CN1707211A - 用于干燥气态介质的板式热交换器 - Google Patents

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Abstract

一种用于干燥气态介质、尤其是空气的板式热交换器(1)，其具有由板(3)组成的板叠(2)，板叠的一部分(5)中形成气－气热交换器(6)，在该热交换器中，潮湿的进气流(7)和被干燥的流出气流(9)彼此相邻地流过分隔的流动区；板叠的另一部分(10)中形成气体－冷却介质热交换器(11)，在该热交换器中，潮湿的进气流(7)和冷却介质(12)彼此相邻地流过另外的相互分隔的流动区。在气体－冷却介质热交换器的出口和气－气热交换器之间形成包括旁流构件(18)的流动接通区(17)，以使被干燥的流出气流(9)从气体－冷却介质热交换器的出口流向气－气热交换器。旁流构件由一叠相邻的板(21)形成的板叠(20)构成，板(21)之间相互连接以形成旁流区(19)，相邻板(21)相互面向的侧面间形成接触区。

Description

用于干燥气态介质的板式热交换器
技术领域
本发明涉及用于干燥气态介质、尤其是空气的板式热交换器领域。
背景技术
气态介质，例如空气作为过程介质用于多种多样的生产过程中。在此，通常用于生产过程的气态介质必须具备一定的特性，例如具有规定的洁净度或最低的潮湿度。从现有技术中已知一些可用于干燥气态介质、例如压缩空气的板式热交换器，以使作为过程介质使用的气态介质仅具有预定的含湿量。为此，首先，通过入口接头将气态介质输入板式热交换器中，随后使所输入的潮湿进气流过气-气热交换器。该气-气热交换器形成在板式热交换器的板叠部分中，这些相互叠置的板被相互连接，以便在所述板之间形成流动区。在公知的板式热交换器中，从入口接头流出的潮湿的进气流和之后还要输入生产过程中的流向出口接头的干燥的流出气流流过所述板叠中的相互分隔开的流动区。潮湿的进气流和干燥的流出气流以相反方向流动，以便一方面对潮湿的进气流进行预冷，另一方面通过将潮湿的进气流中的热量转递到已干燥的流出气流中来加热被干燥的流出气流。
潮湿的进气流在此从气-气热交换器中流入板叠中的气体-冷却介质热交换器中，该板叠在其各板之间同样具有多个流动区。在气体-冷却介质热交换器中，被预冷的进气流和冷却介质以相反方向流动，由此冷却潮湿的进气流，随后引起进气流中所含的水分转化(Konvensation)，由此使进气流干燥。以这种方式形成的干燥的流出气流通过旁流构件(berstrmbauteil)从气体-冷却介质热交换器的出口流向气-气热交换器，在那儿干燥的流出气流通过从流入的进气流中吸热重新被加热。如此被加热的流出气流通过板式热交换器的出口接头输出后作为它用。
基于在所述气-气热交换器和所述气体-冷却介质热交换器中存在的压力条件，所述旁流构件也必须满足压力强度方面的高要求。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于干燥气态介质的板式热交换器，该热交换器在运行条件下可允许高压力加载并能保持这种状态，以确保安全标准。
上述技术问题可通过具有以下结构的用于干燥气态介质、尤其是空气的板式热交换器来解决，该板式热交换器(1)具有由板(3)组成的板叠(2)，板(3)被相互连接以便在它们之间形成流动区(4)，其中，在板叠(2)的一部分(5)中形成气-气热交换器(6)，在该气-气热交换器中，为了交换热能，进入入口接头(8a)的潮湿的进气流(7)和流向出口接头(8b)的被干燥的流出气流(9)彼此相邻地流过分隔的流动区；在所述板叠(2)的另一部分(10)中形成气体-冷却介质热交换器(11)，在该气体-冷却介质热交换器中，为了冷却，潮湿的进气流(7)和冷却介质(12)彼此相邻地流过另外的相互分隔开的流动区，其中，在气体-冷却介质热交换器(11)的出口和气-气热交换器(6)之间形成流动接通区(17)，该流动接通区包括旁流构件(18)，以便经该旁流构件(18)将所述被干燥的流出气流(9)从气体-冷却介质热交换器(11)的出口导向气-气热交换器(6)。所述旁流构件(18)由一叠相邻的板(21)所形成的板叠(20)构成，所述相邻的板(21)被相互连接，以便在它们之间形成旁流区(19)，其中，在所述相邻板(21)相互面向的侧面之间形成接触区(22、23)。
本发明的出发点是，在用于干燥气态介质、尤其是空气的板式热交换器的板叠中具有气-气热交换器和气体-冷却介质热交换器，在气体-冷却介质热交换器的出口和气-气热交换器之间的流动接通区中借助一叠相邻的板构成旁流构件，这叠相邻的板被相互连接，以便在它们之间构成旁流区，其中，在这些相邻板相互面向的侧面之间形成有接触区，在这些接触区中，相邻板相互面向的侧面相互连接。由此在所述旁流构件的相邻板相互面向的侧面之间形成直接接触，在此，所述接触可通过选择适当的结合剂来实现。在所述旁流构件中的相邻板相互面向的侧面之间的连接方式可实现这样一种接触连接，这种接触连接可允许在旁流区中有高的压力负荷，被干燥的流出气流经过所述旁流区从气体-冷却介质热交换器流向所述气-气热交换器。与已知的板式热交换器(其中的旁流构件由盖板和底板构成，盖板和底板借助环形壁相互连接)不同的是，在接触区中的相互面向的相邻板侧面的连接能确保即便在很高的压力负荷下也能可靠地运行，进而可实现更高的运行安全性。
