[发明专利]多路径板壳式热交换器

说明书

本发明涉及一种板壳式热交换器(100)，该热交换器包括定位在壳体(20)中的板对(50、60)的叠堆，其中，板对(50、60)的叠堆包括多个第一类型(50)的板对和多个第二类型(60)的板对。每个板对(50、60)包括两个传热板(10)，这两个传热板彼此连接并在彼此之间形成腔(11)，并且包括入口开口(13a、13b)和出口开口(13’a、13’b)。第一内部流动路径(12a)形成为通过第一入口开口(13a)、第一类型(50)的板对的腔(11)和第一出口(13’a)。第二内部流动路径(12b)形成为通过第二入口开口(13b)、第二类型(60)的板对的腔(11)和第二出口(13’b)。第三外部流动路径(22)被限定于壳体内并且在第一类型(50)的板对和第二类型(60)的板对之间。

技术领域

本发明涉及板壳式热交换器和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定位于壳体或外壳内的多个堆叠的结构化板。板成对地连接，使得用于第一流体的第一流体流动路径至少部分地设置于连接的板对内。成对的相连板被设计成将第一入口开口流体连接到热交换器的第一出口开口，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于连接的成对板的外侧，并通过板与第一流体流动路径间隔开。第二流体流动路径将第二入口开口流体连接到第二出口开口。在第一流体流动路径中流动的流体与在第二流体流动路径中流动的流体之间发生热交换。

第二流体通过第二入口开口进入热交换器的壳体，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，它经历了从通过例如管道的管状或圆筒形流到经过热交换器内部的各种部件的分支流的复杂变化。

依赖于热交换器的内部布局，第一流体流和第二流体流可以在一些区域中被阻挡和/或以不均匀的方式被引导，使得热交换器内部的两种流体之间的热传递速率降低。此外，压力(例如开口区域中的压力以及板的中心流动部分中的压力)可能是显著的，因此目标是在板上形成更好的压力分布。

发明内容

本发明提供了一种板壳式热交换器，该热交换器包括定位在壳体中的板对堆叠，其中，板对的叠堆包括多个第一类型的板对和多个第二类型的板对，其中：

-第一类型的每个板对包括两个传热板，这两个传热板彼此连接并在彼此之间形成腔，并且包括第一入口开口和第一出口开口，以及

-第二类型的每个板对包括两个传热板，这两个传热板彼此连接并在彼此之间形成腔，并且包括第二入口开口和第二出口开口，

其中，第一类型的板对的第一入口开口和第一出口开口彼此连接，以便形成穿过第一入口开口、第一类型的板对的腔和第一出口的第一内部流动路径，

其中，第二类型的板对的第二入口开口和第二出口开口)彼此连接，以便形成穿过第二入口开口、第二类型的板对的腔和第二出口的第二内部流动路径，

并且其中，第三外部流动路径被限定于壳体内并且在第一类型的板对和第二类型的板对之间。

因此，本发明提供了一种板壳式热交换器，即一种包括布置于壳体内的板的叠堆的热交换器。在根据本发明的热交换器中，形成板的叠堆的板呈板对的形式，每个板对包括两个传热板，这两个传热板以在传热板之间形成腔的方式彼此连接。

板对的叠堆包括多个第一类型的板对和多个第二类型的板对。第一类型的每个板对包括第一入口开口和第二入口开口。类似地，第二类型的每个板对包括第二入口开口和第二出口开口。

第一类型的板对的第一入口开口和第一出口开口彼此连接，以便形成通过第一入口开口、第一类型的板对的腔和第一出口的第一内部流动路径。因此，通过第一类型的板对的腔形成多个平行的第一内部流动路径。由于相应的第一入口和第一出口彼此连接，这些平行的第一流动路径可以连接到相同的流体源，所以在热交换器的操作期间，相同种类的流体将流过所有的第一内部流动路径。在下文中，该流体将被称为第一流体。