CN1426525A - 板叠、热交换板和叠板式热交换器 - Google Patents

板叠、热交换板和叠板式热交换器 Download PDF

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Abstract

一种叠板式热交换器的板叠，该板叠包括数个热交换板(100)，每个热交换板具有数个通孔(110a－d，120a－f)，所述热交换板(100)以这样的方式相互联系，热交换板(100)之间形成第一流体通道和第二流体通道；孔(110a－d，120a－f)为每个流体通道形成至少一个进口通道和至少一个出口通道(110a－d，120a－f；230，240；330，340；630，640)，至少第一流体通道的进口通道包括：至少两个主通道(110a－b；630a－b；330a－b；630a－b)，其为第一流体通道接受流体流；和至少一个辅通道(110c)，其通过流体流通路与主通道(110a－b)和第一流体通道连通，并且设置成从主通道(110a－b)接受流体流，并将此流体流输送至第一流体通道。还进一步说明了上述类型的热交换板、具有该热交换板和板叠的叠板式热交换器、以及所述热交换板在叠板式热交换器和板叠中的应用。

Description

板叠、热交换板和叠板式热交换器
发明的技术领域
本发明涉及叠板式热交换器的板叠，该板叠包括数个热交换板，每个热交换板具有一个传热部和数个通孔，所述热交换板以这样的方式相互接合，第一流体通道在热交换板之间的数个热交换板间空间内形成，第二流体通道在热交换板之间的数个另外的热交换板间空间内形成；通孔为每一个流体通道形成至少一个进口通道和至少一个出口通道。
本发明还涉及一种用于上述板叠中的热交换板。
背景技术
传统的叠板式热交换器包括框架、压板、框架板和数个热交换板，该热交换板在“板叠”中被夹紧在一起。热交换板设置成大表面面对着相邻的热交换板，限定了流体通路的板间空间在各热交换板之间形成。每一个热交换板设有数个通孔，这些通孔一起形成穿过叠板式热交换板延伸的至少两个进口通道和两个出口通道。进口通道其中之一和出口通道其中之一通过某些流体通路彼此连通，而其它的进口通道和出口通道通过其它的流体通路彼此连通。
叠板式热交换器通过供入两种不同的换热介质进行工作，每一种换热介质经过单独的进口通道供入分离的流体通道，在此，较热的介质将其部分热量借助于热交换板传递给另一种介质。这两种介质可以是不同的液体、蒸汽，或者上述介质的组合物，即所谓两相介质。
下面结合一叠板式热交换器对叠板式热交换器的原理进行更详细地说明，该热交换器是所谓的两相应用，在1991年出版的Alfa Laval AB小册子《叠板式蒸发器》(IB67068E)(见图1)给予了说明。
准备全部或部分蒸发的介质，例如准备浓缩的浆汁，通过设置在板的下部的进口通道供入热交换器。该进口通道由支架板上的两个开口限定。这两个开口直接引向上述的进口通道，该进口通道贯穿热交换器延伸。蒸汽通过第二进口通道供入流体通道，该第二进口通道设置在热交换板上部的上角部，由于蒸汽占据较大的空间，通道具有较大的横截面。
当热交换器处于运行状态时，蒸汽在板间空间内向下流动，并被全部或部分冷凝。冷凝物经过两个出口通道排出，该出口通道由设置在热交换板两个下角部的孔所限定，并经过支架板上的两个连接孔从叠板式热交换器引出。第二介质在板间空间向上输送，并在其经过一个出口通道最终排出之前，全部或部分汽化，该出口通道设置在热交换板的另一上角部，并经过支架板上的连接孔从热交换器引出。
与此技术相关联的一个问题在于，在长的叠板式热交换器中，叠板式热交换器的板叠具有大量的热交换板，介质流，沿叠板式热交换板的长度方向趋向于变化。因此，叠板式热交换器的最大能力不能利用。即使一个或者几个板间空间发挥了最大能力，仍有相当多数量的板间空间的利用水平大大低于其最大能力。这种问题在两相应用中更为严重，因为各介质的气相比其液相要容易挥发得多，这意味着气相和液相在热交换器中将有不同的表现，从而在有关的流体通道的不同板间空间呈现不同的流动。与绝大多数叠板式热交换器相关的另一个问题在于，在许多情况下，难于使流体流横跨每一个热交换板的整个宽度均匀分布，即沿整个传热部均匀分布。试图改善这种分布的一种方法，是使进口通道制成图1所示的矩形。为了方便与其它元件连接，可以使用诸如支架板上的两个连接孔，此连接孔直接连接至矩形的进口通道。通常，不希望在通道内有这种急剧的尺寸变化，因为这将在流体中导致紊流。
