CN113167543B - 用于板式热交换器的板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热交换器板（A；B），该热交换器板包括具有至少四个侧边（A1、A2、A3、A4；B1、B2、B3、B4）的中心面板（A0；B0），所述中心面板优选地为四边形或具有截角的四边形，所述板具有：‑相对于中心面板（A0；B0）倾斜并形成第一接合面板（JA；JB）的中心面板的第一侧边（A1；B1），‑平坦的与所述第一侧边（A1；B1）相对的侧边（A3；B3）。

Description

用于板式热交换器的板
技术领域
本发明涉及板式热交换器的领域，该板式热交换器特别地用于在两种气体之间，而且在两种液体之间或在液体和气体之间的热的交换。
对本发明特别感兴趣的热交换器是在例如从0.1MPa至1.5MPa的相对较低的压力下以较大或较小的提及流量运行的气体-气体交换器。这些可以是例如以用于炉子的空气预热器的形式使用，或者可以形成NOx还原装置（DeNOx装置）的一部分。
热交换器的目的是在出于高温的流体和出于低温的流体之间的热的交换，而不混合这些。板式热交换器由于其较大的热交换面积具有良好的热性能，同时仍然紧凑。
板式热交换器通过以预定间隔彼此平行堆叠的多个板回收热。所述板以两个相邻板之间的空间形成流体可以流过的通道这种方式间隔开。高温流体和低温流体交替地供应到连续的通道，以便经由每个板执行高温流体和低温流体之间的热的传递。
背景技术
专利EP165179B1描述了一种板式热交换器，其特征在于，通道由包括在冲压成型的四边形板之间的空间限定。所述冲压成型的板包括在相对方向上成90°弯曲的两对相对的边缘：如果在水平平面中考虑板，则一对向上，一对向下。冲压成型的板对称地安装，并且通过沿其垂直边缘焊接彼此结合。在这种热交换器中，每个通道的入口和出口是相同的。每个冲压成型的板需要至少四个弯曲操作，以便制造它。
专利申请US2010/0006274A1描述了由四边形板组成的板式热交换器，该四边形板具有相对于传热表面弯曲的至少两个相对的边缘。流体通道由彼此定位成镜像的一对相同板之间的空间限定。因此，一个板的两个弯曲边缘与对称板的两个弯曲边缘接触。因此，板在至少两个相对的边缘上弯曲。
本发明的目的是提供一种板式热交换器，该板式热交换器经过改进，尤其是具有确保减少制造操作的次数和/或减少制造周期的时间的板设计，优选地不会不利地影响传热性能和耐腐蚀性，尤其是抗开裂腐蚀的能力。
发明内容
根据本发明的热交换器板，其包括具有至少四个侧面的中心面板，所述中心面板优选地是四边形或具有截角的四边形，其可以定义如下：
- 中心面板的第一侧面相对于所述中心面板倾斜并形成第一接合面板，
- 与所述第一侧面相对的侧面是平坦的。
将强调的是，在本发明的意义内“平坦”的侧面应以其通常接受的方式理解，即该侧面从所讨论的边缘的一端到另一端是完全平坦的，并且因此不包括可能不是这样且例如可能倾斜的任何部分。
通过与已知的热交换器板相比，根据本发明的板用减少的操作次数生产，只要制造该板仅需要一次弯曲操作即可。热交换器板具有与常规热交换器板相似的传热性能。
通过与已知的热交换器板相比，在两个连续的热交换器板上的单个连接面板是潜在地足够的，以机械地连接它们。
通过与已知的热交换器板相比，根据本发明的热交换器板的耐腐蚀性得到改善。根据本发明的板使得它可以将板的壁温度维持在流体的露点上，而热气体在热交换器的通道的入口和出口处流动，从而降低了在缩合酸的作用下的腐蚀的风险。另外，通道的入口和出口的设计提供一种几何形状，该几何形状显示在减少弯曲边缘的数量的情况下由于破裂而具有较低的腐蚀风险。
通过与已知的热交换器板相比，根据本发明的板可以以不需要补偿板的各角的膨胀并且不需要在热交换器的外壳中使用专用膨胀装置这种方式焊接。
有利地，根据本发明的热交换器板的第一接合面板包括第一部件，尤其是单个部件，所述第一部件与所述中心面板形成角度α。以这种方式，该板非常容易制造。
有利地，根据本发明的热交换器板的第一接合面板由第一部件和从所述第一部件延伸的第二部件制成，所述第一部件与中心面板形成角度α，并且所述第二部件平行于中心面板。第一接合面板可以在单个弯曲操作中用两个部件进行制造。第二部件可以有利地用于将第一接合面板焊接到另一个热交换器板。因此，具有单个接合面板的板可以在单个弯曲操作中制造。因此，该板非常容易制造，并且可以非常容易地与另一个板组装。
在后两种情况下，第一接合面板和中心面板之间的角度α优选地包括在10°和90°之间，优选地在20°和60°之间，并且更优选地在30°和50°之间。
根据本发明的第一实施例，根据本发明的热交换器板的中西面板的第二侧面可以相对于中心面板倾斜，所述第二侧面与第一侧面相邻并且所述第二侧面形成在相对于第一接合面板的相对方向上倾斜的第二接合面板。此外，与所述第二侧面相对的侧面可以是平坦的，或者以形成第三接合面板这种方式倾斜，所述第三接合面板是所述第二接合面板的镜像。
