CN111220006A - 板式热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板式热交换器，包括堆叠在彼此顶部上的多个传热板10，其中衬垫被定位在相邻的传热板10之间，其中每个衬垫布置在形成于传热板10中的衬垫凹槽20中，并且衬垫凹槽20的底部部分限定基准水平面22，其中，衬垫凹槽20包括加强图案，该加强图案具有第一凹部23，所述第一凹部位于第一凹部水平面处并在衬垫凹槽20的纵长方向上延伸。板式热交换器能够允许更高的压力且不会增加泄漏的风险。为此，加强图案包括第二凹部25，所述第二凹部位于第二凹部水平面处并在衬垫凹槽20的纵长方向上延伸。

Description

板式热交换器
技术领域
本发明涉及一种板式热交换器，该板式热交换器包括堆叠在彼此顶部上的多个传热板，其中衬垫被定位在相邻板之间，其中每个衬垫都布置在形成于传热板中的衬垫凹槽中，并且衬垫凹槽的底部部分限定基准水平面，其中衬垫凹槽包括加强图案，该加强图案具有在第一凹部水平面处的第一凹部并在衬垫凹槽的纵长方向上延伸。
背景技术
这种板式热交换器例如由EP0 604 499B1已知。
这种类型的板式热交换器包括堆叠在彼此顶部上的多个传热板。传热板形成有图案，使得在每组相邻的传热板之间形成流动路径。开口形成在传热板中以形成用于流体到这些流动路径的入口和出口。通常，一对开口设置在热交换器的初级侧，另一对开口设置在热交换器的次级侧。衬垫被定位在传热板之间。衬垫的一部分用于相对于外部密封两个传热板之间的空间。另一部分(或另一衬垫)用于从次级侧密封初级侧的开口的区域。因此，衬垫布置在传热板的边缘部分处，从而相对于外部密封流动路径，并且布置在开口周围的区域处以密封成对的开口，使得所述开口中仅有两个开口具有通向形成在传热板的一侧处的流动路径的流动通路，而另外两个开口被从中密封。
尤其是在开口区域中，压力较高，但是衬垫仅设置在传热板的一侧，而另一侧未被支撑以允许流体从相应开口流入到相应的流动路径中。因此，该部分形成脆弱部分，位于高压区域中的这些脆弱部分可能会变形。此外，衬垫倾向于被这些区域中的压力推出位置，从而导致泄漏到外部的风险以及初级侧与次级侧之间的泄漏的风险。
发明内容
本发明的目的是制造一种适于高压且不会增加泄漏的风险的板式热交换器。
该目的通过如开头处所描述的板式热交换器来解决，其中加强图案包括在第二凹部水平面处的第二凹部，所述第二凹部在衬垫凹槽的纵长方向上延伸。
第二凹部可以用于使由凹部引起的凹槽的加强适应传热板的某些部分中的特定要求。
在本发明的一个实施例中，基准水平面由衬垫凹槽的位于边缘部分中的底部限定，所述边缘部分沿着传热板的边缘延伸。在凹槽的边缘部分中，凹部不是绝对必要的，尽管所述凹部甚至可以设置在凹槽的边缘部分中。凹槽的边缘部分限定了凹部从其延伸的水平面。
在本发明的一个实施例中，第二凹部在与第一凹部相反的方向上从第一凹部延伸。这样，第一凹部可以包括在第一水平面处的至少两个平行的凹陷部分。换句话说，第一凹部在凹槽的底部部分中形成两个“轨道”。因此，传热板有两个额外的部分，所述两个额外的部分以一角度，优选垂直于传热板的平面延伸。
在本发明的一个实施例中，衬垫凹槽的第一部分围绕热交换器板的开口，其中第一部分包括在第一水平面处的两个平行的凹陷部分。开口周围的区域是承受最高压力的区域。在第一水平面处具有两个平行凹陷部分的凹部(即，在相反方向上的第二凹部)提供了凹槽的极好的加强。
在本发明的一个实施例中，衬垫凹槽包括倾斜于传热板的边缘部分延伸并连接到第一部分的第二部分。第二部分也可以被称为“倾斜部分”。倾斜部分交替地使用，即，邻近传热板的每第二空间被填充有衬垫，而其它空间中的倾斜部分没有填充有衬垫，以使得能够建立开口与流体路径之间的流体连接。
在本发明的一个实施例中，第二部分延伸到边缘部分中。衬垫可从第二部分延续到边缘部分中。
在本发明的一个实施例中，第二凹部从第一凹部向下延伸。这意味着存在具有至少堆叠两次的底部的凹槽。这增加了凹槽的稳定性。
在本发明的一个实施例中，第一凹部包括第一高度，而第二凹部包括第二高度，其中第一高度不同于第二高度。这允许衬垫凹槽的加强的变化。
在本发明的一个实施例中，传热板包括具有波谷部和波峰部的波纹，其中波谷部延续到衬垫凹槽中。这具有的优点是，当衬垫在两个相邻传热板之间被压缩时，衬垫可以被挤压到波谷部中，这增加了衬垫的密封能力并将衬垫保持在适当位置。
在本发明的一个实施例中，所述凹部中的至少一个凹部延续到波谷部中。波谷部在凹部的区域内同样被加强。