上述有关问题，即使在叠板式热交换器并不用于两相应用的场合也会出现。该问题已经结合两相应用进行了讨论，因为在传统的叠板式热交换器中，这种应用场合更突出。
WO97/15797公开了一种叠板式热交换器，此热交换器拟用于蒸发液体，例如蒸发制冷剂。这种叠板式热交换板具有一个进口通道和一个分配通道，此分配通道贯穿叠板式热交换器延伸，并沿叠板式热交换器的长度方向通过数个流体通道相互连通。设置分配通道的目的在于，在不同的板间空间特别使流体流均匀，该板间空间在进口通道在板间空间之间作为膨胀室或均化室。不过，该方案并未提供一种对于各种运行情况都完全令人满意的技术方案，而传统工业用叠板式热交换器可能就面临着各种运行状态。
GB-A-2 052 723和GB-A-2 054 124公开了一种叠板式热交换器的两种不同方案，该热交换器在板间空间的前部和后部进行了分段。为了使流到叠板式热交换器的流体流到达后部，此叠板式热交换器设置了由一条管子构成的旁路通道，此旁路通道在进口通道内同心设置。设置此同心旁路通道的目的在于将部分流体流输送到后部。第一部分的板间空间直接与进口通道的前部连通，第二部分的板间空间直接与进口通道的后部连通。
因此，现有技术没有这样的结构，能实现沿叠板式热交换器的长度方向和横跨热交换器的宽度方向两方面都令人满意的流体流分布。总之，现有技术没有这样的结构能在两相应用中解决这些问题。
发明概述
本发明的目的在于提供一种技术方案，这种方案允许在沿叠板式热交换器的长度方向和横跨热交换器的宽度方向实现令人满意的流体流分布，并借助于此，还可以避免在两相应用中的上述流体流分布问题。
这一目的是借助于在发明领域中所述形式的板叠实现的，其特征在于，至少第一流体通道的进口通道包括：至少两个主通道，其为第一流体通道接受流体流；和至少一个辅通道，其与主通道和第一流体通道连通，并且设置成从主通道接受流体流，并将此流体流输送至第一流体通道。
通过提供具有两个主通道和一个辅通道的板叠，实现了这样的板叠，其中，流体流可有优点地沿板叠的长度方向和横跨板叠的宽度分布，同时，板叠可容易地与传统的管道系统相互连接，对流体流没有负面的影响，在板叠和传统的管道系统之间不需要特定的适配连接器。输送至板叠的进口通道的流体流的特定部分偏离主通道，并且被输送至辅通道，该辅通道沿板叠延伸。偏离主通道的流体流在辅通道的周围回旋，因此，沿板叠的长度方向均匀分布。由于采用了主通道和辅通道，辅通道可进一步设计成横跨板叠的宽度方向分布流体流，主通道可设计成允许传统的圆管道与板叠相连接。通过提供具有适当横截面的主通道和辅通道，通道和热交换表面之间的界面、以及通道和外部连接之间的界面可以设计成彼此相互相对地独立。这意味着，可以避免流体路径中突然的尺寸变化，因此，任何不理想的紊流和压降也可以避免。
通过采用一个以上的主通道，不同的通道甚至可更独立地设计。为了保证辅通道横跨板叠的整个宽度分布流体流，所述通道有优点地具有细长形状，这意味着，其横截面积很可能大于主通道的横截面积，主通道通常是圆形的。每个辅通道配套的主通道的数目的不同组合、通道的相对尺寸和形状可用于不同的应用。
本发明的推荐实施例在各从属权利要求中是明显的。
根据一个推荐实施例，在至少一个主通道内设有一流体分配装置，通过在主通道内设置流体分配装置，可以调节沿主通道在不同位置处流体流偏离主通道的尺寸。流体分配装置的偏离特性还促使流体在辅通道内的均匀化。
每个主通道都有优点地贯穿整个板叠延伸，因为这是向整个板叠提供流通的简单方法。
根据一个推荐实施例，辅通道也贯穿整个板叠延伸。由于该方案，整个板叠仅需要一个辅通道。
