[发明专利]用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器

说明书

一种用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器包括：按交替顺序堆叠的至少一个平滑的热交换板；至少一个高温热交换板；以及至少一个低温热交换板，其中高温流体的入口和高温流体的出口被设置以便使高温流体通过每个所述高温热交换板，并且低温流体的入口和低温流体的出口被设置以便使低温流体通过每个所述低温热交换板，其中所述高温热交换板和所述低温热交换板包括高温通道和低温通道，其中所述通道具有在所述流体的流动方向上延伸的长度，并且每个所述通道的侧壁具有相对于所述通道的中心线的对称波浪形图案。

技术领域

化学工程涉及一种用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器。

背景技术

到目前为止，已有关于微通道热交换器的开发的报告。当与正常大小的通道相比时，微通道提供比正常的热交换器高的热传递性能，诸如壳管式热交换器和板框式热交换器。这是因为微通道中的流动可以更快速地将热量从通道壁传递到流体中，每个通道中的流体具有类似的流动横截面温度，热传递表面积高于相同体积的正常通道，并且通道中的压降相对较低。然而，微通道具有导致应用限制的一些缺点。例如，因为通道窄，易于阻塞。尤其是，当被用于具有非常不同的压力的流体的热交换时，可能发生永久变形。

已知的是，热交换器的通道的特征对于热交换器的热传递性能和总长是重要的。另外，通道的特征是指示通道整个的制造和布置的可能性的参数。因此，持续有开发通道的特征以便提高热交换器的性能并且克服前述限制的尝试。

US20040031592公开了包括用于三个或更多个流体流的热交换的微通道的热交换器，其中所述通道的壁是平坦的，其中设置有翅片以便增大热交换表面积。然而，所述翅片的安装使热交换器内部的结垢速率增大。因此，这使热传递性能降低，并且使热交换器的压降增大。而且，所述设计在与高压流体一起使用时可能具有问题，导致限制。

US4516632公开了包括按交替顺序堆叠的有槽热交换片和无槽热交换器片的微通道热交换器，其中有槽热交换片按交替顺序放置成相对于彼此成90度以便形成具有不同温度的流体的横向流构造。然而，所述流动构造没有给予高热交换性能。

EP1875959公开了在安装热交换器下乳剂的形成过程，所述热交换器包括按交替顺序堆叠的微通道热交换板，其中所述通道被设计成像蛇形。这在所述通道中形成两种流动模式：逆流和顺流。然而，所述通道设计导致污染物容易阻塞，并且与从一侧到另一侧的一个流动方向路径相比，更难以清洁。

US8858159公开了一种燃气轮机，所述燃气轮机包括用于使低温空气流过并且减小所述燃气轮机中的叶片的热量的冷却通道，其中所述冷却通道配备有向内弯曲的肋条和向外弯曲的肋条以及在每对肋条之间的基座以便提高热传递性能。然而，在每对肋条之间的所述基座的特征可能使热交换器的压降增大，这是当应用于具有非常不同的压力的流体或具有高黏度的流体之间的热传递时的限制。

US20100314088公开了包括由按交替顺序堆叠的微通道组成的板的热交换器。所述板被设计为弯曲的，并且所述微通道被设置为不对称波浪形的形式，沿着流体的流动方向形成平行通道。直接部分和曲线部分的总长被设置为恒定的。然而，所述专利没有公开所述波浪形通道的合适的参数，诸如宽度大小、曲线半径等。

从上面全部所述，本发明旨在提供用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，尤其是提高所述流体的热传递性能，并且减少与用于交换具有非常不同的压力的流体的热量的热交换器相关的问题。

发明内容

本发明旨在提供用于交换具有不同温度的流体的热量的热交换器，尤其是提高具有不同温度的所述流体的热传递性能，并且减少与用于交换具有非常不同的压力的流体的热量的热交换器相关的问题。