在本发明的一个实施例中，第一凹部和第二凹部从基准水平面沿不同的方向延伸。这意味着一个凹部从基准水平面向下延伸，而另一个凹部从基准水平面向上延伸。
在本发明的一个实施例中，第一凹部沿着衬垫凹槽的第一部分延伸，而第二凹部沿着衬垫凹槽的第二部分延伸，其中第一部分不同于第二部分。换句话说，两个凹部没有布置在凹槽的相同部分或区域中。
在本发明的一个实施例中，第一部分布置在传热板的一半中，而第二部分布置在传热板的另一半中。当相邻传热板以相反的取向堆叠在彼此顶部上时，该实施例是特别有利的。在这种情况下，一个传热板的一半和另个传热板的第二半定位在彼此之上，从而提供了在第一凹部与第二凹部之间挤压衬垫的可能性。
在本发明的一个实施例中，至少一个凹部延伸到衬垫凹槽的边缘部分中。这并不一定意味着凹部沿着整个边缘部分延伸。然而，该凹部产生了衬垫凹槽的边缘部分与衬垫凹槽的另一部分之间的过渡部的加强。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例，其中：
图1是板式热交换器的侧视图；
图2是传热板的堆叠的仰视图；
图3示出了在围绕传热板的开口的区域中的问题；
图4从下侧示出了传热板；
图5示出了衬垫凹槽的多个横截面视图；以及
图6示出了另一传热板的仰视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了热交换器1，该热交换器1包括多个传热板10，所述多个传热板10中一个传热板堆叠在另一个传热板的顶部上。传热板的堆叠布置在顶板4与底板5之间。
热交换器1包括用于流体的进入和排出的四个开口。图1中所示的两个开口2、3用于使流体通过热交换器1的初级侧。另外两个开口6、7(仅图2)用于经过热交换器的次级侧的流体的进入和排出。
图2示意性地示出了四个传热板10的堆叠。传热板10彼此横向偏移以便显示一些细节。
每个传热板10都设置有衬垫8。所有传热板中的衬垫8都沿着传热板的边缘9延伸。然而，在一半数量的传热板10中，衬垫8使在开口2、3与用于初级侧的两个相邻板之间的空间的内部之间的连接开放，而在另一半数量的传热板(在图2中不可见)中，即在每第二板中，衬垫8使在开口6、7与相邻板10之间的空间的内部之间的连接开放，以允许流体流过热交换器的次级侧。
衬垫8安装在凹槽中。
如可以在图2中看到的，每一个传热板10都包括凹槽的未被衬垫填充的部分11。因此，凹槽的没有衬垫8的部分11的底部没有被支撑以抵抗作用在相邻传热板之间的压力。这可能会导致传热板在凹槽的部分11的区域中变形，从而导致泄漏。这也可能会导致衬垫8被这些区域中的压力推出适当位置的效果。
这种效果示意性地显示在图3中，在图3中，在衬垫8与衬垫8上方的下一个板10的凹槽的部分11的底部的底侧之间出现一间隙12。
为了克服这个问题，热交换器1的传热板10设置有加强凹槽20，该加强凹槽20在图5中的几个横截面图中被示出。这些截面取自图4中所示的传热板10。图4从下侧示出了传热板4。
图5A示出了在沿着边缘9延伸的区域中的凹槽20。
凹槽20包括限定基准水平面的底部21。在图5B至图5D中用虚线示出了基准水平面22。
如在图5B中可以看到的，其中图5B示出了沿根据图4的线B截得的截面，凹槽20包括第一凹部，该第一凹部包括两个平行的凹陷部分23、24。这些凹陷部分23、24具有在基准水平面22下方的第一凹部水平面。凹陷部分23、24被第二凹部25分隔开，所述第二凹部25从第一凹部的底部在与第一凹部相反的方向上延伸。
图5C示出了沿图4的线C截得的截面，并且示出了在基准水平面22下方的第一凹部水平面处的第一凹部23和在第一凹部23的第一凹部水平面下方的第二凹部水平面处的第二凹部25。
第一凹部23、24和第二凹部25沿着衬垫凹槽20的纵长方向延伸。
图5D示出了沿图4中的线D截得的截面图。
在图4中可以看出，传热板10包括具有波峰部26和波谷部27的波纹。应当注意，图4从底部示出了传热板10，使得波峰部26和波谷部27看起来被倒置。
凹槽20延伸到波峰部27中，并且第一凹部23也延伸到波谷部27中。
如尤其在图4中可看出的，衬垫凹槽20围绕传热板10的开口2，其中衬垫凹槽20在该区域中的形状在图5B中被示出，即衬垫凹槽20包括在基准水平面22下方延伸到第一凹部水平面的两个第一凹部23、24。
图6从底部示出了稍微修改后的传热板10，其中衬垫凹槽20包括倾斜部分29和围绕开口2的环形部分28。倾斜部分29延伸到凹槽的边缘部分30中。第一凹部23至少部分地也在凹槽的边缘部分30中延伸。
