Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN114341583B - 用于处理液体进料的板式热交换器 - Google Patents

用于处理液体进料的板式热交换器 Download PDF

Info

Publication number
CN114341583B
CN114341583B CN202080063917.XA CN202080063917A CN114341583B CN 114341583 B CN114341583 B CN 114341583B CN 202080063917 A CN202080063917 A CN 202080063917A CN 114341583 B CN114341583 B CN 114341583B
Authority
CN
China
Prior art keywords
section
heat exchanger
plate
front surface
feed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080063917.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114341583A (zh
Inventor
F·布洛姆格伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfa Laval Corporate AB
Original Assignee
Alfa Laval Corporate AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfa Laval Corporate AB filed Critical Alfa Laval Corporate AB
Publication of CN114341583A publication Critical patent/CN114341583A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114341583B publication Critical patent/CN114341583B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0068—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/22—Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
    • B01D1/221—Composite plate evaporators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0075—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements the plates having openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0061—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications
    • F28D2021/0066—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications with combined condensation and evaporation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种关于用于处理液体进料的板式热交换器的热交换器板，该热交换器板限定在前表面上用于蒸发液体进料的汽化区段、在前表面上用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段，以及在前表面上用于接收未蒸发的进料的第一和第二盐水区段。分离区段在纵向方向上定位在汽化区段与冷凝区段之间，第一盐水区段定位在汽化区段与第一纵向边缘之间，且第二盐水区段定位在汽化区段与第二纵向边缘之间。每个板包括成对的前表面流动引导元件，其用于将所蒸发的进料朝中心轴线引导和/或用于将未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导。

Description

用于处理液体进料的板式热交换器
技术领域
本发明涉及一种用于处理液体进料的板式热交换器、一种关于用于处理液体进料的板式热交换器的热交换板，以及一种生产用于处理液体进料的板式热交换器的方法。
