板式热交换器和制造板式热交换器的方法技术

本发明专利技术包括板式热交换器和制造板式热交换器的方法。板式热交换器包括由热传导板构成的叠堆，在板之间布置有第一流动通路和第二流动通路。成对的热传导板形成单元。单元包括布置在热传导板之间的内分隔元件，以使用于流体中的一种的第一入口开口和第一出口开口敞开。单元还包括外分隔元件，外分隔元件在热传导板的彼此背离的侧面焊接到热传导板。将单元彼此叠堆并且借助外分隔元件、通过焊接接合在一起。板式热交换器还包括覆盖板，覆盖板用于覆盖叠堆的侧面。除了由第一入口开口和第一出口开口提供的通道之外，单元的包括第一入口开口或第一出口开口的两个第一侧还包括设置在热传导板之间的用于所述流体中的一种的泄漏通道。

Plate heat exchanger and method for manufacturing plate heat exchanger

The present invention comprises a plate heat exchanger and a method of manufacturing a plate heat exchanger. The plate heat exchanger comprises a stack consisting of a heat transfer guide plate with a first flow passage and a second flow passage between the plates. Paired heat transfer guide forming unit. The unit includes an inner separation element arranged between the heat transfer guides to open the first inlet opening and the first outlet opening for one of the fluids. The unit also includes an outer separation element that is soldered to the heat transfer guide plate at the side of the heat transfer guide plate which deviates from one another. The units are stacked with each other and are joined together by means of an outer separation element. The plate heat exchanger also includes a cover plate for covering the side of the stack. In addition to opening the first entrance and the first outlet opening provided by the channel unit, including the first entrance opening or the first outlet opening of the two first side also arranged for the fluid in a leakage passage between the heat transfer plates.

