[发明专利]板壳式热交换器和用于板壳式热交换器的传热板

说明书

本发明涉及一种板壳式热交换器和一种用于板壳式热交换器的传热板。热交换器包括壳体和在壳体内的多个传热板。所述板形成流体地连接的第一腔，所述第一腔用于为第一流体流提供第一流体流动路径。壳体形成第二腔，在第二腔中布置有所述板，并且壳体提供用于第二流体流的第二流体流动路径，第二流体流动路径通过板与第一流体流动路径分隔开。热交换器包括传热板，该传热板形成为用于改进第二流体流在热交换器内的分配。

技术领域

本发明涉及一种板壳式热交换器和一种用于板壳式热交换器的传热板。

背景技术

板壳式热交换器包括位于壳体或外壳内的多个叠置的结构化板。多个板成对连接，使得用于第一流体的第一流体流动路径至少部分地设置在成对连接的板内。所述成对连接的板被设计成将第一入口开口与热交换器的第一出口开口流体地连接，从而形成第一流体流动路径。用于第二流体的第二流体流动路径设置在成对连接的板的外部，并且第二流体流动路径通过板与第一流体流动路径被分隔开。第二流体流动路径将第二入口开口流体地连接到第二出口开口。

第二流体通过第二入口开口进入热交换器的壳体，并且第二流体沿着壳体内部的复杂的第二流体流动路径流动，并通过第二出口开口流出。当第二流体进入热交换器的壳体时，第二流体经历了复杂变化：从管状或圆筒形流经过例如管道变成分支流，经过热交换器内部的各种部件。

根据热交换器的内部布局，第二流体流可能在某些区域中受到阻碍和/或以不均匀的方式被引导，从而降低了热交换器内部的两个流体之间的传热率。因此，本发明的目的是提高热交换器的效率。这包括确保在壳体侧和盒体侧均对称地分配流量。另一个目的是确保两侧的压降和压力分配之间的最佳关系并增加热分配。另外，一个目的是制造一种在高压下更坚固的热交换器，其在整个外部部件上均匀分配，从而使得能够获得靠近中心处的加强。在本文中，“壳体侧”是指这样的流动路径，其中壳体的内部通过传热板的侧形成流动入口和流动出口的分配，而盒体侧是指由连接板自身形成的连通且密封的流动路径，其入口和出口由传热板上形成的开口构成。

发明内容

此目的通过本发明的根据权利要求1的热交换器和通过根据权利要求10的用于热交换器的传热板来实现。本发明的其他实施例是从属权利要求的主题。

根据第一权利要求，提供一种板壳式热交换器，其包括壳体和在壳体内的多个传热板。壳体可以是圆筒形的，并且传热板的尺寸和形状可以设计成紧贴地装配到壳体中。但是，壳体的非圆筒形形状也是可以的。传热板形成流体连通的第一腔，以便为第一流体流提供第一流体流动路径。壳体形成第二腔，在第二腔中布置板，并且在第二腔中设置用于第二流体流的第二流体流动路径。第二流体流动路径通过板与第一流体流动路径流体分隔开。第一流体流动路径穿过相邻板之间的入口板开口和出口板开口，从而形成盒体侧，而第二流体流动路径穿过壳体的第二入口开口和第二出口开口，从而形成壳体侧。至少一些板包括在一个板开口和第二入口开口或第二出口开口附近的至少一个凹部。至少一些板沿着热交换器的截面线对称，该截面线正交于从入口板开口到出口板开口的截面线延伸。热交换器被设计成使得凹部、一个板开口和第二入口开口或第二出口开口可以位于热交换器的一个扇区中，该扇区与热交换器的包含其他凹部、其它的板开口和/或其它的第二开口的其他扇区分隔开。

通过在相同扇区中设置凹部、板开口之一和第二开口中的任一个，可以在壳体内形成分布室，这有助于第二腔内第二流体的优化分配。热交换器因此包括传热板，该传热板被形成为用于改进第二流体流在热交换器内的分配。尽管与不包括这样的凹部的板相比，凹进的传热板的热交换表面减少了，但是由于第二流体流的更好的分配，可以提高热交换器的整体效率。

由于通常在热交换器内采用多个传热板，因此可以在热交换器中提供相应数量的凹进的板。相对于板的凹部形状，板可以彼此相同。或者，替代地，凹部的形状可以在某些板上有变化。特别地，定位在更远离第二入口开口和第二出口开口的板的凹部可以小于或大于定位在更接近第二入口开口和第二出口开口的板的凹部。