[发明专利]板式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及设置成布置在由特定类型的板式换热器形成的外壳内的传热板堆叠。该特定类型的板式换热器包含由角梁组栓接在一起以形成用于该传热板堆叠的外壳的顶盖、底盖和四片侧面板。

背景技术

现今，取决于其类型，存在被使用于不同的应用中的几种不同类型的板式换热器。一种特定类型的板式换热器通过栓接顶盖、底盖和四片侧面板至角梁组以形成围绕传热板堆叠的盒状外壳来装配。此特定类型的板式换热器经常被称为块(block)型换热器。市场上销售的块型换热器的一个例子是由Alfa Laval AB提供的产品名为Compabloc的换热器。

块型换热器典型地具有布置在侧面板上的流体进口和流体出口，同时挡板附接至该传热板堆叠以引导流体通过在传热板堆叠中的传热板之间形成的通道而来回。

由于传热板堆叠由顶盖、底盖和四片侧面板围绕，换热器相比于许多其他类型的板式换热器可承受高的压力水平。而且块型换热器是紧凑的，其具有良好的热传导特性且可承受重负荷的使用而不损坏。

传热板堆叠有时被称为板组件且具有块型换热器特有的，特殊的块状的设计。传热板堆叠经常是全焊接的且在传热板之间不需要垫片用于在板之间形成的流通道的适当密封。这使块型换热器适合于在高温度和高压力下的广泛的腐蚀性流体的情况下运行。

在块型换热器的维护期间，传热板堆叠可通过移除例如两片侧面板及用洗涤剂(detergent)冲刷传热板堆叠来接近及清洁。还有可能用可与先前的堆叠相同或不同的新堆叠来替换传热板堆叠，只要新堆叠能够适当地布置在换热器内。

一般地，块型换热器不仅适合作为传统的换热器，而且适合作为冷凝器或再沸器。在后两种情况中，换热器可包含用于冷凝物的附加进口/出口，这可以消除对于特殊的分离单元的需求。

如所示，块型换热器与其传热板堆叠的设计提供了对于该类型确实特有的优点和特性的组合且现有技术公开了多个实施例。例如EP165179公开了以带有布置在块中部的板组件的块的形式的换热器。EP639258公开了相似的带有由顶和底盖以及四片侧面板围绕的板组件的换热器。

现有技术示出带有各自的内部传热板堆叠的块型换热器。相比于几种其他类型的板式换热器，这些块型换热器具有紧凑的设计且可承受高压力水平。然而，可预计到特别的设计可改善关于通过传热板堆叠中的板的有效传热能力，同时还确保可应对相对高的压力水平。

发明内容

本发明的目标是改善以上所描述的块型换热器。具体地，其目标是提供更有效的设计，其在传热板堆叠内提供经改善的传热同时仍然确保换热器可承受高压力水平。

为实现这些目的，提供了一种传热板堆叠，其设置成布置在由角梁组栓接在一起的顶盖、底盖和四片侧面板形成的外壳内。传热板堆叠包含传热板对，其堆叠成使得用于第一流体的流路径在堆叠的传热板对之间形成。一对堆叠的传热板对包含第一传热板和第二传热板，其接合使得用于第二流体的流路径在第一和第二传热板之间形成。第一传热板和第二传热板通过多个延长接合处接合，使得用于第二流体的流路径包含多个平行流通道。进一步地，第一和第二传热板对包含布置在所述多个延长接合处的各侧上的波纹(corrugations)。

当流体处于高压力水平经过第一和第二板之间时，凭借布置在波纹之间，该延长接合处能够将板保持在一起。同时，波纹提供有效的传热。并且，堆叠的特别的设计可促进将在以下描述的多个附加特征的实施，附加特征包扩例如在堆叠中接合传热板对的特别方法，

典型地，接合处可能是焊接处，但也可能是硬焊或锡焊区或通过某些其他的适合的接合方法接合的板的区域。一般地，所有或大多对的堆叠的传热板对可包含各自的第一传热板和各自的第二传热板。这些传热板随后接合使得用于第二流体的流路径在各自的第一和第二传热板之间形成。因此堆叠的传热板对每对可包含各自的第一和第二传热板，其接合使得用于第二流体的流路径在各自的第一和第二传热板之间形成。

第一传热板可包含延长接合处布置所沿的延长接合槽。

接合槽可沿在第一和第二传热板之间形成的流路径连续地延伸。

第二传热板可包含延长接合处布置所沿的延长接合槽，其中第一和第二传热板的接合槽彼此毗邻使得传热板在该接合槽处接合。

接合处可包含两个至少部分重叠的接合区。

波纹可能是对称的。

传热板对可包含接合第一和第二传热板的第一相对的延长侧接合处组。