在这个第一实施例中，第二接合面板可以用于将所述热交换器板的中心面板机械地连接至另一个热交换器板。
在这个第一实施例中，与所述第二侧面相对的侧面是平坦的，并且根据此实施例的热交换器板的两个接合面板可以机械地连接到包括两个接合面板的两个热交换器，每个接合面板连接到两个板之一。或者，可替代地，与所述第二侧面相对的侧面以形成第三接合面板这种方式倾斜，第三接合面板是所述第二接合面板的镜像，这意味着与第二接合面板相对的侧面在与第二接合面板相同的方向上倾斜。具有三个接合面板的热交换器可以机械地连接到仅具有第一接合面板的两个其他热交换器板，第一接合面板连接到一个板，并且第二接合面板和第三接合面板连接到另一个板。
有利地，在本发明的这个第一实施例中，根据本发明的热交换器板的第二接合面板包括第一部件，尤其是单个部件，所述第一部件与中心面板形成角度β。以这种方式，该板非常容易制造。
有利地，在本发明的这个第一实施例中，根据本发明的热交换器板的第二接合面板由第一部件和从所述第一部件延伸的第二部件制成，所述第一部件与中心面板形成角度β，并且所述第二部件平行于中心面板。第二接合面板可以在单个弯曲操作中用两个部件制造，使得具有两个接合面板的板可以在两个弯曲操作中制造。接合面板的第二部件可以有利地用于焊接将第二接合面板焊接到另一个热交换器板。因此，该板非常容易制造并且非常容易与包括两个接合面板的两个其他板组装。第三接合面板在适用的情况下是第二接合面板的镜像，并且需要第三弯曲操作。然而，具有三个接合面板的板可以与仅具有第一接合面板的两个板组装，使得总体上，一对板的制造仅需要四个弯曲操作。
有利地，在第一实施例的后两个实例中，第二接合面板的第一部件和中心面板之间的所述角度β包括在10°和120°之间，优选地在20°和110°之间，并且更优选地在30°和100°之间，或者特别是45°或90°。
本发明的另一主题是一对热交换器板，其包括如上所述的两个间隔开的热交换器板，即其中心面板彼此平行的第一热交换器板和第二热交换器板，其中
- 第一热交换器板的第一接合面板和第二热交换器板的第一接合面板经布置彼此面对，彼此相对，
- 所述第一热交换器板的第一接合面板在相对的所述平坦侧面上直接地固定到第二热交换器板的中心面板，
- 所述第二热交换器板的第一接合面板在相对的所述平坦侧面上直接地固定到第一热交换器板的中心面板，
- 第一热交换器板和第二热交换器板之间的空间形成第一通道，以接收第一流体。
根据本发明的一对板中的两个板经由其第一接合面板组装。两个热交换器板之间的空间形成第一通道，以接收第一流体。第一通道具有沿其整个长度保持相同的梯形横截面。流体的速度沿通道的整个长度基本上恒定，并且这根据流体的性质可能是有利的。
因为与常规的热交换器板相比，用于每个热交换器板的制造时间减少了，所以用于一对板的制造时间也减少了。
本发明的另一主题是堆叠成对的热交换器板，其包括如上所述的两个间隔开的连续成对的板，第一对热交换器板和第二对热交换器板，其中：
- 所述第一对和所述第二对彼此平行地布置，
- 第一对热交换器板和第二对热交换器板之间的空间形成第二通道，以接收第二流体。
- 优选地，所述第二对于所述第一对相同，或者所述第二对是所述第一对的镜像。
根据本发明的该堆叠的两个间隔开的连续的成对的板使它可以形成第二通道，以接收第二流体。第二通道具有沿第二通道的长度变化的横截面。流体的速度沿通道的长度变化，并且这根据流体的性质可能是有利的。与常规的成对的热交换器板相比，用于每对热交换器板的制造时间减少了，因此，用于堆叠成对的板的制造时间也减少了。
有利地，根据本发明的两个连续的成对的堆叠成对的板由封闭装置在侧面处连接，所述封闭装置优选地包括边缘条、C形轮廓或U形轮廓盖板、或六边形或五边形的平坦盖板。
根据本发明的第一实施例，在整个本文中称为“单个接合面板”变型，根据本发明的热交换器板不具有第二接合面板。
根据本发明的另一实施例，在整个本文中称为“两个接合面板”变型，如上所述的堆叠成对的热交换器板包括热交换器板，所述第二对热交换器板优选地与所述第一对热交换器板相同，所述热交换器板使得中心面板的第二侧面相对于中心面板倾斜，所述第二侧面与第一侧面相邻，并且所述第二侧面形成在相对于第一接合面板的相对方向上倾斜的第二接合面板，并且与所述第二侧面相对的侧面是平坦的。然后，根据本发明的堆叠使得：
- 有利地，第一对的第二热交换器板的第二接合面板直接地固定到第二对的第一热交换器板的中心面板，并且第二对的第一热交换器板的第二接合面板直接地固定到第一对的第二热交换器的中心面板，
- 可选地，封闭装置可以在第二接合面板的侧面上的侧面处连接所述两对，或者第一接合面板和第二接合面板之间的相交处的拐角区域可以以机械地连接所述两对这种方式形成。
根据本发明的这个实施例的堆叠的两个间隔开的连续成对的板允许第一接合面板和第二接合面板用于机械地连接热交换器板。与常规的成对的热交换器板相比，用于每对热交换器板的制造时间减少了。