如可以在图5C中看到的，第一凹部23包括第一高度，而第二凹部包括第二高度。第一高度不同于第二高度。在图5C中所示的示例中，第二高度小于第一高度。然而，第一高度也可以小于第二高度。
如图所示，第一凹部23也可以在衬垫凹槽20的第一部分中从基准水平面22向下延伸。这在图5B至图5D中被示出。以未示出的方式，衬垫凹槽20的第二部分可以具有从基准水平面22向上延伸的第二凹部。当传热板10在彼此上方堆叠时，布置在衬垫凹槽20中的衬垫8被更强烈地压缩，这是因为衬垫8的可用空间，更精确地说是高度，已经被减小。
当第一部分布置在传热板10的一半中而第二部分布置在传热板10的另一半中，并且每第二传热板10在堆叠到前一板10之前被旋转180°时，情况尤其如此。

Claims (14)

1.一种板式热交换器(1)，包括堆叠在彼此顶部上的多个传热板(10)，其中衬垫(8)定位在相邻传热板(10)之间，其中每一个衬垫(8)都布置在形成于传热板(10)中的衬垫凹槽(20)中，并且所述衬垫凹槽(20)的底部部分(21)限定基准水平面(22)，其中所述衬垫凹槽(20)包括加强图案，所述加强图案具有第一凹部(23，24)，所述第一凹部位于第一凹部水平面处并在所述衬垫凹槽(20)的纵长方向上延伸，其特征在于，所述加强图案包括第二凹部(25)，所述第二凹部位于第二凹部水平面处并在所述衬垫凹槽(20)的纵长方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，所述基准水平面(22)由所述衬垫凹槽(20)的位于边缘部分(30)中的底部(21)限定，所述边缘部分沿所述传热板(10)的边缘(9)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的板式热交换器，其特征在于，所述第二凹部(25)从所述第一凹部在与所述第一凹部(23，24)相反的方向上延伸。
4.根据权利要求3所述的板式热交换器，其特征在于，所述衬垫凹槽(20)的第一部分(28)围绕所述传热板(10)的开口(2)，其中所述第一部分包括位于所述第一凹部水平面处的两个平行的凹陷部分(23，24)。
5.根据权利要求3所述的板式热交换器，其特征在于，所述衬垫凹槽(20)包括第二部分(29)，所述第二部分(29)倾斜于所述传热板(10)的边缘部分(9)延伸并连接到所述第一部分(28)。
6.根据权利要求5所述的板式热交换器，其特征在于，所述第二部分(29)延伸到所述边缘部分(30)中。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述第二凹部(25)从所述第一凹部(23，24)延伸。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述第一凹部(23，24)包括第一高度，并且所述第二凹部(25)包括第二高度，其中所述第一高度不同于所述第二高度。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述传热板(10)包括具有波谷部(27)和波峰部(26)的波纹(26，27)，其中所述波谷部(27)延续到所述衬垫凹槽(20)中。
10.根据权利要求9所述的板式热交换器，其特征在于，所述第一凹部(23，24)和所述第二凹部(25)中的至少一个延续到所述波谷部(27)中。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的板式热交换器，其特征在于，所述第一凹部(23，24)和所述第二凹部(25)从所述基准水平面(22)沿不同方向延伸。
12.根据权利要求11所述的板式热交换器，其特征在于，所述第一凹部(23，24)沿着所述衬垫凹槽(20)的第一部分延伸，而所述第二凹部(25)沿着所述衬垫凹槽(20)的第二部分延伸，其中所述第一部分不同于所述第二部分。
13.根据权利要求12所述的板式热交换器，其特征在于，所述第一部分布置在所述传热板(10)的一半中，而所述第二部分布置在所述传热板(10)的另一半中。
14.根据权利要求13所述的板式热交换器，其特征在于，所述第一凹部(23，24)和所述第二凹部(25)中的至少一个延伸到所述衬垫凹槽(20)的边缘部分(30)中。
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