专利名称：板式热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的板式热交换器。
背景技术：
根据本发明的板式热交换器首先用于通过冷凝可由第一介质形成的加热介质来蒸发产物，诸如苛性钠，糖等。产物包括第二介质或者由第二介质组成，第二介质通过第二板间隙传输。由于蒸发过程，真空或非常低的压力将在板间隙中流行。这种低压需要加强板材或所谓的真空板材，其设于第二端板(就是所谓的压力板)与邻近的最外部热交换器板之间。加强板材必需较厚，例如超过5mm，以抵抗低压而不会变形。厚度尤其由端孔的大小决定。端孔越大，就需要越厚的加强板材。在通过板式热交换器传输的介质包括腐蚀性或降解性物质(如苛性钠)的情况下，加强板材另外必需由耐腐蚀材料制成，有利地，由与制造热交换器板所用材料相同的材料制成，例如包括钛、镍及其合金中的至少一种或者更贵重不锈钢合金的材料。这意味着加强板材变得非常昂贵。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述问题，且特别地克服对厚且昂贵的加强板材的需要。
这个目的由最初限定的板式热交换器实现，这种板式热交换器的特征在于，第二最外部板对的热交换器板的所述第一端孔区形成用于第一端孔通道的端孔，并且第二最外部板对的热交换器板的至少一个的所述第二端孔区是闭合的。
由于第二最外部板对的第二端孔区是闭合的，故第二介质(例如产物)将不能到达位于其外部的板或板材，例如加强板材。因此可免除对位于其外部的这种板的昂贵材料的需要。如此，位于其外部的板或板材，例如加强板材，可以以更低成本制造。
另外，当用于第二介质的端孔区闭合时，第二最外部板对将吸收第二介质的低压所致的应力的至少一部分。这有助于将位于其外部的板或板材制得更薄且因此以更低成本制造的可能性。
根据本发明的实施例，板式热交换器包括加强板材，其设于第二端板与第二最外部板对之间，其中加强板材邻接第二最外部板对和它的第一端孔区的端孔。此加强板材可由于闭合的第二端孔区而被制得更薄且由不太复杂的材料制成。有利地，加强板材可由不绣钢制成。另外，加强板材可有利地为平面的或基本上为平面的。加强板材因此是平坦的且无波纹。
根据本发明的另一实施例，垫片在第二最外部板对与加强板材之间设于第一端孔区的端孔周围。如此，防止第一介质穿过加强板材与第二最外部板对之间。
根据本发明的再一实施例，在每个板对中的热交换器板永久地彼此接合。如此，形成呈所谓匣盒的形式的板对，其可在板式热交换器的安装期间并排设置。有利地，在每个板对中的热交换器板可通过一个或多个焊接接头而永久地彼此接合，焊接接头至少在边缘区围绕热交换器板延伸。有利地，每个板对封闭用于第一介质的所述第一板间隙中的一个。
根据本发明的另一实施例，第二最外部板对的热交换器板的至少一个的第二端孔区由闭合板部分形成，闭合板部分是热交换器板的一部分。这种闭合板部分可例如由于在与热交换器板的制造相关的对热交换器板的其余端孔进行冲孔期间未在第二端孔区中形成端孔而获得。应当指出的是，热交换器板中的一个或第二最外部板对的两个热交换器板可具有第二端孔区的这种闭合板部分。有利地，第二端孔区的所述闭合板部分的至少一个包括波纹。由于此波纹，端孔区抵抗板式热交换器中的上述低压的强度和能力得到提高。例如，波纹可包括在第二端孔区中的至少一个上彼此平行延伸的脊和谷。
根据本发明的另一实施例，第二最外部板对的热交换器板的第二端孔区由相应闭合板部分形成，相应闭合板部分为相应的热交换器板的一部分，其中用于第二端孔区的至少一个的这些板部分通过在所述第二端孔区上延伸的至少一个相应接头而永久地彼此接合。而且，这些板部分的这种永久接合提高了端孔区的强度，且因此提高了抵抗板式热交换器中的上述低压的能力。如果板部分永久地彼此接合且具备上述波纹，则获得很好的强度。 板部分可例如通过一个或多个焊接接头而彼此接合。