当第一接合面板和第二接合面板的相交处的拐角区域以机械地连接两对板这种方式形成，可以不需要使用盖板。
在“两个相邻面板”实施例中，堆叠成对的热交换器板可以有利地包括热交换器板，其中该堆叠的每个板的所述第二接合面板包括第一部件，尤其是单个部件，所述第一部件与中心面板形成角度β，或者其中该堆叠的每个板的所述第二接合面板由第一部件和从所述第一部件延伸的第二部件组成，所述第一部件与中心面板成角度β，并且所述第二部件平行于中心面板。
本发明的另一主题是一种布置在合适壳体内的板式热交换器，该板式热交换器包括如上所述的热交换器板和/或成对的热交换器板和/或堆叠成对的热交换器板。
本发明还涉及一种如上所述的用于制造一对热交换器板的方法，所述方法包括以下步骤：
- 准备两个中心面板，优选地四边形，可能是截断的，其包括第一侧面和与第一侧面相邻的第二侧面，
- 对于所述中心面板中的每个中心面板，以形成第一接合面板这种方式弯曲所述第一侧面，所述第一接合面板包括第一部件，尤其是单个部件，所述第一部件与中心面板形成角度α，
- 可选地，对于所述中心面板中的每个中心面板，以形成第二接合面板这种方式弯曲所述第二侧面，所述第二接合面板包括第一部件，尤其是单个部件，所述第一部件与中心面板形成角度β，
- 以其第一接合面板彼此面对并且其中心面板彼此平行这种方式布置两个热交换器板，
- 以形成一对板这种方式接合两个热交换器板，两个板之间的空间形成第一流体通道，
- 沿其第一接合面板机械地紧固两个板。
组装一对热交换器很容易，并且涉及减少了弯曲操作的次数，从而减少了制造成本和时间。
本发明还涉及一种用于制造如上所述的堆叠成对的热交换器的方法，所述方法包括：
- 准备至少四个中心面板，优选地四边形，可能是截断的，其包括第一侧面和与第一侧面相邻的第二侧面，
- 对于所述中心面板中的每个面板，以形成第一接合面板这种方式弯曲所述第一侧面，所述第一接合面板包括第一部件，尤其是单个部件，所述第一部件与中心面板形成一角度，
- 可选地，对于所述中心面板中的每个中心面板，以形成第二接合面板这种方式弯曲所述第二侧面，所述第二接合面板包括第一部件，尤其是单个部件，所述第一部件与中心面板形成角度β，
- 以彼此相对的其第一接合面板彼此面向并且其中心面板彼此平行这种方式成对布置热交换器板，
- 以形成至少两对板这种方式接合热交换器板，两个板之间的空间形成第一流体通道，
- 沿其第一接合面板机械地紧固每对的两个板，
- 堆叠至少两对板，成对的热交换器板之间的空间形成第二流体通道，
- 可选地，沿其第二接合面板机械地紧固两对板。
在本发明的“单个接合面板”变型中，热交换器的板可以是基本上相同的，并且优选地是相同的，从而使得组装更容易并且降低了制造成本：例如，为了形成成对的堆叠，需要的所有是准备第一堆板和第二堆板，其中特别是全部相同的板已经旋转了180°并翻转了。此后，从两个堆中交替取出板，以便逐渐地组成堆叠。该过程可以是自动化的。
在本发明的“两个相邻面板”中，热交换器的板可以是基本上相似的：对于在堆叠的板中彼此相继的两个板，第二接合面板交替地定位到第一接合面板的一个侧面和另一侧面。具体地，当两个连续对已经组装时，第二接合面板可以因此彼此面对。这使得组装变得容易，并且降低了制造成本：例如，为了形成成对的堆叠，需要的所有是准备第一类型的第一堆板和和第二类型的第二堆板，以便组成堆叠。该过程可以自动化。
详细描述
在整个本文中，参照流体流动的方向使用术语“供应”或“入“出口”或“移除”和“进入”或“流出”。
在整个本文中，参照中心面板的周边在一定宽度，例如板的宽度的至多5%上使用中心面板的术语“侧面”。
在整个本文中，术语“镜像”是指关于位于将物体与其表面分开的空间的中间中的平面的对称性。
本发明可以例如用于以错流原理工作的板式热交换器，其中在每个板的两个面上流动的流体被引导成基本上彼此垂直。本发明还可以用于以逆流原理操作的板式热交换器，其中在每个板的两个面上流动的流体被引导成基本上相反的方向。本发明还可以用于以并流原理操作的板式热交换器，其中在每个板的两个面上流动的流体被引导成基本上相同的方向。本发明还可以用于使用其他流动原理操作的板式热交换器。
本发明特别适合于两种气体之间的交换，尤其是在单项设备的入口和出口处的气流，如例如要输送到炉子的空气和来自相同炉子的烟道气体，或类似地，来自NOx还原系统的热流和朝向相同NOx还原系统的冷流。
根据本发明的板式热交换器可以用于在总真空压力至高达1.5MPa，优选地从0.1MPa到1.0MPa和更优选地从0.1MPa到0.6MPa的压力下操作的流体。
根据本发明的板式热交换器可以由高度均匀的通道或在每个回路上具有不同高度的通道组成。相应地，在适用的情况下，第一接合面板的高度和第二接合面板和第三接合面板的高度可以是相似的或不同的。