然而，根据另外一个推荐实施例，辅通道分为数个不同的分段，每一个分段只贯穿板叠的一部分延伸。该方案特别适合于包括大量板的板叠，在辅通道内，对于确定数目的板间空间，该方案使得有可能获得流体在的均匀化。通过沿辅通道的数个不同分段的分布均匀化功能，每个辅通道可容许略较低程度的均匀化，同时，沿板叠的长度方向仍然能够获得理想的分布，而采用唯一的具有相同均匀化程度的长辅通道容许均匀化的程度可能就较高。这种分割意味着板叠可应用于更广泛的领域，而没有主要的性能损失。
流体分配装置沿涉及的部分主通道适当地划定了主通道横截面的一部分区域的界线，方式是，在流体流流动方向上，沿主通道该横截面积递减。因此，
偏离主通道的流体以流体技术一致的方式提供给辅通道。
根据一个推荐实施例，流体分配装置包括一筒形体部，此筒形体部环绕着一倾斜板。该筒形体部也许其可容易地设置和固定在板叠的进口通道内。该倾斜板提供了良好的偏离作用，因为其允许流体以流动方向可逐渐改变的方式沿该倾斜板流动。
倾斜板的前部有优点地设置在距主通道管壁一段距离处。这保证了该倾斜板延伸至通道的流体流内，并且使部分流体偏转。
倾斜板的后部在邻近主通道和辅通道之间的流体通路处适当地与主通道的通道壁连接。这导致了被偏转的流体流直接被输送至辅通道。
可靠地偏离正确比例的流体流的适当方式是对流体分配装置的倾斜板提供一偏转边，此偏转边指向与流体流方向相反的方向。
根据一个推荐实施例，偏转边缘本质上垂直延伸。偏转边缘的方向是有优点的，两相流动如环流或层流也可分成大致相同比例的不同相。这是重要的，因为蒸汽和液体的非均匀分布都降低叠板式热交换器的容量，并且增加热交换器“干运行”的危险，即一个或几个板之间的流体流动不充分，这可导致流体流中的固体颗粒燃烧并且粘附在板上。
倾斜板适当地包括一本质上平直的半椭圆板。这是保证流体分配装置的偏转作用的简单方法。
倾斜板沿主通道的延伸长度有优点地大于横贯主通道的最大延伸量。因此，所获得的偏转不会导致任何大范围的紊流。
根据一个推荐实施例，流体分配装置包括数个向外延伸的连接装置，此连接装置设置成固定在热交换板之间的结合点，这些热交换板环绕主通道在结合点彼此接触。通过以这种方式固定流体分配装置，通道中不需要固定流体分配装置的附加元件。因此，用于压缩板叠的连接杆的力也用于固定流体分配装置。
根据一个推荐实施例，所述体部包括一种开口的、筒形壳体结构，此筒形壳体环绕并支撑倾斜板。这样，环绕倾斜板的所述体部便于倾斜板在通道中的正确定位。根据一个推荐实施例，所述体部包括一管，此管环绕倾斜板，并在其圆周表面设有开口，倾斜板与所述开口连接。该体部的设计非常坚固，不会过于影响通道中的流体的流动。这也保证了正确比例的流体被输送至辅通道。筒形形状保证了可防止主通道与辅通道之间的不希望的泄露。
流体分配装置的外形适当地对应于主通道的内部形状。这意味着流体分配器仅在很小程度上影响流体的流动，由于或多或少可采用重合的表面，更容易获得正确的定位。
根据一个推荐实施例，在主通道与辅通道之间的流体通路沿主、辅通道具有延伸部，此延伸部的长度小于每一个通道沿另外一个的延伸长度。这种结构增加了在辅通道中产生平均、循环流动的流体流的趋势，从而使得横跨与辅通道相连通的不同的板间空间具有优良的分布。
根据一个推荐实施例，在主通道和辅通道之间仅设有一个流体通路。这增加了在辅通道中产生平均、循环流动的流体流的趋势。
通过在叠板式热交换器中采用上述的板叠，获得了这样的叠板式热交换器，其中，流体流横跨不同的板间空间均匀分布。该均匀分布在两相应用中也可以获得，即流体具有液体相和气体相的情况。具有流体分配装置的主通道把流体体输送至辅通道，在辅通道中，流体流是均匀的。
根据一个推荐实施例，叠板式热交换器包括至少两个板叠，其中，第一板叠的主通道与第二板叠的主通道相连通并且在本质上重合，第一板叠的辅通道与第二板叠的辅通道相互分离。这种结构使得沿叠板式热交换器的长度方向具有非常有利的分布，即使在板叠的局部可能某些不理想分布的情况下，也是如此。
对附图的简要说明