【技术实现步骤摘要】
板式热交换器和制造板式热交换器的方法
本专利技术涉及板式热交换器和制造板式热交换器的方法。
技术介绍
在板式热交换器中，许多热传导板形成叠堆。在热传导板之间，形成用于引导吸热介质和放热介质的通路。在这些板之间，设置用于将这些板保持预定距离并且形成通路的分隔件。例如，在欧洲专利EP1373819中，描述了一种板式热交换器，其中，在热传导板之间布置内分隔元件和外分隔元件。通过将分隔元件彼此焊接，将分隔元件焊接到热传导板以及将入口接合通路和出口接合通路焊接到叠堆，形成自支撑的气密结构。在欧洲专利EP1373819中描述的热交换器中的致密焊接造成叠堆中的残余应力高。这会造成裂缝，还有其他。因此，叠堆的抵抗力会变弱并且板式热交换器的耐久力显著减弱。因此，需要相比于现有技术的热交换器具有提高的耐久性的板式热交换器和用于制造板式热交换器的方法。特别地，需要在各个板内和各个板之间的残余应力减小的板式热交换器和用于制造板式热交换器的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种板式热交换器，该板式热交换器包括由热传导板构成的叠堆。每个热传导板在大致平面上延伸并且包括四个边缘部分。在所述热传导板之间布置有第一流动通路和第二流动通路，其中，每个第一流动通路被设置用于第一流体的贯通流动并且每个第二流动通路被设置用于第二流体的贯通流动。用于所述第一流体和所述第二流体中的一种流体的所述第一流动通路经由能与所述板式热交换器的入口端口和出口端口连接的第一入口开口和第一出口开口。在根据本专利技术的热交换器中，成对的热传导板形成单元。所述单元包括布置在所述热传导板之间的内分隔元件。所述内分隔元件沿着所述四个边缘部分延伸，以使用于所述第一流体和第二流体中的所述一种流体的所述第一入口开口和所述第一出口开口敞开。所述单元还包括外分隔元件，所述外分隔元件沿着所述四个边缘部分中的至少两个、在所述热传导板的彼此背离的侧面中的至少一个侧面布置并且焊接到所述热传导板中的至少一个热传导板。所述单元彼此抵着(优选地在彼此顶部)堆叠并且借助所述外分隔元件通过焊接而接合在一起。由此，根据如以下将更详细描述的各个单元的构造，可将外分隔元件彼此焊接或将其焊接到热传导板。所述板式热交换器还包括覆盖板，所述覆盖板用于覆盖由所述热传导板构成的所述叠堆的侧面。所述覆盖板覆盖由所述热传导板构成的所述叠堆的两个第一侧，并且为由所述第一入口开口形成的入口端口片段和由所述第一出口开口形成的出口端口片段留出中断。所述单元的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的所述两个第一侧包括设置在所述热传导板之间用于所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体的泄漏通道。泄漏通道是除了由所述第一入口开口和所述第一出口开口提供的通道之外另外提供的。已经发现，板式热交换器的叠堆中、用于同一流体的通路中的小泄漏没有或没有显著地改变热交换器的性能。特别地，用于高温应用(其中，在两种流体中的一种流体可具有高达大约1000摄氏度)的热交换器中，已经发现，提供小泄漏并没有使性能降低或者没有显著降低。因将热交换器的元件的彼此焊接较少，可简单地提供并且优选地提供泄漏通道。因此，热交换器的制造过程会变得更快，更具成本效益。另外，因热交换器的元件的焊接较少，可设置叠堆的不太刚性的设置，使得在制造期间存在或者在使用期间造成热交换器的元件的内部和之间有较小的残余应力。因此，正在叠堆中形成的裂缝的风险可以降低，焊接接头失效的风险同样可降低。特别地，由于裂缝往往会以不可控方式放大并且通常允许不同流体的混合物流入热交换器，因此避免裂缝会提高可靠性。根据本专利技术的板式热交换器具有比整体焊接叠堆高的耐久性，这样会导致根据本专利技术的热交换器的操作寿命更长。针对流体中的一种来限定板式热交换器的单元设置，其中，流体中的一种可以是第一流体或第二流体中的一种。优选地，第一流体是气体。优选地，第一流体是吸热流体或冷流体。优选地，第二流体是气体。优选地，第二流体是放热流体或热流体。热流体的温度可高达大约1000摄氏度，例如，可在600摄氏度和950摄氏度之间。泄漏通道可沿着所述热传导板的位于所述单元的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的所述两个第一侧的两个边缘部分，布置在所述热传导板和所述(内)分隔元件之间。优选地，沿着所述单元的包括所述第一入口开口或第一出口开口的整个两侧不存在焊接接头。优选地，沿着热传导板的位于包括所述第一入口开口或第一出口开口的两个第一侧的整个两个边缘部分不存在焊接接头。板的“整个”边缘部分在本文中被理解为包括整个边缘部分减去拐角部分，沿着两个边缘部分布置的分隔元件和热传导板的另外两个边缘部分在所述拐角部分处相会。另外，优选地，覆盖板的拐角部分焊接于叠堆。优选地，沿着热传导板的边缘部分和内分隔元件没有焊接接头不排除沿着这些边缘部分、在热传导板和内分隔元件之间的任何焊接接头。然而，固定装置可被设置成支持单元或整个叠堆的制造，以防止叠堆的元件移位。这种固定装置可以是点焊接头。点焊接头是非常少且局部化的焊接接头，局部化的焊接接头可被设置用于在制造时将热传导板和内/外分隔元件相对固定。其他固定装置可以是可施加在热传导板和分隔元件之间的粘合剂。粘合剂可具有在热交换器的热操作条件下被消耗的优点。可在焊接之前通过诸如夹持力的外力，将一个单元、许多单元或整个叠堆的组装元件固定，以抵抗相对位移。所述单元的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的所述两个第一侧中的所述泄漏通道每个的大小可使得与覆盖所述单元的所述两个第一侧的所述覆盖板结合时，通过所述两个第一侧中的每侧的泄漏通道的泄漏量大于所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体通过布置在所述单元的所述两个第一侧中的对应的第一入口开口或第一出口开口的流体积的0％。所述单元的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的所述两个第一侧中的泄漏通道每个的大小可使得与覆盖所述单元的所述两个第一侧的所述覆盖板结合时，通过所述两个第一侧中的每侧的泄漏通道的泄漏量的最大值是所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体通过布置在所述单元的所述两个第一侧中的对应的第一入口开口或第一出口开口的流体积的1％，优选地，最大值是流体积的0.5％(例如，0.1％或0.2％)。因此，在根据本专利技术的热交换器中，所述叠堆的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的两个第一侧中的整体泄漏通道的大小使得与覆盖所述叠堆的所述两个第一侧的所述覆盖板结合时，通过所述叠堆的所述两个第一侧中的每侧的整体泄漏通道的泄漏量的最大值是所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体通过所述叠堆的所述两个第一侧中的对应的第一入口开口或第一出口开口的流体积的1％，优选地，最大值是流体积的0.5％(例如，0.1％或0.2％)。虽然最大泄漏量可穿过热交换器叠堆的侧面，但最大泄漏量仍保留在热交换器中。优选地，意外离开热交换器朝向环境的流体流是零或不可检测地低。通过所述单元的包括第一入口或第一出口开口的两侧和特别地通过整个叠堆的侧面的泄漏量或泄漏流体积被限定并且取决于泄漏通道的大小。由于覆盖板覆盖叠堆的侧面，导致覆盖板的紧密安装会限制或妨碍泄漏流，使得总泄漏量可以是泄漏通道与覆盖板的组合。因此，此组合可包括在第一入口开口或出口开口侧面的热交换器叠堆和覆盖板之间的间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板式热交换器，该板式热交换器包括由热传导板构成的叠堆，每个热传导板在大致平面上延伸并且包括四个边缘部分，其中，在所述热传导板之间布置有第一流动通路和第二流动通路，其中，每个第一流动通路用于第一流体的贯通流动并且每个第二流动通路用于第二流体的贯通流动，用于所述第一流体和所述第二流体中的一种流体的所述第一流动通路经由能与入口端口和出口端口连接的第一入口开口和第一出口开口，其中，成对的热传导板形成单元，所述单元包括：内分隔元件，所述内分隔元件布置在所述热传导板之间，所述内分隔元件沿着所述四个边缘部分延伸，以使用于所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体的所述第一入口开口和所述第一出口开口敞开，外分隔元件，所述外分隔元件沿着所述四个边缘部分中的至少两个、在所述热传导板的彼此背离的侧面中的至少一个侧面焊接到所述热传导板中的至少一个热传导板，其中，所述单元彼此抵着堆叠并且借助所述外分隔元件通过焊接而接合在一起；所述板式热交换器还包括：覆盖板，所述覆盖板用于覆盖由所述热传导板构成的所述叠堆的侧面，所述覆盖板覆盖由所述热传导板构成的所述叠堆的两个第一侧，并且为由所述第一入口开口形成的入口端口片段和由所述第一出口开口形成的出口端口片段留出中断，其中，所述单元的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的所述两个第一侧包括设置在所述热传导板之间用于所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体的泄漏通道，所述泄漏通道是除了由所述第一入口开口和所述第一出口开口提供的通道之外另外提供的。...