通道的高度（两个连续板之间的间距）可以根据服务条件确定。典型地，它的范围可以是从5mm到30mm，尤其是5mm、10mm、15mm、20mm、30mm或任何合适的高度。
根据本发明的热交换器板的宽度可以典型地包括在1000mm和2000mm之间，优选地在1300mm和1700mm之间。根据本发明的热交换器板的长度可以典型地包括在1000mm和7500mm之间，优选地在1500mm和7000mm之间。板的厚度可以包括在0.6mm和6mm之间，优选地在1.5mm和2.0mm之间。
根据本发明的热交换器板的中心面板可以具有任何合适的形状，例如梯形、六边形或四边形。中心面板更优选地为四边形，尤其是矩形或正方形，可能具有截断的拐角。
中心面板包括第一面（或下面）和与第一面相对的第二面（或上面）。第一面和第二面可以是平坦的，但是还可以局部地包括凸纹、肋形或突起。
有利地，突起（凹窝）可以添加到板的中心面板，或者压入板的中心面板中。根据板的特性和所述凹窝的目的，可以在板的一个面上或在板的两个面上采用凹窝，并具有多种布置。凹窝可以通过间隔元件使用，并且当板堆叠在彼此之上时，意在使板的变形最小化。典型地，简单或双凹窝分布在热交换器板的中心面板的表面上。
形状为发夹状或销状的翅片（销状翅片）还可以使用电阻焊接焊接到根据本发明的热交换器板的中心面板。
根据本发明的一个优选实施例，根据本发明的热交换器使得：
- 第一通道位于根据本发明的单个对的板中的两个热交换器板之间。所述两个板经由其第一接合面板机械地连接在每个侧面上。第一通道具有梯形的横截面，并且所述横截面沿通道的整个长度保持相同的尺寸。流体以给定的速度直接地进入通道。然后，流体的流动速度沿通道的整个长度是恒定的。流体也已相同的速度离开。因此，与第二通道不同，第一通道被称为具有“直接”（“非流线形”）入口区域和出口区域。
- 通过比较，第二通道位于两个间隔开的连续对的两个板之间。通道的横截面在通道的整个长度上不是恒定的。具体地，第二通道的横截面示出了入口区域和出口区域大于通道的矩形中心截面。因此，流体的速度沿第二通道的长度变化：当通道的横截面在通道的第一部分（入口）中减小时，它增加，并且当通道的横截面在通道的最后部分（出口）增加时，它减小。因此，与第一通道不同，第二通道被称为具有“尖锐的”入口区域和出口区域。
在本文的其余部分中，具有“直接”或“非流线形”入口和出口的第一通道被称为“非流线形通道”，并且具有“尖锐的”入口和出口的第二通道被称为“尖锐通道”。
根据本发明的第一操作模式，待在热侧面上的热板式热交换器中处理的热流体可以发送到“非流线形通道”中，并且待在冷侧面上处理的冷流体可以发送到“尖锐通道”中。
根据本发明的第二操作模式，待在冷侧面上的热板式热交换器上处理的冷流体可以发送到“非流线形通道”中，并且待在热侧面上处理的热流体可以发送到“尖锐通道”中。当热流体在“非流线形通道”中流动时，热交换器板的轮廓促使热流体的蒸汽凝结。相比之下，当热流体在“尖锐通道”中流动时，热交换器板的轮廓促使热流体不凝结。
有利地，在适用的情况下，可以使用封闭装置封闭第二通道的侧面并封闭该通道。有利地，所述封闭装置可以通过本领域技术人员已知的任何方式，例如通过焊接，尤其是通过缝焊接或通过螺栓连接，机械地连接到板。
在根据“单个接合面板”变型的堆叠成对的板中，其中热交换器板不具有第二接合面板，第二通道有利地提供有用于将其侧面封闭在两个连续对的板之间的装置。所述封闭装置可以是边缘条或盖板（盖部件）或任何等效装置。盖板可以以单件或几件制造，其中一些可以做成C形状或U形状或允许第一对的第二板与第二对的第一板组装的任何任意轮廓。盖板的形状还可以是八边形的，使得其以单件与第二通道的横截面符合。可以在第二通道的入口和出口的水平处匝第二流体的流动方向上纵向地设置封闭装置。
在根据“两个接合面板”变型的堆叠成对的板中，其中热交换器板具有两个接合面板，连续对经由第一对的第二板的第二接合面板组装在一个侧边上，并且经由第二对的第一板的第二接合面板组装在另一个侧边上。
在那种情况下，可以有利地提供封闭装置，其在第二通道的入口水平处和在第二通道的出口水平处在第二流体的流动方向上纵向地运行。所述封闭装置可以优选地是四边形或五边形的多边形盖板。
或者，在第一接合面板和第二接合面板之间的相交处的拐角区域可以有利地冲压成形或以某种其他方式形成，使得所述拐角区域用于机械地连接第一对的第二板和第二对的第一板，使得不需要使用封闭装置。典型地，所述拐角区域可以压印、压花、压制、锤击和扩大，以使其可以焊接到相邻板的面板上。
第一通道和第二通道，尤其是第二通道可以是完全空的（自由通道），或者可以包括任何类型的增强元件，如连接杆。
有利地，例如由带材、型材、凹窝或销状翅片制成的间隔元件（间隔物）可以插入到通道中，以确保板之间的间距。它们可能是松散的，或者可能是点焊在适当的位置中，或者可以通过供气和出气点处的异型U形夹保持在适当的位置中。
有利地，第一接合面板和第二接合面板由平坦的或基本上平坦的板制成，该第一接合面板和第二接合面板包括一部件，尤其是单个部件，或者由两个部件制成。