背景技术
自许多年以来，已制造了用于海水脱盐的装置，其中，热交换器板的一个或若干个板组形成工艺中的主要构件。SE 464 938 B公开包括设置在圆柱形容器中的板组的此类脱盐设备。热交换器板不具有用于蒸汽的端口，而替代地，在热交换器板外部的空间用作用于蒸汽的一个或若干个流径(取决于工艺的种类)。容器是基本圆柱形的压力器皿。在包括若干个板组的大设备中，这些可放置在圆柱的纵向方向上。在一定程度上，即使可不将若干个容器包括于设备中，容器对于设备的尺寸来说成限制。
申请人公司自若干年以来已生产了一种不带有任何储箱的淡水生成器，其中，汽化、分离和冷凝发生在板组中。细节可在转让给Alfa Laval Corporate AB的国际申请WO2006 / 104443 A1中找到。它公开一种用于脱盐的板式热交换器。该热交换器具有第一和第二板间隙，其在热交换器中以交替顺序形成。第一板间隙形成汽化区段、分离区段和冷凝区段，而第二板间隙形成加热区段和冷却区段。汽化区段用于汽化液体进料(典型为海水)，分离区段用于使汽化的进料与未汽化的进料分离，且冷凝区段用于使汽化的进料冷凝。加热区段加热汽化区段，且冷却区段冷却冷凝区段。分离区段在两个板间隙之间(即，也在第二板间隙中的加热区段与冷却区段之间)延伸。上文提到的热交换器的优点是，它不需要任何容器，因为海水的整个处理在板组中执行。
当蒸发的进料从汽化区段流向分离区段时，有必要确保蒸发的进料分布在整个汽化区段上，以便利用分离区段的整个表面。因为通向冷凝区段的入口典型地定位成邻近板的纵向边缘，流将大部分保持邻近纵向边缘，且可不使用分离器的中心区域。这可导致未蒸发的进料在到达冷凝区段时与蒸发的进料分离不充分。因为未蒸发的进料构成浓缩的进料(即，盐水)，到蒸发的进料中的即使少量的未蒸发的进料将降低来自冷凝区段的冷凝的进料的质量。
同样，重要的是确保与蒸发的进料已分离的未蒸发的进料(即，盐水)的小滴(droplet)引导到与汽化区段分离的盐水区段中。否则，返回到汽化器的未蒸发的进料将增加汽化区段中进料的浓度(盐度)。小滴将由于重力往回朝汽化区段流动，应传送(funnel)到盐水区段中，盐水区段典型地布置在汽化区段旁边。
已测试了使用橡胶屏障来用于将所蒸发的进料朝中心轴线引导和/或用于将未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导，然而，橡胶垫片解决方案具有一些缺点且当它涉及垫片处置和组装以及大体上是垫片的敏感部分时不是最佳的。
因此，本发明的目标是提供用于避免使用橡胶垫片来用于将所蒸发的进料朝中心轴线引导和/或用于将未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导的技术。
另外的现有技术包括CN203820488UU，其公开一种从顶部到底部顺序地分为冷凝区、汽化区和加热区的热交换板。
CN206262115UU描述一种汽化-分离-冷凝三合一海水收集板。气体-液体分离区分离结构使用翼片(flap)。翼片设置有加强肋。
GB1211065A描述一种其中两个板以叠加的关系组装的板式热交换器。板中的一个在它自身的平面中相对于另一个转动180°，且在板之间获得通路。
KR101345733B1描述一种带有屏障的热交换器板。
US8646517B2描述一种用于板式热交换器的热交换器板，该板具有多个端口、分布区域、热传递区域、第一绝热区域、第二绝热区域以及在端口和区域外部延伸的边缘区域。
发明内容
上文的目标在第一方面通过一种关于用于处理液体进料的板式热交换器的热交换器板来实现，该热交换器板限定前表面和相反的后表面、在纵向方向上延伸的第一纵向边缘和平行于第一纵向边缘延伸的相反的第二纵向边缘，以及在第一纵向边缘与第二纵向边缘之间基本居中地且与第一纵向边缘和第二纵向边缘平行地延伸的中心轴线，该热交换器板进一步限定在前表面上用于蒸发液体进料的汽化区段、在前表面上用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段、在前表面上用于接收未蒸发的进料的第一和第二盐水区段，以及用于使蒸发的进料冷凝的冷凝区段，分离区段在纵向方向上定位在汽化区段与冷凝区段之间，第一盐水区段定位在汽化区段与第一纵向边缘之间，且第二盐水区段定位在汽化区段与第二纵向边缘之间，其特征在于，每个板包括成对的前表面流动引导元件，其用于将所蒸发的进料朝中心轴线引导和/或用于将未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导，每个前表面流动引导元件限定板中的前表面上的在汽化区段、分离区段与相应的盐水区段之间的伸长脊，且相对于纵向方向以倾斜角度延伸。