下面将结合所附原理图，对本发明更详细地说明，这些附图，通过举例，示出了根据本发明的不同方面的常见推荐实施例。
图1是根据现有技术的叠板式热交换器运行原理说明；
图2示出了根据本发明的板叠所用的热交换板；
图3示出了一个热交换板，并示出了在主通道中对流体分配装置的布局与方位的原理性建议；
图4是根据本发明的叠板式热交换器推荐实施例的分解图；
图5示出了根据本发明第一推荐实施例的流体分配装置；
图6示出了图5所示流体分配装置的一个方案；
图7示出了根据本发明第二推荐实施例的流体分配装置；
图8示出了图7中流体分配装置的一部分；
图9-11示出了在不同的两相流体流中，流体分配装置推荐实施例功能的示意图；
图12-15示出了根据现有技术(图12-13)和本发明推荐实施例(图14-15)中，流体流是如何沿叠板式热交换器的长度分布的示意图；
图16是一个顶视图，示出了根据本发明的一个实施例，流体分配装置是如何设置在主通道中的示意图；
图17是替换实施例的顶视图，该替换实施例具有主通道和辅通道的替换配置；
图18和19是两个示意图，示出了在一个主通道与一个辅通道之间的不同垫片的设置；
图20示出了本发明的一个实施例，其中偏转斜面的倾角可以改变。
对推荐实施例的详细说明
如图2所示，每一个热交换板100包括上孔部A、下孔部B和中间传热部C。
在热交换板的下孔部，热交换板100具有：两个主进口孔110a-b和一个辅进口孔110c，其为第一流体流所用；和两个出口孔120e-f，其为第二流体流所用。两个出口孔120e-f设置在热交换板的角部。两个主进口孔110a-b设置在两个出口孔120e-f的内侧。辅进口孔110c具有狭长的形状，并部分设置在两个主进口孔110a-b之间，以及主进口孔110a-b与传热部C之间。辅进口孔110c具有的狭长形状，并横跨传热部C宽度的主部延伸。
在热交换板的上孔部，热交换板100具有：两个双进口孔120a-b、120c-d，其设置在两角，所述这些进口孔在热交换板的每一个角部构成第二流体流用的连续进口通道；和，第一流体流用的中央出口孔110d。
热交换板110拟用于以图4所示方式设置成叠板式热交换器。此叠板式热交换器包括：一个机架板210、一个加压板220、和数个中间热交换板100，它们设置成通过传统的拉杆夹紧在一起(见图1)，此拉杆与机架板210和加压板220连接，并彼此相向压紧。不同热交换板100的孔110a-d、120a-f对准，以构成贯穿叠板式热交换器延伸的进口通道和出口通道。
热交换板100在垫片槽130中设有垫片131，或设置凸起的垫圈(未示出)，以贴靠相邻的热交换板100，从而相对于周围环境确定热交换板间空间的界线。热交换板100还具有垫片或类似的元件，这种元件环绕上述孔110a-d、120a-f中的某些孔延伸。这些环绕孔110a-d、120a-f的垫片在热交换板100的相应侧面100a-b具有不同的形状，以允许孔110a-b中的某些孔沿热交换板100的传热部C的第一侧100a彼此连通。而其它的孔120a-f沿热交换板100的传热部C的另一侧100b彼此连通。
此外，热交换板100具有某种形状的沟纹(未示出)，这种有沟纹的热交换板在许多点彼此贴靠接触，这样，即使这些热交换板被压在支架板210和加压板220之间，在热交换板100之间仍旧形成板间空间。
如图4所示，第一流体流经过两个连接孔211a-b供入叠板式热交换器，此连接孔穿过机架板210延伸，并与热交换板100上的主进口孔110a-b对准。主进口孔110a-b构成两个贯穿热交换器延伸的主进口通道230a-b、330a-b(见图4、16和17)。第一流体流从主进口通道230a-b、330a-b流向由辅进口孔110c构成的辅通道240、230。主通道230a-b、330a-b和辅通道240、340，通过流体流通路彼此连通，此流体流通路沿主通道230a-b、330a-b和辅通道240、340具有有限的延伸长度。辅通道240、340又与热交换板间空间250连通，该热交换板间空间构成第一流体流通道250a。