根据本发明的一个优选实施例，第一接合面板或第二接合面板可以通过任何可能的技术，典型地通过焊接机械地固定到相邻板的中心面板。
有利地，第一接合面板和/或第二接合面板的第二部件可以足够大，以允许通过本领域技术人员已知的任何方式将第二部件机械固定到相邻板的中心面板。
在第一变型中，第二接合面板可以以包括在10°和90°之间，优选地在20°和60°之间和更优选地在30°和50°之间的角度β相对于中心面板的平面向下取向。
在第二变型中，第二接合面板可以以包括在60°和120°之间，优选地在70°和110°之间和更优选地在80°和100°之间的角度β相对于中心面板的平面向下取向。
作为变型，第二接合面板的第二部件可以从平行于中心面板的平面的第二接合面板的第一部件延伸，所述第二部件朝向通道的内部取向或者朝向通道的外部取向。
第一接合面板、第二接合面板或第三接合面板中的每个接合面板可以优选地通过变形在单个步骤中形成。可以通过冲压成形或通过弯曲获得变形。
在本发明的另一实施例中，热交换器中心面板的不同区域可以提供有由平行于中心面板的金属板制成的部件制成的绝缘层，提供有在金属板部件和中心面板之间的空气。所述绝缘层可以允许局部地修改热交换器板的壁温度。所述绝缘层可以典型地在冷通道的最冷区域中采用，并且例如在专利CZ298773B6中描述。
根据本发明的一对两个热交换器板的另一实施例，端件或“套圈”可以安装在焊接在一起的两个相邻板的边缘的顶部上方，并且用作保护接头的屏蔽物。该套圈典型地由一片金属板制成，该金属板以能够覆盖所焊接的接头这种方式弯曲。该套圈可以焊接到两个板中的每个板。
根据本发明的热交换器板可以由单件形成，通常通过由可焊接材料，例如钢板或不锈钢板制成的平坦金属板的单个步骤的变形。在可应用的情况下，第一接合面板、第二接合面板和第三接合面板可以形成中心面板的一部分，或者还可以固定到该中心面板。在“两个接合面板”变型中，可能需要在平坦金属板的变形中的第二步骤，以便形成第二侧向接合面板。可以通过冲压成形和/或通过弯曲获得变形。根据本发明的热交换器板还可以通过组装若干独立的板部件进行制造。
附图说明
通过阅读仅通过非限制性说明的方式提供的以下描述，进一步特征和优点将变得显而易见，该描述将参照附图进行阅读，其中：
图1a示出了根据“单个接合面板”变型的两个相同的热交换器板A和B，其中热交换器板不具有第二接合面板，并且图1b示出了当已经组装所述板A和B时根据本发明的对应的一对板。
图2a和图2b示出了根据“两个接合面板”变型中的两个板A和B，其中根据两个不同实施例，所述板具有第一接合面板和第二接合面板。
图3a示出了根据第一实施例和在图3b中根据本发明的第二实施例的堆叠的两对热交换器板。
图4a和图4b示出了与图3a和图3b的那些热交换器板类似的堆叠成对的热交换器板的分解图，但是还示出了盖板和间隔条。
图5示出了在“两个接合面板”变型中的根据本发明的一个实施例的堆叠的两对热交换器板。
为了清楚起见，附图未必在可组装或使用板的空间位置中示出板。
附图中使用的附图标记在下文中参考它们所引用的组件给出：
A-热交换器板A
B-热交换器板B
A0-板A的中心面板
B0-板B的中心面板
A1、A2、A3、A4-中心面板A0的侧边
B1、B2、B3、B4-中心面板B0的侧边
JA-中心面板A0的第一接合面板
JB-中心面板B0的第一接合面板
A5-第一接合面板JA的第一部件
A6-第一接合面板JA的第二部件
B5-中心面板B0的第一接合面板JB的第一部件
B6-第一接合面板JB的第二部件
KA-中心面板A0的第二接合面板
KB-中心面板B0的第二接合面板
A7-第二接合面板KA的第一部件
A8-第二接合面板KA的第二部件
B7-第二接合面板KB的第一部件
B8-第二接合面板KB的第二部件
A9-第一接合面板JA和第二接合面板KA之间的相交处的拐角区域
B9-第一接合面板JB和第二接合面板KB之间的相交处的拐角区域
所示的组件的附图标记从一个图到另一个图保持相同。
具体实施方式
图1a示出了其中不具有第二接合面板的热交换器板的根据“单个接合面板”变型的两个相同热交换器板A和B。中心面板A0是矩形，并且具有4个沿顺时针方向编号的侧边，分别为A1、A2、A3和A4。为了简洁起见，板B的所有部件均以相同的方式编号。
中心面板的第一侧边A1相对于中心面板倾斜，并且形成第一接合面板JA。与第一接合面板JA相对定位的中心面板的侧边A3是平坦边缘。在图1a中所示的实施例中，第一接合面板JA由两个部件形成，即与中心面板形成角度α的第一部件A5和平行于中心面板的第二部件A6。第一接合面板JA通过折叠线连接到中心面板，但是也可以作为第二组件提供并且已经固定到中心面板。第一两部件的接合面板优选地通过变形一次形成。第一接合面板JA以相对于中心面板A0的平面约45°的角度向下取向。
