[發明專利]具有通過金屬泡沫連接的熱交換器部件的板式熱交換器

在審

• 申請號: 201410654219.3
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104567488A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: J·迪特里希;R·赫茨爾
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F9/26
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李振東;過曉東

技術領域

本發明涉及具有至少兩個熱交換器部件的板式熱交換器，其中每個熱交換器部件(熱交換器芯)具有多個彼此平行配置的板件，其形成多個用于參與熱交換的流體的熱交換通道，其中熱交換器部件通過連接件相互連接并具有至少一個共同的頭部以用于將熱交換流體分配到兩個熱交換器部件中或用于從兩個熱交換器部件排出熱交換流體。

背景技術

由鋁材以硬焊料焊接的板式熱交換器被應用在許多處于極不相同的壓力和溫度下的設備中。它們例如應用在空氣分離、天然氣液化或生產乙烯的設備。

此類板式熱交換器例如被展示和描述在“The?standards?ofthe?brazed?aluminium?platte-fin?heat?exchanger?manufactures?association(硬焊鋁板-散熱片熱交換器制造者協會的標準)”ALPEMA，2010年，第三版，第5頁。一幅從中提取的插圖被作為現有技術描繪在圖1中，并在下面加以說明。

在此所示的板式熱交換器包括多個相互平行配置的分隔板4，其形成多個用于彼此進行熱交換的介質的熱交換通道1。熱交換通道1通過在分隔板4邊緣處齊平地配置的板條8與外界封閉，其另外也被稱為側條8。在熱交換通道1內部配置有波形板3，即所謂的散熱片3。分隔板4、散熱片3和側條8是相互固定地連接的，并因此構成一個緊湊的熱交換器部件10。整個熱交換器部件10通過蓋板5與外部限界。為了輸入和排出熱交換介質，通過熱交換通道1的進口和出口9配置有半圓柱形的、帶有接管6的集流器7，其應用于輸入和排出管道的連接。集流器7以后也被稱為頭部7。該熱交換通道1的進口和出口9通過所謂的分配層板(Verteilerlamellen)或分配片2形成，其應用于單個熱交換通道1內部的介質的均勻分配。該介質通過熱交換通道1流入由散熱片3和分隔板4形成的通路中。

該散熱片3被焊接在其與分隔板4的接觸位置上，由此在散熱片3和分隔板4之間產生強烈的熱傳導接觸。由此改善了在不同介質之間的熱交換，這些不同介質交替地流入相鄰的熱交換通道1中。

此類板式熱交換器優選由鋁組成，其中結構件通過硬焊料焊接相互連接。設有焊料的散熱片、分隔板、分配板、蓋板和側條彼此上下堆疊配置，并接著在爐中被硬焊料焊接為一個熱交換器部件。接著在該熱交換器部件上焊接帶接管的頭部。

通過剛才描述的制造方法，通過該釬焊接爐的尺寸和幾何形狀也預先確定此類熱交換器部件的最大尺寸。但是通常作業過程要求更大的熱交換面積，因此可以制造比在此類爐中時更大的熱交換器部件。為了勝任這些要求，在上述公開文本的第6頁1.2.3中建議，兩個或更多個熱交換器部件通過焊接相互連接，從而由此獲得組裝在一起的、具有提高的堆疊高度的熱交換器部件。

為了制造具有多個熱交換器部件的板式熱交換器，首先兩個或更多個熱交換器部件彼此分離地由分隔板、散熱片和分配板以如上所述的方式在釬焊接爐中制造。這些熱交換器部件還沒有頭部件。在第一熱交換器部件的蓋板上沿著蓋板的邊緣焊接上條形件，其與蓋板邊緣對齊地閉合。因此這些通常也被稱為側條的條形件幾乎構成一個在蓋板上的框架。應與第一熱交換器部件連接的第二熱交換器部件以它的蓋板蓋在第一熱交換器部件的條形件上并與其焊接。由這兩個連接的熱交換器部件組成的排布方式的堆疊高度大于單個熱交換器部件，其因此超過該釬焊接爐的尺寸和幾何形狀。以此方式可以將任意多個熱交換器部件相互連接成為任意大的熱交換器部件排布。接著，產生的熱交換器部件排布配備有頭部和接管，從而獲得一個大的板式熱交換器，其包括多個彼此相互連接的熱交換器部件。

在此類板式熱交換器的兩個相鄰的熱交換器部件的蓋板之間具有由側條包圍的中空腔，其用空氣充填。該中空腔不被參與熱交換的介質流經。它未被施加以壓力。

在不同的應用中，在此類由多個熱交換器部件組成的板式熱交換器的情況下，在熱交換器部件的過渡區域中出現高度的應力集中。

發明內容

本發明的目的在于，提供包括多個熱交換器部件的板式熱交換器及其制造方法，其中該板式熱交換器具有盡可能大的機械強度，并且減小了在熱交換器部件過渡區域中的應力。

所提出的目的通過具有獨立權利要求1的特征的板式熱交換器實現。在方法方面，所提出的目的通過如權利要求7和10中描述的方法實現。