按照本发明的一种相宜的扩展设计，将转向构件中的相邻板相互焊接，由此确保在相邻板之间的可靠固定连接。另外，为使旁流构件中的相邻板相互连接，可采用与连接构造有气-气热交换器和气体-冷却介质热交换器的板叠的各相邻板所常用的相同的生产技术。
按照本发明的一优选扩展设计，旁流构件中的接触区包括边缘接触区，在这些边缘接触区中，有选择地通过一种连接材料的连接使相邻板相互面向的侧面的边缘部分相互接触，由此可在所述旁流构件的板叠的各相邻板之间形成环绕该旁流构件边缘的耐压连接。
相宜地在本发明的一实施方式中规定，所述旁流构件中的接触区包括一些面接触区，在这些面接触区中，分别在相邻板的中央区中有选择地通过一种连接材料的连接使所述相邻板相互面向的侧面的突出于板平面的部分相互接触。由此可使所述旁流构件的耐压强度达到最佳，因为可在相邻板上按选择间距分布地在它们相互面向的侧面之间建立起一些直接连接。由此有助于板式热交换器工作时使用更高的压力。
按照本发明的一种有利的实施方式，可通过以下措施来改善旁流构件的相邻板的强度，即，使所述旁流构件中的相邻板至少在局部区域具有凹凸的表面结构。这样一来尤其可优化旁流构件的相邻板的平面稳定性。
按照本发明的一优选实施方式，将所述旁流构件平面贴靠地设置在所述板叠的外板上，由此在构成板式热交换器时可节省旁流构件的设置空间。以这种方式还可进一步实现气体-冷却介质热交换器的出口与气-气热交换器之间的尽可能短的旁流接通区。
通常用于连接板式热交换器板叠中各板的焊接技术可继续应用在本发明的另一有利的实施方式中，即，将所述旁流构件焊接在所述板叠的外板上。这样还可确保旁流构件的固定支座处于板式热交换器的板叠上。
为了节省板式热交换器的制造材料，按照本发明的一优选实施方式，在旁流构件和板叠的外板之间构造有旁流区的一部分。由此，所述旁流构件本身面向所述板叠的外板的两侧都有旁流区。
附图说明
下面借助附图所示实施方式对本发明予以详细说明，附图中：
图1是用于干燥气态介质的板式热交换器的纵向剖视图。
具体实施方式
图1示出了用于干燥气态介质、尤其是空气的板式热交换器1的纵向断面。板式热交换器1包括由多块板3组成的板叠2，这些板在图示实施方式中按照通常用于焊接的板式热交换器的方式相互焊接在一起，从而在多块板3之间构成多个通道形式的流动区域4。在板式热交换器1的上部分5中，借助多块板3和多个流通区4构成气-气热交换器6。在气-气热交换器6中，通过入口接头8a输入的潮湿进气流7与向上流的流出气流9反向地向下流入流动区4中。
各板3之间的潮湿的进气流7流经气-气热交换器6之后流入板式热交换器1的下部分10中，在该下部分中形成有气体-冷却介质热交换器11。在气体-冷却介质热交换器11中，冷却介质12通过冷却介质连接管13输入各板3之间，使板3之间的冷却介质12向上流动，也就是说与向下流动的潮湿进气流7反向流动。冷却介质12经由冷却介质出口14离开板式热交换器1并被重新输入再用于冷却。在气体-冷却介质热交换器11中，潮湿的进气流7被冷却到低于所述气态介质的给定露点，由此使得其中所含的水分被冷凝并在板式热交换器1的下部分10的分离器15中被分离出。所凝结析出的水分然后可通过出口16排出。
由此被冷却和干燥后的气态介质在经过冷凝过程之后通过旁流接通区17重新流回到气-气热交换器6中。在旁流接通区17中设有旁流构件18，在该构件中形成有旁流区19，被干燥后的出口气流流过该旁流区。旁流构件18由多块板21组成的板叠20构成，其中，这些板21相互面向的侧面借助接触区相互连接。所述接触区包括边缘接触区22和/或面接触区23，在这些接触区中有选择地通过一种适当的结合剂、例如焊料来实现相互面向的侧面之间的接触。由此可获得耐压的旁流构件18。为了形成面接触区23，尤其可利用多块板21的中部区域中的部分，在这些部分中，多块板21具有凹凸部分，于是相邻板的凹凸部分可相互接触。
板式热交换器1的内部可衬设合适材料，例如能耐受干燥的气态介质的塑料。
借助板式热交换器1可干燥例如在各种生产过程中产生的潮湿的压缩空气。被干燥的压缩空气或在其它情形下被干燥的气态输出介质在通过出口接头8b离开板式热交换器1之前，在气-气热交换器5中向上流时通过与潮湿的进气流7进行热交换而被重新加热，因而借助板式热交换器1可将符合生产条件的具有给定最低温度的被加热气流重新输回。
本申请的说明书、权利要求书以及附图中公开的本发明的所有特征既可单独地也可任意组合地用于按各重要的实施方式所实现的本发明。