热交换器板B与A相同，并且相对于位于板A和板B之间的空间的中心处的点相对于A对称地定位。这意味着板B在翻转之后已经被放下，并且旋转180°，板A的第一接合面板和板B的第一接合面板彼此面对。
图1b示出了根据本发明的一个实施例的其中图1a的两个板A和B组装和机械地连接以形成一对热交换器板的方式的示意性透视图。
图1a的两个板已经叠置，使得它们可以机械地连接。板A的“下面”面向板B的“下面”。板A的第一接合面板JA面向板B的第一接合面板JB。板A的第一接合面板JA的第二部件A6焊接到热交换器板B的中心面板的平坦侧边B3。类似地，板B的第一接合面板JB的第二部件B6焊接到热交换器板A的中心面板的平坦侧边A3。
板A和板B之间形成的通道构成由根据本发明的板组成的热交换器的第一通道，其中第一流体F1可以在该第一通道中流动。第一通道具有梯形的流动横截面，并且所述横截面沿通道的整个长度是相同的。
图2a和图2b示出了根据“两个接合面板”变型的两个板A和B的透视图，其中根据两个不同实施例，热交换器板具有第二接合面板。
图2a示出了在“两个接合面板”变型的第一实施例中的两个热交换器板A和B。板A和板B分别与其中心面板A0或中心面板B0的第二侧边基本上相同，该第二侧边与第一接合面板相邻分别在侧边A2或B2上相对于中心面板倾斜并分别形成第二接合面板KA和KB。然而，将注意的是，板A和板B的第二接合面板KA和第二接合面板KB相对于第一相应接合面板JA和JB位于相对的相邻侧边上。因此，板B是关于相对于位于由板A和板B限定的空间的中心处的对称中心线的板A对称图像，这意味着它们可以容易地成对组合。第二接合面板KA和KB由可以与中心面板（垂直于中心面板的平面）成90°角度的单个部件A7或B7制成。第二接合面板优选地通过变形一次形成。可以通过冲压成形和/或通过弯曲获得变形。此外，热交换器板A和B配备有可以在板A和板B上不同地定位的凹窝1。
图2b示出了在“两个接合面板”变型的第二实施例中的两个热交换器板A和B。板B和板A主要类似于图2a的板A和板B，但是第二接合面板KA和KB分别由两个部件制成，分别是第一部件A7和B7以及分别是第二部件A8和B8。第一部件A7或B7通过折线分别沿边缘A2或B2连接到中心面板。第二部件A8或B8平行于中心面板的平面。与图2a相比的另一个区别是，分别在在第一接合面板和第二接合面板JA和KA、JB和KB之间的相交处的拐角区域A9和B9尚未被切除。然而，所述拐角区域A9和B9以这种方式形成：当两个板成对组装时，不需要使用盖板。
图3a和图3b示出了根据本发明的第一实施例和第二实施例的堆叠的两对热交换器板。
图3a示出了堆叠的两个间隔开的成对的热交换器板的第一实施例，每对类似于图1b中所示的一对板A和板B。在此实施例中，两个相同对的两个板已经叠置。在第一对和第二对之间形成的通道构成热交换器板的第二通道，该第二通道能够接收第二流体F2的流。第二通道的横截面在通道的长度上不是恒定的。具体地，第二流体F2受限进入矩形体积，然后进入梯形体积，且然后进入另一个矩形体积。在离开通道时，这种情况发生了逆转：第二流体进入梯形体积，然后进入矩形体积。
图3b示出了堆叠的两个间隔开的成对的热交换器板的另一实施例，每对类似于图1b中所示的一对板，但是两对中的一对已经翻转以便获得为第一对的镜像的第二对。在第一对和第二对之间形成的通道构成热交换器的第二通道，该第二通道能够接收第二流体流。通道的横截面不是恒定的，并且不同于图3a中形成的通道的横截面。热交换器板配备有凹窝1，但是作为替代也可以使用例如U形轮廓或条带。
图4a和图4b示出了与图3a和图3b的那些组件类似的组件的分解图，该分解图示出了盖板和间隔条。所有热交换板均配备有两个凹窝2。
图4a示出了以与图3a中所示的对类似的方式布置的用于机械地连接两个连续对的板的两个盖板C。盖板C是具有与第二通道相同的横截面形状的八边形。盖板C可以焊接到板B和板A，或者可以使用任何机械手段附接。在板A和板B之间形成的第一通道中产生侧向间隔条G。也可以在第二通道中采用间隔条。
图4b示出了以与图3b中所示的对类似的方式布置的用于机械地连接两个连续对的板的两个盖板D。盖板D是具有与第二通道相同的横截面形状的八边形。盖板D可以焊接到板A和板B，或者可以使用任何机械手段附接。在板A和板B之间形成的第一通道中采用间隔条G。
图5示出了在“两个接合面板”变型中的根据本发明的堆叠的两对热交换器板。每对由于图2a中所示的板类似的板A和板B组成。板A和板B已经组装并经由其第一接合面板机械地连接。在板A和板B之间形成了能够接收第一流体F1的第一通道。在第一通道中采用间隔条G。两个相同的间隔开的成对的板叠置，并由其第二接合面板机械地连接。在第一对和第二对之间形成的通道构成热交换器的第二通道，该第二通道能够接收第二流体F2的流。第二通道的横截面在通道的长度上不是恒定的。在第二通道的每个侧边上的封闭装置尚未示出。

Claims (37)

