[发明专利]传热板

说明书

提供了一种用于板式热交换器（2）的传热板（8）。其包括设有传热图案的传热区域（22）。传热图案包括细长的交替布置的传热脊（36）和传热谷（38），传热脊（36）的相应顶部部分（40）在顶部平面（T）中延伸并且传热谷（38）的相应底部部分（42）在底部平面（B）中延伸。传热脊（36）包括脊接触区域（52、62），在脊接触区域内，传热脊（36）布置成邻接板式热交换器（2）中的相邻第一传热板（48），并且传热谷（38）包括谷接触区域（54、64），在谷接触区域内，传热谷（38）布置成邻接板式热交换器（2）中的相邻第二传热板（50）。在传热区域（22）的至少一半内，传热脊（36）的顶部部分（40）具有第一宽度w1，并且传热谷（38）的底部部分（42）具有第二宽度w2，w1≠w2。传热板（8）的特征在于，在脊接触区域（52、62）中的相应第一脊接触区域（52a、62b）内，传热脊（36）中的一定数量的第一传热脊（36a、36b）的顶部部分（40）具有第三宽度w3，其中如果w1w2，则w3w1，并且如果w1w2，则w3w1。

技术领域

本发明涉及一种传热板及其设计。

背景技术

板式热交换器可通常由两个端板构成，一定数量的传热板以对准的方式（即，成堆叠或组）布置在两个端板之间。PHE的传热板可为相同或不同的类型，并且它们可以以不同的方式堆叠。在一些PHE中，传热板堆叠成其中一个传热板的前侧和后侧分别面对其它传热板的后侧和前侧，并且每隔一个传热板相对于其余的传热板倒置。通常，这称为相对于彼此“旋转”的传热板。在其它的PHE中，传热板堆叠成其中一个传热板的前侧和后侧分别面对其它传热板的前侧和后侧，并且每隔一个传热板相对于其余的传热板倒置。通常，这称为相对于彼此“翻转”的传热板。

在一类型的公知的PHE（所谓的带垫片的PHE）中，垫片布置在传热板之间。端板并因此传热板由某种上紧装置压向彼此，由此垫片密封在传热板之间。平行流动通道形成在传热板之间，一个通道在各对相邻传热板之间。通过入口/出口送入/送出PHE的两种初始温度不同的流体可交替流过每隔一个通道，以将热量从一种流体传递到另一种流体，这些流体通过与PHE的入口/出口连通的传热板中的入口/出口端口孔进入/离开通道。

通常，传热板包括两个端部部分和一个中间传热部分。端部部分包括入口端口孔和出口端口孔，以及分配区域，该分配区域压有脊和谷的分配图案。类似地，传热部分包括压有脊和谷的传热图案的传热区域。传热板的分配图案和传热图案的脊和谷布置成在接触区域中接触板式热交换器中的相邻传热板的分配图案和传热图案的脊和谷。传热板的分配区域的主要任务在于在流体到达传热区域之前将进入通道的流体扩散跨过传热板的宽度，且在其穿过传热区域之后收集流体并将其引导出通道。相反，传热区域的主要任务是传热。

由于分配区域和传热区域具有不同的主要任务，故分配图案一般不同于传热图案。分配图案可使得其提供相对弱的流阻和低压降，其通常与更“开放”的图案设计相关联，如，所谓的巧克力图案，以提供相邻传热板之间的相对较少但大的接触区域。传热图案可使得其提供相对强的流阻和高压降，其通常与更“密集”的图案设计相关联，如，所谓的鲱骨形图案，以提供相邻传热板之间的较多但较小的接触区域。

在许多应用中，供给通过PHE的两种流体的流量不同，和/或两种流体的物理特性不同，为了最佳的传热，其可能需要用于接收一种流体的通道与用于接收另一种流体的通道具有不同的特性。在其它应用中，优选所有通道具有相似的特性。市场上已知的传热板设有所谓的非对称传热图案，取决于它们如何相对于彼此堆叠，其可提供不同类型的通道。图1a和1b各自示出了四个传热板1，其包括非对称的传热图案，其中脊3比谷5较宽。在图1a中，传热板1相对于彼此“翻转”，使得传热板1的脊3在接触区域中彼此邻接，而传热板1的谷5在接触区域中彼此邻接。如从图1a清楚，这种板“翻转”产生不同特性的通道，更具体是不同的容积。在图1b中，传热板1相对于彼此“旋转”，使得一个传热板的脊3和谷5在接触区域中分别邻接相邻传热板1的谷5和脊3。如从图1b清楚，这种板“旋转”产生具有相似特性的通道，更具体是相似的容积。