根据本发明的另一实施例，第二最外部板对的热交换器板的所述第一端孔区形成用于第一端孔通道的端孔。
根据本发明的另一实施例，垫片在相邻板对之间设于第一端孔区周围，其中所述相邻板对在它们之间形成用于第二介质的所述第二板间隙。
根据本发明的再一实施例，热交换器板由包括钛、镍及其合金中的至少一种或更贵重不锈钢合金的材料制成。
现通过各个实施例的描述且参考附图来更确切地解释本发明。
图1公开了根据本发明的板式热交换器的平面图。
图2公开了图1中的板式热交换器的第二最外部板对的平面图。
图3公开了沿着在图1中的线III-III所截取的截面图。
图4公开了沿着在图1中的线IV-IV所截取的截面图。
具体实施例方式参考附图，公开了用于第一介质和第二介质的板式热交换器。在所公开的实施例中，第一介质为加热介质，其通过冷凝而传递热，且第二介质为待蒸发的产物。
板式热交换器包括第一端板1、第二端板2和多个热交换器板3，多个热交换器板 3在第一端板1与第二端板2之间设置并且彼此压靠。热交换器板3形成板封装且设置和构造为使得第一板间隙I和第二板间隙II以交替次序形成于第一端板1与第二端板2之间。每个热交换器板3以本身已知的方式包括中央热交换器表面10，其带有示意性地示出的脊和谷的波纹，或其它突起和凹陷，以引导在板间隙中的流动且改进传热。该波纹也有助于板式热交换器增加的强度，且形成板封装中彼此压靠的热交换器板3的支承点。
热交换器板3成对地提供且形成多个板对，这些板对包括在第一端板1内侧的第一最外部板对5、在第二端板2内侧的第二最外部板对6和在第一最外部板对5与第二最外部板对6之间的中间板对7。在每个板对5，6，7中的热交换器板3永久地彼此接合。在所公开的实施例中，永久接合通过焊接接头8产生，焊接接头8在图2中公开为连续线且至少沿着边缘区9且在热交换器表面10的外部延伸。每个板对5，6，7因此形成预先接合的单元或匣盒。如能从图3和图4看出，每个板对5，6，7封闭用于第一介质的第一板间隙I中的一个。
热交换器板3和第一端板1包括第一端孔区11，12，其能形成第一端孔通道13， 14，第一端孔通道13，14形成第一介质进入和离开第一板间隙I的入口和出口。在公开的实施例中，存在第一端孔区11和两个第二端孔区12，第一端孔区11形成第一端孔通道13， 第一端孔通道13形成第一介质的入口，两个第二端孔区12形成两个第二端孔通道14，两个第二端孔通道14形成第一介质的出口。此外，热交换器板3和第一端板1包括第二端孔区21，22，其能形成第二端孔通道23，24,第二端孔通道23，24形成第二介质进入和离开第二板间隙II的入口和出口。第二端孔通道23然后形成第二介质的入口，且第二端孔通道 24形成第二介质的出口。
板式热交换器还包括加强板材30，其形成所谓的真空板材且设于第二端板2与第二最外部板对6之间，参看图3和图4。在相邻板对5，6，7之间，在第一最外部板对5与第一端板1之间，以及在第二最外部板对6与加强板材30之间，垫片15绕第一端孔通道13 延伸且垫片16绕第一端孔通道14延伸。在相邻的板对5，6，7之间，垫片25绕第二端孔通道21和22延伸，且还绕中央热交换器表面10延伸。板式热交换器还包括在第二最外部板对6与加强板材30之间和在第一最外部板对5与第一端板1之间的相应垫片26。此垫片 26绕端孔区21延伸且界定端孔区21。此外，板式热交换器包括在第二最外部板对6与加强板材30之间和在第一最外部板对5与第一端板1之间的相应垫片27。此垫片27绕端孔区22延伸且界定端孔区22。
板式热交换器还包括连接管，其可固定地设于第一端板1中且与相应端孔通道对齐。更精确地，在所公开的实施例中，连接管包括用于使第一介质与第一端孔通道13对齐的入口管35 ；用于使第一介质与两个第一端孔通道14对齐的两个出口管36 ；用于使第二介质与第二端孔通道23对齐的入口管37 ；和用于使第二介质与第二端孔通道M对齐的出口管 38。