1.一种热交换器板(A；B)，其包括具有四个侧边(A1、A2、A3、A4；B1、B2、B3、B4)的中心面板(A0；B0)，所述中心面板为四边形或具有截角的四边形，其特征在于：
-所述中心面板的第一侧边(A1；B1)相对于所述中心面板(A0；B0)倾斜并形成第一接合面板(JA；JB)，
-与所述第一侧边(A1；B1)相对的侧边(A3；B3)是平坦的，
-两个其他的相对侧边均是平坦的，或者一个侧边相对于中心面板倾斜且相对于所述第一接合面板的相反方向上倾斜并且另一个是平坦的。
2.如权利要求1所述的热交换器板(A；B)，其中所述第一接合面板(JA；JB)包括第一部件，所述第一部件与所述中心面板形成角度(α)。
3.如权利要求2所述的热交换器板(A；B)，其中所述第一部件是单个部件。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的热交换器板(A；B)，其中所述第一接合面板(JA；JB)由第一部件(A5；B5)和从所述第一部件延伸的第二部件(A6；B6)制成，所述第一部件与所述中心面板(A0；B0)形成角度(α)并且所述第二部件平行于所述中心面板。
5.如权利要求2所述的热交换器板(A；B)，其中所述第一接合面板的所述第一部件(A5；B5)和所述中心面板(A0；B0)之间的所述角度(α)包括在10°和90°之间。
6.如权利要求2所述的热交换器板(A；B)，其中所述第一接合面板的所述第一部件(A5；B5)和所述中心面板(A0；B0)之间的所述角度(α)包括在20°和60°之间。
7.如权利要求2所述的热交换器板(A；B)，其中所述第一接合面板的所述第一部件(A5；B5)和所述中心面板(A0；B0)之间的所述角度(α)包括在30°和50°之间。
8.如权利要求1-3中的任一项所述的热交换器板(A；B)，其中：
-所述中心面板(A0；B0)的第二侧边(A2；B2)相对于所述中心面板倾斜，所述第二侧边与所述第一侧边(A1；B1)相邻，并且所述第二侧边形成在相对于所述第一接合面板(JA；JB)的相反方向上倾斜的第二接合面板(KA；KB)，
-与所述第二侧边(A2；B2)相对的侧边(A4；B4)是平坦的。
9.如权利要求8所述的热交换器板(A；B)，其中所述第二接合面板(A7)包括第一部件，所述第一部件与所述中心面板形成角度(β)。
10.如权利要求9所述的热交换器板(A；B)，其中所述第一部件是单个部件(A7；B7)。
11.如权利要求9所述的热交换器板(A；B)，其中所述第二接合面板(A7)由第一部件(A7；B7)和从所述第一部件延伸的第二部件(A8；B8)制成，所述第一部件与所述中心面板(A0；B0)的平面形成角度(β)并且所述第二部件平行于所述中心面板。
12.如权利要求9和权利要求11中的任一项所述的热交换器板(A；B)，其中所述第二接合面板的所述第一部件(A7；B7)和所述中心面板(A0；B0)之间的所述角度(β)包括在10°和120°之间。
13.如权利要求9和权利要求11中的任一项所述的热交换器板(A；B)，其中所述第二接合面板的所述第一部件(A7；B7)和所述中心面板(A0；B0)之间的所述角度(β)包括在20°和110°之间。
14.如权利要求9和权利要求11中的任一项所述的热交换器板(A；B)，其中所述第二接合面板的所述第一部件(A7；B7)和所述中心面板(A0；B0)之间的所述角度(β)包括在30°和100°之间。
15.如权利要求9和权利要求11中的任一项所述的热交换器板(A；B)，其中所述第二接合面板的所述第一部件(A7；B7)和所述中心面板(A0；B0)之间的所述角度(β)是45°或90°。
16.一对热交换器板(A、B)，其包括两个间隔开的根据权利要求1-15中的任一项所述的热交换器板，这些热交换器板被指定为第一热交换器板(A)和第二热交换器板(B)，这两个热交换器板的所述中心面板(A0；B0)彼此平行，其中：
-所述第一热交换器板(A)的所述第一接合面板(JA)和所述第二热交换器板(B)的所述第一接合面板(JB)经布置彼此面对，
-所述第一热交换器板(A)的所述第一接合面板(JA)在相对的平坦侧边(B3)上直接地固定到所述第二热交换器板(B)的所述中心面板(B0)，
-所述第二热交换器板(B)的所述第一接合面板(JB)在相对的平坦侧边(A3)上直接地固定到所述第一热交换器板(A)的所述中心面板(A0)，
-所述第一热交换器板(A)和第二热交换器板(B)之间的空间形成第一通道，以接收第一流体流(F1)。
17.一种堆叠成对的热交换器板，其包括两对连续的间隔开的如权利要求16所述的一对热交换器板，这两对板被指定为第一对热交换器板和第二对热交换器板，其中：
-所述第一对热交换器板和所述第二对热交换器板彼此平行布置，
-在所述第一对热交换器板和第二对热交换器板之间的空间形成第二通道，以接收第二流体流。
18.如权利要求17所述的堆叠成对的热交换器板，其中所述第二对热交换器板与所述第一对热交换器板相同，或者所述第二对热交换器板是所述第一对热交换器板的镜像。
