复合材料板式换热器制造技术

根据本发明专利技术设置一种用于流体流通的板式热交换器(1)。该交换器(1)包括以密封的方式两两连接的板(3)和维持框架(2)。该交换器(1)包括至少一个金属网孔板(3)，该金属网孔板包括至少一个金属网孔片(31)和覆盖该金属网孔片(31)的至少一个面的热固性或热塑性树脂覆层(32)。

【技术实现步骤摘要】
复合材料板式换热器
本专利技术涉及热交换器、更具体地说板式热交换器的领域。
技术介绍
热交换器是允许从温度为T1的第一流体向温度为T2(T2低于T1)的第二流体穿过交换表面转移热能的设备。因此产生热通量，而这两个流体不混合。板叠置并压缩在由两端构成的框架中。每个板均包括褶皱(起伏),这些褶皱(起伏)会在待加热或冷却的流体的流动中制造出紊流。流体在板之间的自由空间中流通。在板之间安装有密封件(joint)以确保被称为“服务回路(circuitservice)”(服务流体一般是水、蒸气或油)的回路与被称为“工艺回路(circuitprocédé)”(工艺流体有时是腐蚀性流体)的回路之间的密封。能量在服务这侧与工艺那侧之间穿过板的厚度进行交换。当板由金属制成时，板可相互焊接，而无需在它们的交界处布置密封件，这使得能够运用更大的使用压强和温度。然而，同时无法再将板分离开以进行比如清洁操作等日常操作。传统地，这些板基于不同的金属、塑料或陶瓷材料制成。当它们是金属质地时，这些板通过冲压制造。这些材料的高柔性允许众多构造和小的厚度。这些板在热交换方面特别高效。然而，这样的板不适用于需要抗腐蚀性的应用。对于这样的应用，可以使用金属合金、贵金属、浸渍有树脂的石墨、碳化硅或塑料材料。然而，这样的板的一个缺陷在于用于制造它们的金属的成本非常高。而且，对于某些要求特定抗腐蚀性(比如抗氯化物或氟化物腐蚀性)的应用，所述金属中的某些由于无效而不能够使用。包括碳和碳-石墨的混合物的浸渍石墨和碳化硅是相对而言耐高温和耐所述腐蚀的两种材料。它们还具有良好的导热率(在径向传播方向上达到105W/m.K)。然而，由于石墨的脆性和碳化硅的非常高的硬度，难以实现加工操作,特别是旨在制造出起伏的加工操作。因此，加工成本非常高，且生产节奏低下。而且，用于该类型特定应用的板的起伏的设置和板的大的厚度(可达10mm)不允许与金属板同样高的热交换。总而言之，这些板式热交换器的导热率相对于设有金属板的热交换器而言不是最优化的。此外，石墨的成本相对于传统金属而言非常高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过提供一种用于流体流通的板式热交换器来弥补这些缺陷，该板式热交换器包括用于流体流通的板和适于压缩板的用于维持板的框架，框架和板以密封的方式两两连接，其特征在于，该板式热交换器包括至少一个金属网孔板，该金属网孔板包括至少一个金属网孔片和覆盖该金属网孔片的至少一个面的热固性或热塑性树脂覆层。根据本专利技术，“两两连接”指的是两个元件相互连接。由此，框架和板两两连接意味着框架的每个端部连接到与其邻接的板并且彼此相邻的两个板相互连接。由此获得机械强度比仅由石墨、陶瓷或塑料的板构成的交换器高的板式交换器。该交换器的包括至少一个金属网孔片和热固性或热塑性树脂覆层的所述一个或多个板适于无损地承受多个热周期，是密封的，并且能够抵抗侵蚀和众多类型的腐蚀，包括氯化物或氟化物的腐蚀。实际上，使用金属网孔有助于覆层在金属上的附着。相对于标准金属板，树脂覆层在金属上的该良好加载赋予板更好的抗侵蚀性和更长的使用寿命。根据本专利技术的板式热交换器还具有有利的导热率特性。根据本专利技术的板式热交换器可还包括单独或组合地采用的一个或多个以下特征：-通过对金属网孔片的冲压，优选地通过对相互钎接的多个金属网孔片(例如相互钎接的五个金属网孔片)的冲压，来成型金属网孔板；-金属网孔板的厚度至少为0.8mm，优选地厚度为1.5mm；-板的孔率可等于板厚度中的10％体积比，理想地为20％体积比。