加强板材30因此邻接第二最外部板对6和该板对6的端孔区11，12，21，22。加强板材30为平面的或基本上为平面的。为了在加强板材30与垫片15，16，26，27之间实现适当密封，重要的是加强板材30是平面的且具有平坦或基本上完全平坦的表面。加强板材30还可被制成较薄，例如2mm，Imm或更小。加强板材30还可由诸如不锈钢的任何常规材料制成。然而，热交换器板3可由更复杂或特殊材料制成，包括Ti、Ni或其合金或由Ti、 Ni或其合金组成，或者由可能更贵重的不锈钢合金制成，以抵抗来自第二介质和/或第一介质中的侵蚀性物质的攻击。
在图2中以平面图和在图3和图4中以侧面截面图公开的第二最外部板对6邻接第二端板2且包括第一端孔区11，12，从而形成用于第一端孔通道13和14的端孔，参看图 2和图4。此外，第二最外部板对6的热交换器板3包括所述第二端孔区21和22，第二端孔区21和22为闭合的，如可在图2和图3中看出，即，无介质能穿过这些端孔区21，22。在所公开的实施例中，第二最外部板对6的两个热交换器板3都在第二端孔区21和22中闭合，即，这些端孔区21和22包括为热交换器板3的一部分的相应闭合板部分31，32。由于在热交换器板3的其余端孔的制造和冲孔期间端孔区21和22未被冲孔，故产生这两个热交换器板3的这些闭合板部分31，32。如从图1和图2可看出，至少第二端孔区22的闭合部分32包括脊和谷的波纹33，脊和谷在闭合板部分32上横向地彼此平行地延伸。应当指出的是，第二端孔区21的闭合板部分31也可包括相对应的脊和谷的波纹。
而且，第二端孔区22的板部分32通过一个或多个焊接接头34而彼此接合，参看图2。同样，第二端孔区21的闭合板部分31可通过焊接接头34而彼此接合。
应当指出的是，能使第二最外部板对6的热交换器板3的仅仅一个包括第二端孔区21和22的所述闭合板部分31，32，而第二热交换器板3以通常方式在这些端孔区21和 22中包括端孔。然后焊接接头合适地绕端孔延伸且使两个热交换器板3沿着此边缘彼此接
I=I ο 根据另一实施例，能使对于第二最外部板对6也闭合用于第一介质的第一端孔通道13，14的第一端孔区11，12。第二最外部板对6的热交换器板3的一个或两个可在第一端孔区11，12处包括相应的闭合板部分。特别地，在这种实施例中，也能省掉加强板材30。
本发明并不限于上文所公开的实施例，而是可在下文的权利要求的范围内修改和改进。应当指出的是，板式热交换器可用于许多不同的应用，而不只是用于待制造产物的蒸发。
权利要求
1.一种板式热交换器，包括 第一端板(1)，第二端板⑵，以及多个热交换器板(3)，其设于所述第一端板(1)与所述第二端板( 之间且构造为形成以交替次序排列的第一板间隙(I)和第二板间隙(II)，其中，所述热交换器板包括在所述第一端板(1)内侧的第一最外部板对(5)，在所述第二端板( 内侧的第二最外部板对(6)，以及在所述第一最外部板对( 与所述第二最外部板对(6)之间的中间板对(7)，其中，所述第一端板(1)和所述热交换器板C3)包括第一端孔区(11,1 和第二端孔区01，22)，所述第一端孔区(11,1 能形成第一端孔通道(13，14)，所述第一端孔通道 (13，14)形成用于第一介质进入和离开所述第一板间隙(I)的入口和出口，所述第二端孔区(21,2 能形成第二端孔通道03，对)，所述第二端孔通道(23，24)形成用于第二介质进入和离开所述第二板间隙(II)的入口和出口，其特征在于，所述第二最外部板对(6)的热交换器板(3)的至少一个的所述第二端孔区(21，22)是闭合的。
2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，所述板式热交换器包括加强板材(30)，其设于所述第二端板( 与所述第二最外部板对(6)之间，其中，所述加强板材 (30)邻接所述第二最外部板对(6)和所述第二最外部板对(6)的第一端孔区(11,1 的端孔。
