[其他]逆流式板型熱交換器

無效

• 申請號: 87102842
• 申請日: 1987-04-18
• 公開（公告）號: CN87102842A
• 公開（公告）日: 1987-11-18
• 發明（設計）人: 石河是孝;松本健男
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社
• 主分類號: F24J3/00
• 分類號: F24J3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王憲模

本發明是關于板型熱交換器的，特別涉及到這樣一種浮動板型熱交換器，它具有以支承部件作彈性支撐的一批導熱板，且各種流體至少是在緊接著其流入該熱交換器的前后，它們進行換熱時的流動方向是相互正交的。

更詳細地說，本發明的熱交換器，是以用于熱回收領域為其主要目的，例如是一種在處理部流出的高溫流體與流入處理部的低溫流體之間，從事熱交換的設備。

在可以有利地用于熱回收領域的熱交換器中，那種通過支承部件將其熱交換板作彈性支撐的浮動板型熱交換器，業已公開在日本專利局公布的特許公報500580號中。見之于該公開特許公報中的浮動板型熱交換器，它的大致結構如圖6所示。

實際上，圖6所示的立體圖，是把浮動板型熱交換器一個單元內的一部分予以略去的結果。此圖中所示的浮動板型熱交換器取這樣一種構件形式，它有一對矩形端部壁10，而在這些個矩形端部壁10的各個角部，裝配上條材12，使與矩形端部壁相結合而形成筐體。

作為熱交換介質的一批矩形板14，配置在矩形端部壁10之間，和此端部壁10平行，且相互隔開。在各矩形板14一側的面上，為了與其相鄰的一對矩形板之間生成間隙，而設置有一批形成通道的凹座16，這些凹座16大致呈橢圓形，它們突出在各矩形板一側的面上，且相互平行。

圖7（a）與（b）示明構成上述熱交換器的熱交換板之形狀。

如圖7（a）與（b）所示，在相鄰的矩形板之間，這些個凹座是以相互正交的方式配置，而各個矩形板的和上述凹座長徑方向平行的邊緣則彎折成直角形式，構成了緊接各矩形板下方通道的側壁。此時，凹座能具有作為一種支撐構件的功能，抵抗著矩形板面上的垂直方向上的力。

而各凹座，它們在突出的通道內的流體流動方向上形成長的橢圓形時，將不會對流體流動構成大的阻力。因而在圖7（a）中，有利于流體沿箭頭×的方向流動;而在圖7（b）中，有利于流體沿箭頭Y的方向流動。圖7（c）為這種熱交換器的熱交換板之部分板平面上的垂直剖面圖。

此外，在圖6中尚未示明的有，在矩形板14的各個之間，配置了彈性的隔層，使矩形板14相對于各面，在垂直方向上受到彈性的支承，處于保持著一定間隔的位置。由于這樣的彈性支承，在相對于矩形板面的垂直方向上的熱膨脹被吸收，形成了一種能防止熱交換器外殼發生熱變形的結構。

而且如圖6所示，在各矩形板14的角部，裝配有呈L型斷面的密封帶18，此種密封帶的外側與條材12的內面之間，插有將彈性金屬薄板卷繞一圈以上所成的渦卷形卷簧20。在此卷簧20的外側，配置有阻擋件22，防止卷簧20的松脫。

這樣，通過此卷簧20，加上在密封帶18的外面與角部的條材12內面之間已被密封，而形成了一種使和矩形板14的面相平行之方向上的熱膨脹能被吸收的結構。

取上述結構的浮動板型熱交換器，在形成于各矩形板14之間的相互正交的通道之內，對其中有同一方向的所有通道，例如有高溫流體流過，而在與之正交的所有通道，例如有低溫流體流過，這樣，在這兩種流體之間，借助于矩形板便進行著熱交換。

上面描述的是，日本專利局公布的特許公報500580號中所公開的浮動板型熱交換器，它具有這樣的特征：熱變形或由此而引起的破損是極小的，并且容易組裝。

為了更好地充分利用這類浮動板型熱交換器，本項專利的申請人雖然已提出過若干結構上的改進，但其中任何一項，都未能對圖6所示的浮動板型熱交換器做出根本的改進。

這就是說，如上所述，是在既有的浮動板型熱交換器中，便起到傳熱與受熱作用的各流體，通過矩形板而相互正交地流動（以下稱這種流動方式為正交流動方式）。但是，和那種使溫度不同的兩類流體通過板件而相互流向對方的逆流式熱交換器相比，這種正交流動式的熱交換器，從原理上說，能實現的溫度效率是頗低的，在一個單元的正交流動式熱交換器裝置中，僅僅靠擴大傳熱面積，在多數情況下是不能獲得所要求的熱交換量的。

于是，在實際的使用中，正交流動型熱交換器，一般是把一批單元以管連接起來，而能夠作多段式使用。在圖9（a）與（b）中，概略地示明了多段式熱交換器的結構，圖9（a）中示明了以導管41相連接的兩個熱交換單元40，或者，為了獲得必要的熱交換量，可采取圖9（b）所示的，以兩根導管41相連接的三個熱交換單元。

但是，這樣的結構會加大熱交換器的外形尺寸與重量，顯然會不利于它的應用。此外，當流體流過多段式熱交換器時，由于流體在各段傳熱元件之間出入時的收縮及擴散，會增大流體的動壓損失，將進一步降低熱交換器的效率。還有，當用于熱交換的流體為氣體時，尚不得忽視通過導管內時的摩擦壓力損失。