部横向带40和42变化的宽度,该宽度平行于纵向中心轴线I测量,更特别地,宽度从热传递区域22的第一长边46和第二长边48朝热传递板8的纵向中心轴线l减小。此外,如从中间横向带内看到的,中间横向带44的第一边界线和第二边界线是弯曲的且向外突起或凸出。这给予中间横向带44变化的宽度,更特别地,宽度从第一长边46和第二长边48朝纵向中心轴线l增加。
横向带内的之字形和V形脊部形成带有相应头部59的第一箭头58。由于谷部在脊部之间且平行于脊部延伸,这些也形成带有相应头部的箭头。在横向带中的每个内的第一箭头头部按序列布置成从第一边界线延伸到横向带的第二边界线,其中第一箭头头部59沿着整个序列布置,其中相邻的第一箭头头部之间的距离一致。序列形成连续的或不连续的行,这些行与横跨整个热传递区域从第一短边62延伸到其第二短边64的假想直线60(这里是五个)重合。假想直线60在离彼此一定距离处平行于热传递板8的纵向中心轴线l延伸。
沿着假想直线中同一个的第一箭头58都指向相同的方向。此外,如从图3中清楚的,所有第一箭头具有相同的角度γ。因此,所有脊部36和谷部38在最外部假想直线60a和60b的外侧上平行地延伸。更特别地,在最外部假想直线60a的外侧上,脊部36和谷部38都相对于最外部假想直线60a以相同的最小角度α = γ/2 = 60度(在顺时针方向上从最外部假想直线60a测量时)延伸。类似地,在最外部假想直线60b的外侧上,脊部36和谷部38都相对于最外部假想直线60b以相同的最小角度β = γ/2 = 60度(在逆时针方向上从最外部假想直线60b测量时)延伸。
假想直线60由第一箭头头部59的序列占据的部分(即,多个第一箭头沿着其均匀间隔布置的部分)在本文中被称为主要部分66。如从图3中清楚的,在热传递区域22的横向带40、42和44中的每个内存在三个主要部分66。此外,假想直线60中的每个包括一个、两个或三个主要部分66。假想直线60在主要部分外侧的部分在本文中被称为次要部分68。沿着次要部分68,脊部36和谷部38未弯曲地(即,带有未变更的方向)与假想直线60交叉,使得紧接在假想直线的一侧上的脊部和谷部的延伸部与紧接在假想直线的相反侧上的脊部和谷部的延伸部对准。如从图3中清楚的,在热传递区域22的横向带40、42和44中的每个内存在两个次要部分68。此外,除了与纵向中心轴线l重合的第一居中的一个60',所有假想直线60包括一个或两个次要部分68。第一假想直线60'缺少次要部分。
因此,如从图3中清楚的,最外部假想直线60a和60b各自包括一个主要部分和两个次要部分,而布置在第一居中假想直线与最外部假想直线中的每个之间的中间假想直线各自包括一个次要部分和两个主要部分。
如上文描述的,热传递区域22的横向带40、42和44的边界线是弯曲的。此外,如从图3中清楚的,如从相应的端部区域内看到的,端部区域18和20的相应第一边界线70和72也是弯曲的且向外突起或凸出。端部区域18和20的第一边界线70和72分别与最外部横向带40的第一边界线50和最外部横向带42的第二边界线重合,且分别与凹槽74和76重合。凹槽在热传递板8的中心延伸平面C中延伸且从热传递区域22的第一长边46延伸到第二长边48。
横向带和端部区域的边界线都是一致的。由此,允许利用模块化工具压制热传递板,该模块化工具用来通过添加/去除与端部区域相邻的横向带来制造包含不同数量的横向带的不同尺寸的热传递板。
因为第一边界线70和72向外突起,它们比对应的直的第一边界线要长。这导致端部区域的较大“出口”,这在横跨热传递区域的宽度的流体分布方面是有益的。
板式热交换器2的热传递板8堆叠在第一端板4与第二端板6之间,其中一个热传递板的前侧(在图3中可见)和后侧分别面向相邻热传递板的后侧和前侧。此外,每隔一个热传递板相对于参考定向围绕热传递板的中心轴线(X)旋转180度,该中心轴线(X)延伸通过热传递板的中心且垂直于热传递板的中心延伸平面(C)延伸。由此,所述一个热传递板的脊部和谷部将分别与所述相邻热传递板的谷部和脊部以点交叉和接触。由于热传递板不包括仅连续行的平行于热传递板的纵向中心轴线延伸横跨整个热传递区域的等间距的第一箭头,在热传递板中两个相邻的热传递板之间形成的通道将相对开放,以便允许横跨热传递板的热传递区域的有效流体扩散。此外,由于缺少包括图案改变的区域(其中第一箭头指向彼此),热传递板将对裂纹形成有抗性。