3.根据权利要求2所述的板式热交换器，其特征在于，所述加强板材由不锈钢制成。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述加强板材是平面的。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，垫片(沈，27)在所述第二最外部板对(6)与所述加强板材(30)之间设于所述第二端孔区01，22)的端孔周围。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，垫片(15，16)在所述第二最外部板对(6)与所述加强板材(30)之间设于所述第一端孔区(11,1 的端孔周围。
7.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，在每个板对(5，6， 7)中的所述热交换器板C3)永久地彼此接合。
8.根据权利要求7所述的板式热交换器，其特征在于，每个板对(5，6，7)封闭所述第一介质的所述第一板间隙(I)中的一个。
9.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述第二最外部板对(6)的热交换器板C3)的至少一个的第二端孔区01，22)由为所述热交换器板的一部分的闭合板部分(31，32)形成。
10.根据权利要求9所述的板式热交换器，其特征在于，所述第二端孔区01，22)的所述闭合板部分(31，32)的至少一个包括波纹(33)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述第二最外部板 (6)的热交换器板(3)的第二端孔区01，22)由为相应热交换器板(3)的一部分的相应的闭合板部分(31,3 形成，其中用于所述第二端孔区01，22)的至少一个的这些板部分 (31,32)通过在所述第二端孔区(21,2 上延伸的至少一个相应接头(34)而永久地彼此接合
12.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述第二最外部板对(6)的每个热交换器板C3)的所述第一端孔区(11,1 形成用于所述第一端孔通道(13， 14)的端孔。
13.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，垫片(15，16)在相邻板对(5，6，7)之间设于所述第一端孔区(11，12)周围，其中，所述相邻板对(5，6，7)在它们之间形成用于所述第二介质的所述第二板间隙(II)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述热交换器板 (3)由包括钛、镍及其合金中的至少一种或者更贵重不绣钢合金的材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种板式热交换器，其包括第一端板(1)，第二端板(2)和多个热交换器板(3)，多个热交换器板(3)以交替次序形成第一板间隙(I)和第二板间隙(II)。热交换器板包括第一最外部板对(5)，第二最外部板对(6)和中间板对(7)。第一端板和热交换器板包括第一端孔区(11，12)和第二端孔区(21，22)，第一端孔区(11，12)用于第一端孔通道(13，14)以形成第一介质进入和离开第一板间隙的入口和出口，第二端孔区(21，22)用于形成第二端孔通道(23，24)用于第二介质进入和离开第二板间隙的入口和出口。第二最外部板对的热交换器板的第一端孔区形成端孔且这些热交换器板的第二端孔区闭合。
文档编号F28D9/00GK102187171SQ200980139565
公开日2011年9月14日 申请日期2009年9月11日 优先权日2008年10月3日
发明者H·古斯特夫森, T·科瓦克斯 申请人:阿尔法拉瓦尔股份有限公司