孔的尺寸可最小为25微米，最大为2毫米；-板的比表面积可介于5m2/m2至250m2/m2之间(板厚度中的内表面积相对于板的表面积)，优选地对于与热固性树脂(例如苯酚树脂)有关的板为15m2/m2，对于与热塑性树脂(像例如聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂)有关的板为80m2/m2；-金属网孔板包括长度为0.05mm至5mm的网孔。当金属网孔板包括多个金属网孔片时，片与片之间的网孔长度可不同，例如网孔的长度可在板的厚度中减小；-优选地借助于板之间或者框架与至少一个板之间的密封件和/或焊接来实现密封；-金属网孔片由碳钢或具有抗腐蚀性的任何其它材料(例如不锈钢、锆、钛或镍合金)制成；-通过在金属网孔片上涂覆热固性或热塑性树脂，或通过在金属网孔片中浸渍热固性或热塑性树脂，来获得热固性或热塑性树脂覆层；-热固性或热塑性树脂覆层完全覆盖金属网孔片；-框架具有位于板对面的内部面和接收用于流体流通的连接的外部面；框架包括抗腐蚀覆层，该抗腐蚀覆层连续地覆盖上述连接和框架的内部面。在此，“连续地”指的是不让流体通过；-框架的抗腐蚀覆层是热固性或热塑性树脂覆层；-框架包括至少部分地覆盖内部面的金属网孔片，且抗腐蚀覆层覆盖框架的金属网孔片；-框架的金属网孔片由碳钢或具有抗腐蚀性的任何其它材料(例如不锈钢、锆、钛或镍合金)制成；-框架的金属网孔片包括长度为0.05mm至5mm的网孔。当框架包括多个金属网孔片时，片与片之间的网孔长度可不同；-金属网孔板的金属网孔片和框架的金属网孔片沿着不具有热固性或热塑性树脂覆层的区域彼此焊接，所述区域被热固性或热塑性树脂覆层环绕以使其与流体中的至少一个隔离，以确保两个流体之间的密封；-板形成被布置为在流体流动时产生紊流的起伏；-起伏由金属网孔板的单个面形成。板可被布置为使得形成起伏的第一板的面与第二板的大致平坦的面密封接触。由此，相比于在金属网孔板的两个面上均存在起伏的情况下起伏与起伏接触的面积而言，两个板之间的接触在更大的面积上延伸。板之间的接触区域的增大减小了覆层的摩擦率，因此延长其使用寿命；-起伏由金属网孔板的两个面形成，板被布置为使得相邻两个板之间的接触在起伏突出的顶点以外发生。换句话说，确保相邻两个板具有对于减小摩擦力足够大的接触表面；-板中的每个板都包括密封件承载部，并且在相邻两个板的密封件承载部上布置有至少一个密封件，以确保相邻两个板叠置时的密封；-多个密封件中的每个都布置在相邻两个板的密封件承载部上，并且起伏的高度在密封件周围降低以允许均匀地压缩密封件；-热固性或热塑性树脂覆层中的至少一个的热固性或热塑性树脂包括添加有碳化硅、石墨、石英、碳或这些添加物的混合物的粉末；-框架还包括布置在位于板对面的第二内部面上的第二金属网孔片。本专利技术的主题还在于一种用于制造板式热交换器的方法，其包括以下步骤：-用金属网孔片至少部分地覆盖用于维持板的框架的位于板对面的内部面；-将框架的金属网孔片和位于其对面的金属网孔板的金属网孔片沿着不具有热固性或热塑性树脂覆层的区域彼此焊接，该区域被热固性或热塑性树脂覆层环绕以使其与流体中的至少一个隔离。根据本专利技术的用于制造板式热交换器的方法还可包括这样的步骤，在这些步骤中：-将多个金属网孔片相互叠置和/或钎接，然后冲压以形成金属网孔板的起伏；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流体流通的板式热交换器(1)，所述板式热交换器包括：/n-用于流体流通的板(3)；/n-适于压缩所述板(3)的用于维持所述板(3)的框架(2)，/n所述框架(2)和所述板(3)以密封的方式两两连接，/n其特征在于，所述板式热交换器(1)包括至少一个金属网孔板(3)，所述金属网孔板包括：/n-至少一个金属网孔片(31)；和/n-覆盖所述金属网孔片(31)的至少一个面的热固性或热塑性树脂覆层(32)。/n