设置具有有限延伸长度流体流通路的不同方法，将在后面说明。流体流通路在主、辅通道230a-b、330a-b、240和340之间的有限延伸使一种循环的、均衡的流体流在辅通道240、340中形成，这就导致沿辅通道240、340的长度上，从而也就是沿叠板式热交换器的长度L上，在覆盖不同热交换板的板间空间范围，获得流体的均匀分布。
在主通道230a-b、330a-b和辅通道240、340之间有限的延伸长度，例如可以借助于一种流体分配装置400a-b、500实现(见图5-8)，此装置设置在主通道230a-b、330a-b内，使主通道230a-b、330a-b内的部分流体流偏转，并使这部分流体流，在通道延伸部的某个部位输送至辅通道240、340(见图16-17)。
根据流体分配装置400a-b的第一实施例(见图5-6)，此种装置包括一个本体，本体的形状是细长筒形开口壳体结构。图5和图6中分别示出的两种流体分配装置，是彼此不同的方案，在两种方案中，用相同的字符表示相对应的元件。开口壳体结构环绕并支撑倾斜板410。开口壳体结构包括数个环411和数个细长支杆412，此细长支杆用于将这些环411相互连接。根据这两种方案，流体分配装置400a-b包括三个环411。在一个方案中，流体分配装置400a包括三条支杆412，而在另一个方案中，流体分配装置400b包括四条支杆412。
根据流体分配装置500的第二实施例，该装置包括一个管501，此管在圆周表面具有开口502。流体分配装置500还包括一个倾斜板510，此倾斜板设置成覆盖开口502。
开口502的形状设计成这样，其中，在一个方向(与图8中F方向相反的方向)由两条边503a、b所限定，此两条边从圆周表面501上的一点延伸，两条边的相对距离，随着两条边503a、503b距起点的距离增大，彼此间沿圆周方向的距离增大。这意味着，在第一端(按F方向)，开口502几乎包围圆周表面501圆周的一半，在第二端，开口502通过两条边503a、503b的交汇而终结，并与圆周表面501连接。在开口502的第一端，由开口502所限定的圆周表面501的边503，处于距起始圆周表面501为第一径向距离H处。
通过以这种方式设计开口502，并设置覆盖凹入部的倾斜板510，获得了一种口哨似结构。距离H决定了在管501中被偏转流体流F的量。
流体分配装置400a-b、500两者的实施例，拟用相同方式应用。一个或更数个流体分配装置，设置在沿主通道长度方向的不同部位，如图4、16和17所示。
设置倾斜板410、510是为了使主通道中的部分流体流偏转进入辅通道。图3和图9-11示出了倾斜板410、510是如何设置成具有特定取向的。图3和图9-11示出了从流体流方向F(见图5-8)观察的流体分配装置。倾斜板上处于倾斜板前部的偏转边410a、510a，设置在距通道壁径向距离为H处，流体分配装置通过设置偏转边，使部分流体流偏转。偏转边410a、510a使主通道中的流体流划分为主流FH和辅流FS，此辅流拟供入辅通道。
偏转边410a、510a是垂直设置的，这意味着在两相应用中也具有良好的分配功能(见图10-11)。在“层流”(在此情况下，气相流体处于液相流体之上)和“环流”(此情况下，液体薄膜环绕气相流体)两种情况下，流体分配装置按与主流FH中存在的本质上相同的比例使两相偏转，这意味着在两相应用中普遍存在的分配问题可以避免。在传统板式热交换器中，气相流体倾向于穿过第一板间空间向上流至一个更大的范围。偏转边410a、510a沿径向的位置，在很大程度上决定了有多少流体流被偏转。
除了倾斜板410、510的径向距离，还可以改变其倾斜角及其沿主通道延伸的长度。倾斜板的延伸长度除了其它因素以外取决于主、辅通道之间流体流通路的延伸长度。倾斜板的延伸长度还取决于可以利用的最大倾斜角，在这个倾斜角不致引起所不希望的涡流扰动和压力降。倾斜角本身又取决于偏转边沿径向的位置和倾斜板的延伸长度。因此，每一个参数值的选择是受其它参数值选择的影响，并受使用热交换板的应用场合的影响。根据一个推荐实施例，倾斜板410、510具有的倾斜角α为15°(见图16)。