图4和图5示出根据本发明的热传递板的其它可能设计的示例。显然,上文描述的大部分对于图4和图5的热传递板也是有效的。然而,对于根据图4和图5的热传递板,存在三个假想直线,而不是五个。对于根据图4的热传递板的三个假想直线中的两个各自包括两个次要部分,而对于根据图5的热传递板的三个假想直线中的两个各自包括一个次要部分。此外,沿着对于两个热传递板的第一居中假想直线,在中间横向带内的第一箭头和在最外部横向带内的第一箭头指向相反的方向。因此,两个热传递板各自包括一个区域,该区域在上部(如图4和图5中看到的)最外部与中间横向带之间的边界处居中,在该区域内波状图案改变且第一箭头指向彼此。
图6示出根据本发明的热传递板的另一可能设计的示例。除了过渡区域78布置在分布区域28和34中的每个与热传递区域22之间,图6中的热传递板基本上类似于图3中的热传递板。WO公开案2014/067757中描述此类过渡区域的设计、功能和目的。
自然,在本发明的范围内,许多其它的热传递板设计是可能的。
本发明的上文描述的实施例应仅看作是示例。本领域技术人员认识到,所论述的实施例可以以多种方式变化和组合,而不脱离本发明的构思。
举例来说,分布区域内的波状图案不需要为巧克力图案,而可为其它类型的。
此外,热传递板不需要包括三个横向带以及五个或三个假想直线,而是可包括另一数量的横向带和假想直线,以及因此在本发明的范围内主要部分和次要部分的其它数量和组合。举例来说,热传递板可包括五个横向带,其最外部带和中心带是凹入的,且在中心带与最外部带中的每个之间的带是凸出的。
横向带的边界线中的一个或全部以及端部区域的第一边界线可为直的,而不是弯曲的。因此,横向带可具有一致的宽度。
热传递区域内的第一箭头不需要都具有像上文那样相同的第一箭头角,而是可具有变化的锐度。此外,α和β不需要相等或等于60度。此外,假想直线可横跨热传递区域均匀地分布。
在板式热交换器中,热传递板不需要如上文描述的那样堆叠,而是可改为堆叠成其中一个热传递板的前侧和后侧分别面向相邻热传递板的前侧和后侧且其中每隔一个热传递板旋转180度。
脊部和谷部不需要具有如图7中示出的截面,而是可具有任何截面,诸如包括连接脊部和谷部的一个或多个肩部或侧面的截面。
上文描述的板式热交换器是平行逆流类型的,即,用于每股流体的入口和出口布置在板式热交换器的相同半部上且流体在相反方向上流过热传递板之间的通道。自然,板式热交换器可改为对角流类型和/或同流类型的。
上文板式热交换器仅包括一种板类型。自然,板式热交换器可改为包括两种或更多种不同类型的交替布置的热传递板。此外,热传递板可由除不锈钢以外的其它材料制成。
本发明可结合除有垫片的板式热交换器以外的其它类型的板式热交换器(诸如,全焊接的、半焊接的和钎焊的板式热交换器)来使用。
应强调的是,与本发明无关的细节的描述已省略,且图仅为示意性的且未根据比例来绘制。还应说的是,图中的一些比其它的更简化。因此,一些构件可在一个图中示出,而在另一图上省去。

Claims (15)

1.一种热传递板(8),所述热传递板(8)包括设有波状图案的热传递区域(22),所述波状图案包括相对于所述热传递板的中心延伸平面(C)交替布置的脊部(36)和谷部(38),所述脊部形成箭头,所述箭头包括第一箭头(58),所述第一箭头各自包括布置在第一数量的假想直线(60)中相应的一个假想直线的相反侧上的两个腿部以及布置在所述相应的一个假想直线上的头部(59),所述假想直线(60)平行于所述热传递板的纵向中心轴线(l)延伸横跨整个热传递区域,所述假想直线(60)中的每个包括至少一个主要部分(66),沿着所述至少一个主要部分(66),所述第一箭头头部(59)中的至少三个均匀间隔地布置,其特征在于,至少大多数的所述假想直线(60)各自包括至少一个次要部分(68),沿着所述至少一个次要部分(68),在所述假想直线(60)的一侧上的所述脊部(36)和谷部(38)的延伸部与在所述假想直线的另一相反侧上的所述脊部和谷部的延伸部平行,其中所述热传递区域(22)分成第二数量的横向带(40、42、44),所述横向带(40、42、44)横向于所述热传递板(8)的纵向中心轴线(l)延伸且从所述热传递区域(22)的第一长边(46)延伸到相反的第二长边(48),其中在最外部横向带(40、42)内,所述波状图案是类似的。