该热交换器典型地通过面对面地布置热交换板中的至少两个(但典型地显著多于两个)来形成为板组，由此，每隔一个板转动180度，形成交替的板接口。因此，在板组中，前表面面向彼此，且后表面面向彼此。相反的前表面将形成第一板间隙，且因此相反的后表面将形成第二板间隙。垫片设置在热交换板之间，且通常交替地使用两种不同类型的垫片，形成第一和第二类型板间隙。在第一板间隙中的流体与第二板间隙中的流体之间建立热交换。
液体进料(其典型为海水)在汽化区段处引入到热交换器中。在热交换器中第一板间隙中汽化区段处发生液体进料的汽化。在第二板间隙中，形成与汽化区段相反的加热区段来用于循环加热流体，以用于加热和汽化在第一板间隙中汽化区段处的进料。
当热交换器在操作中时，纵向方向将形成竖直方向。在第一板间隙中汽化区段中的蒸发的进料向上流向分离区段，在分离区段中，蒸发的进料与未蒸发的进料(其与来自汽化区段的蒸发的进料混合)分离。蒸发的进料继续到冷凝区段，在冷凝区段中，蒸发的进料冷凝成冷凝物，该冷凝物从热交换器中去除。冷凝物在本案中是淡水。冷凝区段可放置在与汽化区段相同的板间隙中(在前板表面上)，或备选地在相反的板间隙中(在后板表面上)。
未蒸发的进料构成液体进料(例如盐水)的小滴，其跟随蒸发的进料流。未蒸发的进料在分离区段中与蒸发的进料分离，且由重力往回朝汽化区段下落。盐水区段定位在板的纵向边缘中的每个与汽化区段之间，以用于接收未蒸发的进料。在板间隙中，盐水区段形成用于使未蒸发的进料输送到出口的通路。在板上，盐水区段可在脊与谷中间形成半平面，使得相反板不接触，而是形成通路。盐水区段通过垫片槽中的垫片来与汽化区段分离。
前表面流动引导元件构成在板的前表面中的脊。在第一板间隙中，相反板的前表面流动引导元件的相反脊沿伸长的接触表面接触彼此。前表面流动引导元件中的每个定位在汽化区段、分离区段与相应的盐水区段中的一个之间。前表面流动引导元件以倾斜角度进一步延伸，以用于将源自汽化区段的蒸发的进料在朝分离区段中心的方向上引导。前表面流动引导元件还将从分离区段向下流动的未蒸发的进料朝邻近相应纵向边缘的相应盐水区段引导。
前表面流动引导元件中的每个因此从邻近板相应边缘的盐水区段以倾斜角度向上朝分离区段并向内朝中心轴线延伸。以该方式，蒸发的进料(以及与蒸发的进料混合的未蒸发的进料)的向上定向的流将被迫向内朝分离区段的中心。这将允许更好地利用分离区段的中心部分。此外，未蒸发的进料的返回的小滴将朝盐水区段传送，避免盐水小滴返回到汽化区段。
前表面流动引导元件中的每个的长度相对于板的宽度是小的，使得板宽度的大部分保持开放，且在前表面流动引导元件之间不出现收缩(constriction)。
上文的技术(使用板中的相反接触的脊作为用于引导流的屏障)因此避免橡胶垫片的使用，且可用于单级和多级热交换器两者。前表面流动引导元件可为直的或稍微弯曲的。
根据第一方面的另外的实施例，热交换器板限定在板的后表面上与在前表面上的分离区段相反的另外的分离区段，以及定位在汽化区段与分离区段之间的用于允许蒸发的进料流过板的一个或多个伸长孔口。
典型地，第一板间隙和第二板间隙两者用于分离区段。分离区段和另外的分离区段定位在板的相反侧上。这需要在汽化区段与分离区段之间的穿过板的至少一个孔口来用于使蒸发的进料输送到另外的分离区段。典型地，沿板的宽度使用两个伸长孔口，在中心轴线的每侧上一个。
根据第一方面的另外的实施例，前表面流动引导元件定位在一个或多个伸长孔口与相应的纵向边缘之间。
以该方式，前表面流动引导元件可定位在与孔口相同的竖直高度(level)上，且可最大限度地减小汽化区段与分离区段中间的空间。
根据第一方面的另外的实施例，脊定位在一个或多个伸长孔口的边沿的一部分处。
使脊形成孔口的边缘/边沿的部分允许孔口更宽，允许汽化区段与分离区段之间的距离最大限度地减小。以该方式，脊的顶部(即，相反脊之间的接触表面)可与孔口的边缘重合。
根据第一方面的另外的实施例，伸长脊与一个或多个伸长孔口间隔开。
备选地，使脊与一个或多个伸长孔口间隔开可允许接触表面更宽，且可改进邻近孔口的热交换器的结构稳定性。以该方式，孔口的边缘可定位在相反板不接触彼此的地方。它可例如与板的假想的中心平面重合。
根据第一方面的另外的实施例，热交换器板包括在板的后表面上与在前表面上的盐水区段相反的另外的第一和第二盐水区段，该热交换器板还包括成对的后表面流动引导元件，其用于将所蒸发的进料朝中心轴线引导和/或用于将未蒸发的进料朝另外的盐水区段引导，每个后表面流动引导元件限定板中的前表面上的在汽化区段、分离区段与相应的盐水区段之间的伸长谷，且相对于纵向方向以倾斜角度延伸。