图5和图6示出了流体分配装置400的两种不同方案，该分配装置使主通道中的流体流的不同量偏转。
提供主、辅通道之间流体流通路有限延伸的另一个方法是设置垫片131，垫片环绕在数个热交换板间空间250(见图18)，并只允许第一流体流在有限数量的热交换板板间空间内的主孔与辅孔之间流动。通过利用在邻近流体通路部处使垫片131’部分地凹入，或部分地切去垫片，在主、辅通道之间流体流通路中的流体流可以调整。垫片131’凹入或切除的程度决定了偏转量，因此，就功能而论，相当于对流体分配装置倾斜板的倾斜度、延伸长度和径向插入量的选择。由于流体流通路只跨过流体流通路部相对有限的延伸长度延伸，这种结构也可以用于某些两相应用的场合。
如图14-17、20所示，最好将叠板式热交换板的板叠分为数个分段。这种分段是通过将辅通道240、340、640分为多段实现的，每一个分段与数个热交换板间空间连通。辅通道的每一个分段服务于某些热交换板间空间。辅通道240、340、640分段方法之一是无规律地设置热交换板100，在这个热交换板上没有制出辅进口孔110c。
这种设计特别适用于长热交换器。辅通道的分段意味着，设置流体流通路和流体分配装置，以在辅通道内建立一种平衡流的意向，也可以在长热交换器中应用。
在图12中示出了一种没有分段的传统热交换器。图13示出了沿叠板式热交换器，特别是在两相应用的场合，液体流的分配趋势。分段叠板式热交换器的相应流体流分配趋势，在图14和15中图解说明了。由于分段，获得了沿叠板式热交换器长度上总体更好的流体流分配。
此外，分段意味着，在每一个分段内流体流分配的满意度较低的情况下，仍旧能获得总体更好的流体流分配。但是，由于分段，在每一个分段获得满意的流体流分配变得更容易，这就意味着总体的流体流分配，大大好于不分段的长叠板式热交换器。
图16示出了设有流体分配装置231的两个主通道230a-b和一个辅通道240，以及辅通道240分为两个分段240a-b的布局情况。在此实施例中，每一个主通道230a-b通过两个流体流通路部与每一个辅通道分段240a-b连通，在主通道230a-b内邻近流体流通路部处，设置了流体分配装置。值得指出的是，从一个主通道引出的不同流体流通路部，按彼此相距距离P设置。此外，从一个主通道230a引出的流体流通路部，相对于从另一个主通道230b引出的流体流通路部偏移。这就允许在辅通道240的不同分段240a-b获得均衡的流体流。
图17示出了主通道330a-b和分为两个分段的辅通道340的配置情况。辅通道340的第一分段340a由一个主通道330b供给流体，而辅通道340的第二分段340b，由另一个主通道330a供给流体。在此实施例中，示出了流体流通路部331，此流体流通路部是由取消了整个密封垫片而形成的(见图19)。流体流通路331，相对于流体流方向F，设置在辅通道340a-b的后部，以使在辅通道分段340a-b内的流体流，获得另人满意的均衡性。为辅通道后段340b供给流体的主通道340a通过设置在热交换板间空间内的垫片332与辅通道的前分段340a隔离。辅通道340的分段340a-b通过板110’而彼此隔离，在该板上没有制出辅助孔(参见图2中的辅助孔110c)。对辅通道的前分段340a供给流体流的主通道330b的后部通过垫片332与辅通道的后分段340b部分隔离，并通过板100’与主通道330b的前部部分隔离。为了保证板叠支撑流体压力，将一股小的流体流，通过板100’上的小开口和与所述部平行的辅通道340，输送到后部。另外，可以将设置在主通道330b’与辅通道340b之间的全部垫片取消。
没有相对于辅通道340和主通道330b前部的这种分界，会有停滞的流体出现在主通道330b的后部330b’。
图20示出了主通道630和辅通道640的一种配置方式，分成三个分段640a-c的所述辅通道，每一分段提供数个热交换板间空间。这种结构包括三个流体分配装置631a-c，此流体分配装置设置在主通道630内，其中，每一个拟用于将主通道630中的部分流体流偏转流入辅通道的相应分段640a-c中。