Claims (8)

1.一种用于干燥气态介质、尤其是空气的板式热交换器(1)，其具有由板(3)组成的板叠(2)，所述板(3)被相互连接以便在它们之间形成流动区(4)，其中，在所述板叠(2)的一部分(5)中形成气-气热交换器(6)，在该气-气热交换器中，为了交换热能，进入入口接头(8a)的潮湿的进气流(7)和流向出口接头(8b)的被干燥的流出气流(9)彼此相邻地流过分隔的流动区；在所述板叠(2)的另一部分(10)中形成气体-冷却介质热交换器(11)，在该气体-冷却介质热交换器中，为了冷却，所述潮湿的进气流(7)和冷却介质(12)彼此相邻地流过另外的相互分隔开的流动区，其中，在所述气体-冷却介质热交换器(11)的出口和所述气-气热交换器(6)之间形成一流动接通区(17)，该流动接通区包括一旁流构件(18)，以便经该旁流构件(18)将所述被干燥的流出气流(9)从所述气体-冷却介质热交换器(11)的出口导向所述气-气热交换器(6)，其特征在于，所述旁流构件(18)由一叠相邻的板(21)所形成的板叠(20)构成，所述相邻的板(21)被相互连接，以便在它们之间形成旁流区(19)，其中，在所述相邻板(21)相互面向的侧面之间形成接触区(22、23)。
2.如权利要求1所述的板式热交换器(1)，其特征在于，所述旁流构件(18)中的所述相邻的板(21)被相互焊接。
3.如权利要求1或2所述的板式热交换器(1)，其特征在于，所述旁流构件(18)中的接触区(22、23)包括边缘接触区(22)，在这些边缘接触区中，有选择地通过一种连接材料的连接使相邻板(21)相互面向的侧面的边缘部分相互接触。
4.如上面任一项权利要求所述的板式热交换器(1)，其特征在于，所述旁流构件(18)中的接触区(22、23)包括面接触区(23)，在这些面接触区中，分别在所述相邻板(21)的中央区中有选择地通过一种连接材料的连接使所述相邻板(21)相互面向的侧面的突出于板平面的部分相互接触。
5.如上面任一项权利要求所述的板式热交换器(1)，其特征在于，所述旁流构件(18)中的所述相邻板(21)至少在局部区域具有凹凸的表面结构。
6.如上面任一项权利要求所述的板式热交换器(1)，其特征在于，所述旁流构件(18)平面贴靠地设置在所述板(3)的板叠(2)的外板上。
7.如权利要求6所述的板式热交换器(1)，其特征在于，所述旁流构件(18)被焊接在所述板(3)的板叠(2)的所述外板上。
8.如权利要求6或7所述的板式热交换器(1)，其特征在于，在所述旁流构件(18)和所述板(3)的板叠(2)的外板之间构造有所述旁流区(19)的一部分。
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