[发明专利]一种焊板热交换器的热交换叶片以及相应的热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及用于焊板热交换器的热交换叶片，包括多孔并/或带凹槽的波纹件，后者具有一个波纹主方向并以两个侧棱为界。

本发明例如应用于常压蒸馏设备的热交换主管路，该管路使外部进入的空气和由常压蒸馏塔产生的冷的制品进行热交换。

背景技术

因为焊板热交换器能以特别紧凑的体积提供很大的热交换面积，此外由于其比较容易制造，因此该种热交换器得到广泛应用。

这种热交换器通常由铝或铝合金制成，它由多个平行的、通常为长方形的板构成，在这些板之间一方面设置各种几何形状的波状间隔物或分隔叶片，另一方面设置用来封闭所述板限定的扁平形状流体流动通道的挡条。所述流动可以是逆流、顺流、或交叉流。

叶片的作用是增加热交换面积，从而提高总体的热传递性能。特别是，叶片通过传导将热通量传递给相邻板，其中叶片是通过焊接固定在相邻板上的。

叶片可非常廉价地由折叠的、多孔的、带凹槽的和/或冲压的扁平制品制成。基本波形可以具有近似正方形、长方形或三角形的横截面。基本上，已知的叶片称为“直波纹片”(这是简单的波状片材)、“多孔波纹片”、具有波纹状母线的“人字波纹片”)、“百叶窗式波纹片”(波纹的侧边有凹槽)、以及“锯齿波纹片”或“局部偏移波纹片”(其中波纹沿母线以固定间隔产生横向偏移，该偏移通常为波纹的半个周期)。

在所有这些已知的叶片中，波纹的主方向(在人字波形的情况下是波纹的平均方向)确定了对流体的流动产生最小阻力的方向。

在交换器的每个通道中，通道长度的主要部分构成了有效热交换部分，该部分装有称为热交换叶片的叶片。在某些情况下，该部分以安有分配叶片的流体引入和引出分配部件为边界。

热交换部分由两个侧封闭挡条形成边界，这两个挡条与板的两个相对侧面平行，热交换叶片的波纹主方向平行于这些封闭挡条，除非有时为产生局部压力降而使限制区域中的主方向垂直于侧封闭挡条(所谓的“hardway”布置)。在后面的描述中将忽略hardway叶片。

在分配部件中，叶片的波纹总体方向向热交换叶片的波纹方向高度倾斜。

发明内容

本发明的一个目的是通过改善焊板热交换器的热性能来提高它的紧凑性。

为达到该目的，本发明的主题是一种上述类型的热交换叶片，其特征在于波纹的主方向相对于两条侧棱倾斜，并且叶片具有对近似平行于两条侧棱流动的流体产生最小阻力的总体方向。

本发明的主题还包括一种焊板热交换器，它包括多个平行的长方形板，在板之间限定了总体上的扁平形状的通道，在每个通道中有一个热交换叶片，每个热交换叶片连同侧封闭挡条一起构成两块板之间的分隔物，该交换器中的热交换叶片是上面所限定的类型。

附图说明

现在参照附图描述本发明的说明性示例，其中：

图1示出的是本发明的焊板热交换器的局部揭开的立体图；

图2表示该热交换器中的一个通道；

图3是本发明的部分叶片的立体图；

图4是同一叶片沿图3的中平面IV剖开的横截面；

图5和图7是本发明叶片的其它两个实施例的立体图；以及

图6和图8分别是沿图5的中平面VI和图7的中平面VIII剖开的图5和7所示叶片的剖面图。

具体实施方式

图1中所示的热交换器1例如为低温热交换器。它由一组平行的长方形板2构成，这些板2都是完全相同的，在这些板中间形成了多个使流体进行间接热交换的通道。在所示示例中，这些通道是相继的、交替布置的第一流体的通道3、第二流体的通道4和第三流体的通道5。

通道3到5中的每个通道都以限定通道的侧封闭挡条6和端部封闭挡条7作为边界，仅留下相应流体的引入/引出洞孔8。在每个通道中设置了间隔波纹片或波纹叶片，它们作为热叶片、并作为板之间的分隔物(特别是焊接过程中为了避免板在使用加压流体时有任何变形)、以及作为引导流体流动的装置。在通道的基本上整个长度上，这些叶片是热交换叶片9。在它们与洞孔相邻的区域中，这些叶片9延伸出分配叶片10。后者将来自引入洞孔的引入流体分配到叶片9的整个宽度上，或将离开该整个宽度的流体收集到一个引出洞孔。

该组板、封闭挡条和间隔波纹片通常由铝或铝合金制成，并通过炉焊(oven brazing)在一次操作中装配起来。

然后将总体上为半圆柱形状的流体引入/引出箱11焊接到这样制得的交换器主体上，使其位于相应的各行引入/引出洞孔8上方，这些箱11与流体供给与排放管12相连。