如图所示，流体分配装置631a-c的每一个倾斜板，延伸进入主通道的长度不同。不同倾斜板伸入主通道630的距离沿板式热交换板中流体流方向F递增。第一个流体分配装置631a，使主通道630中一定部分的流体偏转。为了保证同样多的流体输送到第二分段640b，第二流体分配装置631b，使仍在主通道630中流体流的更多部分偏转。下一个流体分配装置631c，再使在主通道630中进一步减少了的流体流中的更多部分偏转。
这种借助于流体分配装置不同的插入距离所获得的作用，也可以在某种程度上通过垫片改变获得，垫片的改变是通过改变沿叠板式热交换器长度上流体流通路部的尺寸实现的。小的流体流通路部对应于小的插入距离，大的流体流通路部对应于更大的插入距离。
在图20所示实施例中，流体分配装置可以设定或调节。这种可调节性，例如可以通过具有可变倾斜角的倾斜板实现。叠板式热交换器包括控制单元700，此控制单元包括必要的控制装置和致动装置632a-c。在图20中，致动装置632a-c为细长拉杆，此细长拉杆通过控制单元中的某种马达或活塞致动。可以用多种其它方式实现这种调节，例如通过使用支撑倾斜板的伺服马达，或者通过使用钢丝绳取代图示拉杆，与倾斜板的某种背压弹簧悬架相结合，允许采取一定的倾斜角α。
通过使流体分配装置可调，一种和相同的叠板式热交换器可以比传统的叠板式热交换器在一个更大得多的能力范围应用。根据进入的总流体流不同，可以将较小或更大的流体流偏转，使其流到叠板式热交换板的不同分段。甚至可以关闭叠板式热交换器的某一个或数个分段，以便处理不同的能力需求，或者通过完全关闭流体分配装置以清洁之。在一种未设置主/辅通道或分段的传统叠板式热交换器中，如果供给的流体流与热交换器的设计流体流不对应，流体流会不均匀分配。
在下述权利要求所限定的本发明范围内，显然可能对在此所述的实施例进行多种修改。
例如，主、辅通道的配置，流体分配装置(固定式和可调式)，流体分配装置的插入距离可以或不可以沿叠板式热交换器的长度递增，垫片的凹入或部分切除，根据不同应用场合的当前需要，都可以改变。

Claims (30)

1.一种叠板式热交换器的板叠，该板叠包括数个热交换板(100)，每个热交换板具有一个传热部(C)和数个通孔(110a-d，120a-f)，所述热交换板(100)以这样的方式相互联系，第一流体通道在数个第一板间空间(250)中的热交换板(100)之间形成，第二流体通道在数个第二板间空间(250)中的热交换板之间形成；孔(110a-d，120a-f)为每个流体通道形成至少一个进口通道和至少一个出口通道(110a-d，120a-f；230，240；330，340；630，640)，其特征在于：
至少第一流体通道的进口通道包括：至少两个主通道(110a-b；630a-b)，其为第一流体通道接受流体流；和至少一个辅通道(110c)，其通过流体流通路与主通道(110a-b)和第一流体通道连通，并且设置成从主通道(110a-b)接受流体流，并将此流体流输送至第一流体通道。
2.如权利要求1所述的板叠，其中，在至少一个主通道(110a-b；230a-b；630)内设有一流体分配装置(231；400；500；631a-c)，其使部分主通道内的流体流途经所述流体通路偏转至辅通道(110c；240；640)。
3.如权利要求1或2所述的板叠，其中，每个主通道贯穿整个板叠延伸。
4.如权利要求1-3其中之一所述的板叠，其中，辅通道贯穿整个板叠延伸。
5.如权利要求1-3其中之一所述的板叠，其中，辅通道分为数个分段(240a-b；340a-b；640a-c)，每一个分段只贯穿板叠的一部分延伸。
6.如权利要求2-5其中之一所述的板叠，其中，流体分配装置沿涉及的部分主通道划定了主通道横截面的一部分区域的界线，方式是，在流体流流动方向上，沿主通道该横截面积递减。
7.如权利要求2-6其中之一所述的板叠，其中，流体分配装置包括一种筒形体部(400a-b；501)，此筒形体部环绕着一倾斜板(410；510)。
8.如权利要求7所述的板叠，其中，倾斜板(410；510)的前部(410a；510a)设置在距主通道管壁一段距离处。
9.如权利要求7或8所述的板叠，其中，倾斜板的后部在邻近主通道和辅通道之间的流体通路处与主通道的通道壁连接。
10.如权利要求7-9其中之一所述的板叠，其中，流体分配装置的倾斜板具有偏转边(410a；510a)，此偏转边指向与流体流方向相反的方向。
11.如权利要求10所述的板叠，其中，偏转边(410a；510a)具有本质上垂直的延伸部。
12.如权利要求7-11其中之一所述的板叠，其中，倾斜板包括一本质上平直的半椭圆板。
13.如权利要求11和12所述的板叠，其中，偏转边(410a；510a)由板的椭圆主轴之一所限定。
14.如权利要求7-13其中之一所述的板叠，其中，倾斜板(410；510)沿主通道的延伸长度大于横贯主通道的最大延伸量。
15.如权利要求2-14其中之一所述的板叠，其中，流体分配装置包括数个向外延伸的连接装置(413；513)，此连接装置设置成固定在热交换板之间的结合点，这些热交换板环绕主通道在结合点彼此接触。
16.如权利要求7-15其中之一所述的板叠，其中，所述体部包括一种开口的、筒形壳体结构(400a-b)，此筒形壳体环绕并支撑倾斜板(410)。
17.如权利要求7-15其中之一所述的板叠，其中，所述体部包括一管(501)，此管环绕倾斜板(510)，并在其圆周表面(501)设有开口(502)，倾斜板(510)与所述开口(502)连接。
18.如权利要求2-17其中之一所述的板叠，其中，流体分配装置具有这样的外形，此外形本质上对应于主通道的内部形状。
19.如权利要求1-18其中之一所述的板叠，其中，在主通道与辅通道之间的流体通路沿主、辅通道具有延伸部，此延伸部的长度小于每一个通道沿另外一个的延伸长度。
20.如权利要求1-19其中之一所述的板叠，其中，在每个主通道与辅通道之间只有一个流体通路。
21.如权利要求2-20其中之一所述的板叠，其中，在每个主通道中设有至少一个流体分配装置。
22.如权利要求2-21其中之一所述的板叠，其中，流体分配装置可以调节，方式是，由流体分配装置偏转至辅通道内的主通道中的部分流体流可以调节。
23.如权利要求5-22其中之一所述的板叠，其中，一个主通道与辅通道的第一部分连通，而另外一个主通道与辅通道的第二部分连通。
24.如权利要求22所述的板叠，其中，各主通道与辅通道的不同部分连通。
25.一种叠板式热交换器，其特征在于，其包括如权利要求1-24其中之一所述的至少一种板叠。
26.一种热交换板，其用于叠板式热交换器的板叠，所述热交换板(100)具有一个传热部(C)和数个通孔(110a-d，120a-f)，所述热交换板(100)以这样的方式与板叠中的其它热交换板(100)相互联系，第一流体通道在数个第一板间空间(250)中的热交换板(100)之间形成，第二流体通道在数个第二板间空间(250)中的热交换板之间形成；孔(110a-d，120a-f)为每个流体通道形成至少一个进口通道和至少一个出口通道，其特征在于：所述热交换板(100)具有至少两个主通道(110a-b)，其与板叠中的其它热交换板的对应主通道一起形成构成一个所述进口通道的两个主通道，该进口通道为第一流体通道接受流体流；和一个辅通道(110c)，其与所述其它热交换板的对应辅通道一起形成构成一个辅通道，该辅通道通过流体通路与主通道和第一流体通道连通。
27.如权利要求26所述的热交换板，其中，辅通道(110c)设置在主通道(110a-b)和热交换部(C)之间。
28.如权利要求26或27所述的热交换板，其中，辅通道(110c)比各主通道(110a-b)具有较大的横截面积。
29.一种如权利要求26-28其中之一所述的热交换板的应用，用于制造如权利要求12-24其中之一所述的板叠。
30.一种如权利要求26-28其中之一所述的热交换板的应用，用于制造如权利要求25所述的热交换器。
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