19.如权利要求17所述的堆叠成对的热交换器板(A、B)，其形成第二通道以接收第二流体流，其中两对连续的间隔开的热交换器板由封闭装置(C；D)在所述侧边处连接。
20.如权利要求19所述的堆叠成对的热交换器板(A、B)，其中所述封闭装置包括边缘条、C形轮廓或U形轮廓盖板、或六边形或五边形的平坦盖板。
21.如权利要求17所述的堆叠成对的热交换器板(A、B)，其包括热交换器板，使得它们的中心面板的第二侧边(A2、B2)相对于所述中心面板(A0、B0)倾斜，所述第二侧边(A2、B2)与所述第一侧边(A1、B1)相邻并且所述第二侧边形成在相对于所述第一接合面板(JA、JB)的相反方向上倾斜的第二接合面板(KA、KB)，并且与所述第二侧边(A2、B2)相对的侧边(A4、B4)是平坦的，其中：
-所述第一对热交换器板的所述第二热交换器板的所述第二接合面板直接地固定到所述第二对热交换器板的所述第一热交换器板的所述中心面板，并且所述第二对热交换器板的所述第一热交换器板的所述第二接合面板直接地固定到所述第一对热交换器板的所述第二热交换器板的所述中心面板。
22.如权利要求21所述的堆叠成对的热交换器板(A、B)，其中所述第二对热交换器板与所述第一对热交换器板相同。
23.如权利要求21所述的堆叠成对的热交换器板(A、B)，其中封闭装置在所述第二接合面板的侧边上的侧边处连接所述两对热交换器板，或者在所述第一接合面板和所述第二接合面板之间的相交处的拐角区域以机械地连接所述两对热交换器板这种方式形成。
24.如权利要求21所述的堆叠成对的热交换器板，其包括热交换器板，其中所述堆叠的每个板的所述第二接合面板包括部件，所述部件与所述中心面板形成角度(β)，或者其中所述堆叠的每个板的所述第二接合面板由第一部件和从所述第一部件延伸的第二部件组成，所述第一部件与所述中心面板成一角度(β)，并且所述第二部件平行于所述中心面板。
25.如权利要求24所述的堆叠成对的热交换器板，其中所述堆叠的每个板的所述第二接合面板包括单个部件。
26.一种板式热交换器，其包括如权利要求1-15中的任一项所述的热交换器板和/或如权利要求16所述的一对热交换器板或如权利要求17-25中的任一项所述的堆叠成对的热交换器板，所述热交换器板或所述一对热交换器板或所述堆叠成对的热交换器板布置在合适的壳体中。
27.一种用于制造如权利要求16所述的一对热交换器板的方法，所述方法包括以下步骤：
-准备两个中心面板，其包括第一侧边和与所述第一侧边相邻的第二侧边，
-对于每个中心面板，以形成第一接合面板的此类形式弯曲所述第一侧边，所述第一接合面板包括第一部件，所述第一部件与所述中心面板(A0；B0)形成角度(α)，
-以其第一接合面板彼此面对并且其中心板彼此平行这种方式布置所述两个热交换器板，
-以形成一对板这种方式接合所述两个热交换器板，所述两个板之间的空间形成第一流体通道，
-沿其第一接合面板机械地紧固所述两个板。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述第一部件是单个部件。
29.如权利要求27所述的方法，其中所述两个中心面板是四边形。
30.如权利要求27所述的方法，其中所述两个中心面板是截断的。
31.如权利要求27所述的方法，对于所述中心面板中的每个中心面板，以形成第二接合面板的此类形式弯曲所述第二侧边，所述第二接合面板包括第一部件，所述第一部件与所述中心面板形成角度β。
32.一种用于制造如权利要求17-25中的任一项所述的堆叠成对的热交换器板的方法，所述方法包括以下步骤：
-准备至少四个中心面板，其包括第一侧边和与所述第一侧边相邻的第二侧边，
-对于所述中心面板中的每个中心面板，以形成第一接合面板这种方式弯曲所述中心面板的所述第一侧边，所述第一接合面板包括第一部件，所述第一部件与所述中心面板形成一角度，
-以其第一接合面板彼此面向并且其中心板彼此平行这种方式成对地布置所述两个热交换器板，
-以形成至少两对板这种方式接合所述热交换器板，所述两个板之间的空间形成第一流体通道，
-沿其第一接合面板机械地紧固每对的两个板，
-堆叠至少两对板，所述成对的热交换器板之间的空间形成第二流体通道。
33.如权利要求32所述的方法，其中所述第一部件是单个部件。
34.如权利要求32所述的方法，其中所述至少四个中心面板是四边形。
35.如权利要求32所述的方法，其中所述至少四个中心面板是截断的。
36.如权利要求32所述的方法，对于所述中心面板中的每个中心面板，以形成第二接合面板的此类形式弯曲所述第二侧边，所述第二接合面板包括第一部件，所述第一部件与所述中心面板形成角度β。
37.如权利要求32所述的方法，沿其第二接合面板机械地紧固所述两对板。
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