[发明专利]板式换热器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种板式换热器，尤其是包括多个换热板组的换热器。

背景技术：

板式换热器是最高效的换交换装置，每块换热器间隔板的相邻侧一般是不同工质的流道，用于将致冷工质工作时热量或冷量交换出来。如DE4422178和WO/94/14021/均是板式换热器的典型结构。又如中国专利ZL96198973的基本结构亦如上述，并在工质的分配通道上提供了一些方案。

目前在板式换热器领域中，常见的是有等尺寸的流道的进口与出口，在单相换热或介质流量较大的情况下，分配不均问题不是太明显，等尺寸的进口与出口一般可以满足使用要求。但在两相换热过程中，如在浓缩或汽化过程中，介质(工质)则是以液相供入而以气相排出，与液相相比气相发生了很大的比容变化，在出口处的流速与压降比在进口处的要大得多，当在两相换热条件下使用时，等尺寸的入口与出口在板式换热器的两个不同导管中将会导致不平衡发生。

为避免这一问题，CN1888805提出了一种板式换热器，以相邻相向的换热板中设置一节流装置，此装置可以包括一个环或一个垫圈或一体形成。单独的环或垫圈已被证明是很昂贵的，并且安装很不方便，相邻一体相向形成的节流装置在使用中对不同的工况不够灵活，同时在流体沿入口孔向下延伸的情况下，每隔一个板厚度，入口孔横截面积就要变化。此频繁的变化引起流体在整个入口流道方向上压降过大，很难均匀地分布进每个流道。此外，现有板式换热器的典型结构还有一不足：工质在相邻换热板之间流道分配蒸发相变时流阻较大，会影响工质工作的效率，从而影响整个换热器的效率。

发明内容：

本发明的目的在于：克服过去已知的板式换热器的上述缺点，并获得比较理想的限制进入流体的板式换热器，提出一种具有界限非常分明的开口的板式换热器，在流体沿入口孔向下时，横截面积变化较缓。而且该板式换热器的换热板可以在板式换热器的生产及组装成本比较低的情况下实现所述的限制。尤其是提出由至少三种换热器板构成的换热板组，在换热板组的入口通道处设置节流装置，以解决入口通道的流体非均匀的分配到换热板间的流道的问题，特别是在双相换热过程中，相变的液体在各流道分配不均的问题，通过本发明可以极大地缓解。本发明目的还在于提出一种多级节流的板式换热器。

本发明的技术方案是：板式换热器，包括一组换热板叠层构成，设有两路以上工质流体进出口通道，此换热板组由相同形状周边的第一、第二、第三三种换热板构成，其中第二第三换热板沿入口孔方向延伸出一个上凸的平面和一个下凹的平面，此三种换热板以第一、第二、第一、第三换热板的循环周期依次叠加，即在第二与第一换热板间和第三与第一换热板间设有流过第一流体的第一流体流道，在第一与第二换热板间和第一与第三换热板间设有流过第二流体的第二流体流道，换热板上有流道密封面；具体而言是：第二换热板2的上凸平面5、下凹面7分别与间隔的一张换热板的第三换热板3的下凹平面6、上凸平面8紧密贴合形成第一密封面，而第二换热板2或第三换热板3的平面21、23与相邻的第一换热板1的平面20、22紧密贴合形成第二密封面。

入口通道41与每层的第一流体流道13或14间连通，此连通根据需要开有入口孔9和10；亦或在第二、第三换热板壁上开设至少一个连通孔18形成。此连通孔具有较小的截面积，从而限制第一流体的流入，使其在入口孔11长度方向均布。

第一与第二换热板以及第一与第三换热板构成第二密封区即由20、21或22、23相贴形成，以限定由入口孔11进入第一流体流道13或14的流体不进入由第一与第二换热板间和第一与第三换热板间形成的第二流体流道区域。

第一流体流道13、14是由间隔的第二、第一换热板间或第三、第一换热板间形成，且由此间隔换热板中至少一张形成第一流体流道与入口通道41的连通孔道9、10。

第一密封区是由第二与第三换热板板间构成。

第一密封区是由相间隔的换热板第二、第三换热板构成，第二密封区是由相邻的换热板第一、第二或第三、第一换热板间构成，且第二密封区包围第一密封区。

第一密封区、第二密封区、第一流体流道及连通孔道沿着入口通道方向向下延伸。

第一密封区、第二密封区及第一流体流道在入口通道41的长度垂直的一个平面上延伸。