【技术特征摘要】
2016.03.07 EP 16158985.81.一种板式热交换器，该板式热交换器包括由热传导板构成的叠堆，每个热传导板在大致平面上延伸并且包括四个边缘部分，其中，在所述热传导板之间布置有第一流动通路和第二流动通路，其中，每个第一流动通路用于第一流体的贯通流动并且每个第二流动通路用于第二流体的贯通流动，用于所述第一流体和所述第二流体中的一种流体的所述第一流动通路经由能与入口端口和出口端口连接的第一入口开口和第一出口开口，其中，成对的热传导板形成单元，所述单元包括：内分隔元件，所述内分隔元件布置在所述热传导板之间，所述内分隔元件沿着所述四个边缘部分延伸，以使用于所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体的所述第一入口开口和所述第一出口开口敞开，外分隔元件，所述外分隔元件沿着所述四个边缘部分中的至少两个、在所述热传导板的彼此背离的侧面中的至少一个侧面焊接到所述热传导板中的至少一个热传导板，其中，所述单元彼此抵着堆叠并且借助所述外分隔元件通过焊接而接合在一起；所述板式热交换器还包括：覆盖板，所述覆盖板用于覆盖由所述热传导板构成的所述叠堆的侧面，所述覆盖板覆盖由所述热传导板构成的所述叠堆的两个第一侧，并且为由所述第一入口开口形成的入口端口片段和由所述第一出口开口形成的出口端口片段留出中断，其中，所述单元的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的所述两个第一侧包括设置在所述热传导板之间用于所述第一流体和所述第二流体中的所述一种流体的泄漏通道，所述泄漏通道是除了由所述第一入口开口和所述第一出口开口提供的通道之外另外提供的。2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其中，所述泄漏通道沿着所述热传导板的位于所述单元的包括所述第一入口开口或所述第一出口开口的所述两个第一侧的两个边缘部分，布置在所述热传导板和所述内分隔元件之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其中，所述单元的所述两个第一侧中的所述泄漏通道每个的大小使得与覆盖所述单元的所述两个第一侧的所述覆盖板相结合，通过所述两个第一侧中的每侧的所述泄漏通道的泄漏量的最大值是所述第一流体和所述第二流体的所述一种流体通过布置在所述单元的所述两个第一侧中的对应的第一入口开口或第一出口开口的流体积的1％。4.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其中，通过在与所述大致平面平行的方向上供应的焊接能量，将所述外分隔元件焊接到所述至少一个热传导板，所述板式热交换器包括在所述至少一个热传导板和所述外分隔元件之间并沿着所述边缘部分的焊接接头。5.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其中，通过在与所述大致平面平行的方向上供应焊接能量，将所述外分隔元件彼此焊接，所述板式热交换器包括在所述外分隔元件之间并沿着所述外分隔元件的边缘部分的焊接接头。6.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其中，所述热传导板的厚度在50微米和300微米之间的范围内。7.根据前述权利要求中任一项所述的板式热交换器，其中，所述外分隔元件的厚度在0.3毫米和3毫米之间的范围内。8.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·范波克瑞克，M·路西克，JP·H·汉森斯，
申请(专利权)人：博萨尔排放控制系统公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE