[发明专利]复合材料板式换热器

说明书

根据本发明设置一种用于流体流通的板式热交换器(1)。该交换器(1)包括以密封的方式两两连接的板(3)和维持框架(2)。该交换器(1)包括至少一个金属网孔板(3)，该金属网孔板包括至少一个金属网孔片(31)和覆盖该金属网孔片(31)的至少一个面的热固性或热塑性树脂覆层(32)。

技术领域

本发明涉及热交换器、更具体地说板式热交换器的领域。

背景技术

热交换器是允许从温度为T1的第一流体向温度为T2(T2低于T1)的第二流体穿过交换表面转移热能的设备。因此产生热通量，而这两个流体不混合。

板叠置并压缩在由两端构成的框架中。每个板均包括褶皱(起伏),这些褶皱(起伏)会在待加热或冷却的流体的流动中制造出紊流。流体在板之间的自由空间中流通。在板之间安装有密封件(joint)以确保被称为“服务回路(circuit service)”(服务流体一般是水、蒸气或油)的回路与被称为“工艺回路(circuit procédé)”(工艺流体有时是腐蚀性流体)的回路之间的密封。能量在服务这侧与工艺那侧之间穿过板的厚度进行交换。当板由金属制成时，板可相互焊接，而无需在它们的交界处布置密封件，这使得能够运用更大的使用压强和温度。然而，同时无法再将板分离开以进行比如清洁操作等日常操作。

传统地，这些板基于不同的金属、塑料或陶瓷材料制成。当它们是金属质地时，这些板通过冲压制造。这些材料的高柔性允许众多构造和小的厚度。这些板在热交换方面特别高效。然而，这样的板不适用于需要抗腐蚀性的应用。

对于这样的应用，可以使用金属合金、贵金属、浸渍有树脂的石墨、碳化硅或塑料材料。然而，这样的板的一个缺陷在于用于制造它们的金属的成本非常高。而且，对于某些要求特定抗腐蚀性(比如抗氯化物或氟化物腐蚀性)的应用，所述金属中的某些由于无效而不能够使用。

包括碳和碳-石墨的混合物的浸渍石墨和碳化硅是相对而言耐高温和耐所述腐蚀的两种材料。它们还具有良好的导热率(在径向传播方向上达到105W/m.K)。然而，由于石墨的脆性和碳化硅的非常高的硬度，难以实现加工操作,特别是旨在制造出起伏的加工操作。因此，加工成本非常高，且生产节奏低下。而且，用于该类型特定应用的板的起伏的设置和板的大的厚度(可达10mm)不允许与金属板同样高的热交换。总而言之，这些板式热交换器的导热率相对于设有金属板的热交换器而言不是最优化的。此外，石墨的成本相对于传统金属而言非常高。

发明内容

本发明的目的在于通过提供一种用于流体流通的板式热交换器来弥补这些缺陷，该板式热交换器包括用于流体流通的板和适于压缩板的用于维持板的框架，框架和板以密封的方式两两连接，其特征在于，该板式热交换器包括至少一个金属网孔板，该金属网孔板包括至少一个金属网孔片和覆盖该金属网孔片的至少一个面的热固性或热塑性树脂覆层。

根据本发明，“两两连接”指的是两个元件相互连接。由此，框架和板两两连接意味着框架的每个端部连接到与其邻接的板并且彼此相邻的两个板相互连接。

由此获得机械强度比仅由石墨、陶瓷或塑料的板构成的交换器高的板式交换器。该交换器的包括至少一个金属网孔片和热固性或热塑性树脂覆层的所述一个或多个板适于无损地承受多个热周期，是密封的，并且能够抵抗侵蚀和众多类型的腐蚀，包括氯化物或氟化物的腐蚀。实际上，使用金属网孔有助于覆层在金属上的附着。相对于标准金属板，树脂覆层在金属上的该良好加载赋予板更好的抗侵蚀性和更长的使用寿命。

根据本发明的板式热交换器还具有有利的导热率特性。

根据本发明的板式热交换器可还包括单独或组合地采用的一个或多个以下特征：

-通过对金属网孔片的冲压，优选地通过对相互钎接的多个金属网孔片(例如相互钎接的五个金属网孔片)的冲压，来成型金属网孔板；

-金属网孔板的厚度至少为0.8mm，优选地厚度为1.5mm；