2.根据权利要求1所述的热传递板(8),其特征在于,沿着所述至少大多数的假想直线(60)的所述次要部分(68),在所述假想直线的所述一侧上的所述脊部(36)和谷部(38)的延伸部与在所述假想直线的所述相反侧上的所述脊部和谷部的延伸部对准。
3.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,除了所述假想直线中的第一假想直线(60'),所述假想直线(60)中的每个包括至少一个次要部分(68)。
4.根据权利要求3所述的热传递板(8),其特征在于,所述第一假想直线(60')与所述热传递板的纵向中心轴线(l)重合。
5.根据权利要求3所述的热传递板(8),其特征在于,在所述第一假想直线(60')的每侧上的所述假想直线(60)中的至少一个包括至少两个主要部分(66),且在所述第一假想直线(60')的每侧上的所述假想直线(60)中的至少另一个包括至少两个次要部分(68)。
6.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,在所述横向带(40、42、44)中的每个内的所述波状图案不同于在所述横向带中相邻一个内的所述波状图案,且所述假想直线(60)的主要部分(66)和次要部分(68)中的每个完全横跨所述横向带(40、42、44)中相应的一个延伸。
7.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,所述横向带中的每两个相邻横向带由相应的凹槽(54、56)分开,所述凹槽(54、56)在所述热传递板(8)的中心延伸平面(C)中从所述热传递区域(22)的所述第一长边(46)延伸到所述第二长边(48)。
8.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,所述最外部横向带(40、42)的外形是类似的。
9.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,所述横向带(40、42、44)中的每个由第一边界线(50)和第二边界线(52)界定,所述第一边界线(50)和所述第二边界线(52)中的至少一个是弯曲的。
10.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,所述最外部横向带(40、42)中的每个具有在平行于所述热传递板的纵向中心轴线(l)测量时变化的宽度,所述宽度在从所述热传递区域(22)的第一长边(46)朝所述热传递板(8)的纵向中心轴线(l)的方向上以及在从所述热传递区域(22)的第二长边(48)朝所述热传递板(8)的纵向轴线(l)的方向上减小。
11.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,布置在所述最外部横向带(40、42)之间的所述横向带(44)中的一个具有在平行于所述热传递板(8)的纵向中心轴线(l)测量时变化的宽度,所述宽度在从所述热传递区域(22)的第一长边(46)朝所述热传递板的纵向中心轴线(l)的方向上以及在从所述热传递区域(22)的第二长边(48)朝所述热传递板(8)的纵向轴线(l)的方向上增加。
12.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,所述热传递区域(22)的波状图案相对于所述热传递板(8)的纵向中心轴线(l)对称。
13.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,沿着所述假想直线(60)中同一个布置的所述第一箭头(58)指向相同的方向。
14.根据权利要求1或2所述的热传递板(8),其特征在于,在所述假想直线(60)中最外部的一个(60a、60b)的外侧上的所述脊部(36)和谷部(38)都相对于所述最外部假想直线(60a、60b)以在从所述最外部假想直线在第一方向上测量时0-90度的最小角度(α、β)延伸。
15.一种热交换器(2),所述热交换器(2)包括多个根据前述权利要求中任一项所述的热传递板(8)。
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