【技术特征摘要】
20190104 FR 19000701.一种用于流体流通的板式热交换器(1)，所述板式热交换器包括：
-用于流体流通的板(3)；
-适于压缩所述板(3)的用于维持所述板(3)的框架(2)，
所述框架(2)和所述板(3)以密封的方式两两连接，
其特征在于，所述板式热交换器(1)包括至少一个金属网孔板(3)，所述金属网孔板包括：
-至少一个金属网孔片(31)；和
-覆盖所述金属网孔片(31)的至少一个面的热固性或热塑性树脂覆层(32)。


2.如权利要求1所述的板式热交换器(1)，其中，通过对所述金属网孔片(31)的冲压来成型所述金属网孔板(3)。


3.如权利要求1或2所述的板式热交换器(1)，其中，所述金属网孔板(3)的厚度至少为0.8mm，优选地厚度为1.5mm。


4.如上述权利要求中任一项所述的板式热交换器(1)，其中，所述金属网孔板(3)包括长度为0.05mm至5mm的网孔。


5.如上述权利要求中任一项所述的板式热交换器(1)，其中，所述金属网孔片(3)由碳钢或具有抗腐蚀性的任何其它材料制成，所述具有抗腐蚀性的任何其它材料例如是不锈钢、锆、钛或镍合金。


6.如上述权利要求中任一项所述的板式热交换器(1)，其中，通过在所述金属网孔片上涂覆热固性或热塑性树脂，或通过在所述金属网孔片(31)中浸渍热固性或热塑性树脂，来获得所述热固性或热塑性树脂覆层(32)。


7.如上述权利要求中任一项所述的板式热交换器(1)，其中，所述热固性或热塑性树脂覆层(32)完全覆盖所述金属网孔片(31)。


8.如上述权利要求中任一项所述的板式热交换器(1)，其中，所述框架(2)具有位于所述板(3)对面的内部面(24)和接收用于所述流体流通的连接的外部面(25)，所述框架(2)包括抗腐蚀覆层(27)，所述抗腐蚀覆层(27)连续地覆盖所述连接和所述框架(2)的内部面(24)。


9.如权利要求8所述的板式热交换器(1)，其中，所述框架(2)的抗腐蚀覆层(27)是热固性或热塑性树脂覆层。


10.如权利要求8和9中任一项所述的板式热交换器(1)，其中，所述框架(2)包括至少部分地覆盖所述内部面的金属网孔片(26)，并且所述抗腐蚀覆层(27)覆盖所述框架(2)的金属网孔片(26)。


11.如权利要求10所述的板式热交换器(1)，其中，所述框架(2)的金属网孔片(26)由碳钢或具有抗腐蚀性的任何其它材料制成，所述具有抗腐蚀性的任何其它材料例如是不锈钢、锆、钛或镍合金。


12.如权利要求10和11中任一项所述的板式热交换器(1)，其中，所述框架(2)的金属网孔片(26)包括长...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯瑞思·于戈，
申请(专利权)人：柯瑞思·于戈，
类型：发明
国别省市：上海;31