后表面流动引导元件用于将流过孔口的蒸发的进料流引导到定位在后板表面上第二板间隙中的分离区段。后表面流动引导元件实现与前表面流动引导元件相同的目的。后表面流动引导元件中的每个在后表面上限定脊，而在前表面上限定谷。后表面流动引导元件和前表面流动引导元件因此必须间隔开。板的后侧上的另外的第一和第二盐水区段典型地与板的前侧上的成对的盐水区段直接相反地定位，因为通路可建立在板的两侧上，类似于分离区段。后表面流动引导元件可具有与前表面流动引导元件等同的形状。
根据第一方面的另外的实施例，前表面流动引导元件中的每个定位成邻近相应的后表面流动引导元件。
优选地，后表面流动引导元件定位在纵向边缘与孔口之间。
根据第一方面的另外的实施例，前表面流动引导元件中的每个定位在相应的后表面流动引导元件与伸长孔口之间。
第一板间隙中的蒸发的进料直接地来自在相同间隙中定位在下方的汽化区段。因此，更关键的是将流动引导元件在第一板间隙中放置得更低且更接近于汽化区段。在第二板间隙中，蒸发的进料首先将必须进入孔口。因此，稍微较高地放置表面流动引导元件将是足够的。
根据第一方面的另外的实施例，成对的前表面流动引导元件关于中心轴线对称地定位。
以该方式，当板组通过连续地堆叠板来制成且每隔一个板围绕中心轴线旋转180度时，相反板的前表面流动引导元件的脊将接触彼此且形成伸长的接触表面。
根据第一方面的另外的实施例，成对的后表面流动引导元件关于中心轴线对称地定位。
后表面流动引导元件可出于与前表面流动引导元件相同的原因关于中心轴线对称。
上文的目标在第二方面通过一种用于处理液体进料的热交换器来实现，该热交换器包括板组，该板组包括多个热交换器板，热交换器板中的每个限定前表面和相反的后表面、在纵向方向上延伸的第一纵向边缘和平行于第一纵向边缘延伸的相反的第二纵向边缘，以及在第一纵向边缘与第二纵向边缘之间基本居中地且与第一纵向边缘和第二纵向边缘平行地延伸的中心轴线，该热交换器板进一步限定在前表面上用于蒸发液体进料的汽化区段、在前表面上用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段、在前表面上用于接收未蒸发的进料的第一和第二盐水区段，以及用于使蒸发的进料冷凝的冷凝区段，分离区段在纵向方向上定位在汽化区段与冷凝区段之间，第一盐水区段定位在汽化区段与第一纵向边缘之间，且第二盐水区段定位在汽化区段与第二纵向边缘之间，其特征在于，每个板包括成对的前表面流动引导元件，其用于将所蒸发的进料朝中心轴线引导和/或用于将未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导，每个前表面流动引导元件限定板中的前表面上的在汽化区段、分离区段与相应的盐水区段之间的伸长脊，且相对于纵向方向以倾斜角度延伸，由此，热交换板连续地前表面对前表面且后表面对后表面地布置，使得相反板的伸长脊沿伸长的接触表面接触彼此。
根据第一方面的板优选地在根据第二方面的热交换器中使用。
根据第二方面的另外的实施例，汽化区段包括倾斜延伸的脊和谷，其布置成使得连续板的脊在接触点处接触彼此。以该方式，可在板间隙之间实现良好的热传递。
根据第二方面的另外的实施例，分离区段包括横向延伸的脊和谷，其布置成使得连续板的脊陷入彼此。以该方式，可实现小滴和蒸气的良好分离。
上文的目标在第三方面通过一种生产用于处理液体进料的板式热交换器的方法来实现，该方法包括：
提供多个热交换器板，每个热交换器板限定前表面和相反的后表面、在纵向方向上延伸的第一纵向边缘和平行于第一纵向边缘延伸的相反的第二纵向边缘，以及在第一纵向边缘与第二纵向边缘之间基本居中地且与第一纵向边缘和第二纵向边缘平行地延伸的中心轴线，该热交换器板进一步限定在前表面上用于蒸发液体进料的汽化区段、在前表面上用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段、在前表面上用于接收未蒸发的进料的第一和第二盐水区段，以及用于使蒸发的进料冷凝的冷凝区段，分离区段在纵向方向上定位在汽化区段与冷凝区段之间，第一盐水区段定位在汽化区段与第一纵向边缘之间，且第二盐水区段定位在汽化区段与第二纵向边缘之间，其特征在于，每个板包括成对的前表面流动引导元件，其用于将所蒸发的进料朝中心轴线引导和/或用于将未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导，每个前表面流动引导元件限定板中的前表面上的在汽化区段、分离区段与相应的盐水区段之间的伸长脊，且相对于纵向方向以倾斜角度延伸，以及
通过将多个热交换板连续地前表面对前表面且后表面对后表面地布置来形成板组，使得相反板的伸长脊沿伸长的接触表面接触彼此。
根据第一方面的板和根据第二方面的热交换器优选地在根据第三方面的方法中使用。
附图说明
图1公开根据本发明的板式热交换器的侧视图。
图2公开现有技术热交换板的前视图。
图3公开由橡胶垫片材料制成的流动引导元件。
图4公开根据第一实施例的具有引导元件的板的前视图。
图5公开根据第二实施例的具有引导元件的板的前视图。
图6公开带有根据第一实施例的具有引导元件的板的热交换器的透视图。
图7公开带有根据第二实施例的具有引导元件的板的热交换器的透视图。
具体实施方式
图1公开本发明的板式热交换器10的侧视图。在以下描述中，描述关于海水脱盐的应用，即，进料是海水。然而，要注意的是，本发明不限于进料是海水，而是还可涉及任何其它处理，例如液体的蒸馏。板式热交换器包括许多个压缩模制的热交换器板12，其彼此平行地且连续地设置，使得它们形成板组14。板组14设置在框架板16与压力板18之间。
在热交换器板12之间，形成第一板间隙20和第二板间隙22。第一板间隙20和第二板间隙22以交替的顺序设置在板组14中，使得基本每个第一板间隙20与两个第二板间隙22相邻，且基本每个第二板间隙22与两个第一板间隙20相邻。板组14中的不同区段借助于每个板间隙中的垫片(未示出)来界定彼此，由此，第一板间隙20包括第一类型垫片(未示出)且第二板间隙22包括第二类型垫片(未示出)。板组14(即，热交换器板12和设置在它们之间的垫片(未示出))以本身已知的方式借助于示意性指示的紧固螺栓24来保持在一起。
板组14连接到冷却水入口导管26、冷却水出口导管28和淡水出口导管30。冷却水典型为海水，且因此冷却水出口导管28连接到海水入口导管32，以便回收由冷却水吸收的热量。板组12进一步连接到加热流体入口导管34和加热流体出口导管36。加热流体用于蒸发进料，即，通过海水入口导管32进入板组14的海水。加热流体可为加热的水，诸如来自船舶发动机的夹套水。冷凝的淡水通过淡水出口导管30离开板组14。
图2公开具有汽化区段40、分离区段44和冷凝区段42的现有技术热交换板12的前视图。板12还限定沿中心轴线C居中定位的端口46、48、50、52、54，端口46、48构成冷却流体出口和入口端口，端口50构成淡水出口端口，且端口52、54构成加热流体入口和出口端口。分离区段限定横向定向的脊56和谷58。板还限定在垫片槽中的垫片38。
此外，板12限定第一纵向边缘60a和相反的第二纵向边缘60b，两者与中心轴线(C)平行。板12还限定用于接收未蒸发的进料的在汽化区段40与第一纵向边缘60a之间的第一盐水区段62a和在汽化区段40与第二纵向边缘60b之间的第二盐水区段62b。还可见的是，各自容纳于垫片槽中的两个相反的流动引导元件64a、64b，以及用于允许蒸发的进料流向相反板间隙的伸长孔口66a、66b。
图3公开具有由橡胶垫片材料制成的流动引导元件64a的上文的热交换器板12的一部分的前视图。流动引导元件64形成邻近第一纵向边缘60a的垫片38的部分。流动引导元件64a定位在汽化区段40、分离区段44与第一盐水区段62a之间，以用于将所蒸发的进料朝中心轴线(C)引导和/或用于将未蒸发的进料朝盐水区段引导。板12还以伸长孔口66a为特征，伸长孔口66a用于允许蒸发的进料流向相反的板间隙。
图4公开根据第一实施例的具有引导元件64a、64b、64c、64d的板12的前视图。板12的所示出的部分是在汽化区段40与分离区段44之间的区域。两个伸长孔口66a、66b在汽化区段40与分离区段44之间延伸，由此，每个伸长孔口66a、66b在中心轴线C的相应侧上延伸。孔口66a、66b和引导元件64a、64b、64c、64d关于中心轴线C对称地定位。此外，两个相反的盐水通道62a、62b在汽化区段的相反侧上对称地延伸。
两个伸长的前表面流动引导元件64a、64b(其构成前板表面上的脊)在汽化区段40与分离区段44之间延伸，由此，伸长的前表面流动引导元件64a中的第一者定位在第一盐水区段62a与第一伸长孔口66a之间，而伸长的前表面流动引导元件64b中的第二者定位在第二盐水区段62b与第二伸长孔口66b之间。
两个伸长的后表面流动引导元件64c、64d(其构成前板表面上的谷)在汽化区段40与分离区段44之间延伸，由此，伸长的后表面流动引导元件64c中的第一者定位在第一盐水区段62a与第一伸长孔口66a之间，而伸长的后表面流动引导元件64d中的第二者定位在第二盐水区段62b与第二伸长孔口66b之间。
在本实施例中，伸长孔口66a、66b和构成前表面流动引导元件64a、64b的脊间隔开。后表面流动引导元件64c、64d定位成比前表面流动引导元件64a、64b更接近于分离区段44。
图5公开根据第二实施例的具有引导元件的板12'的前视图。除了构成前表面流动引导元件64a'、64b'的脊形成相应的伸长孔口66a'、66b'的边沿/边缘的部分，第二实施例与第一实施例等同。
图6公开带有根据第一实施例的各自具有前表面引导元件64a和后表面引导元件64c的热交换板12a、12b、12c、12d的热交换器的透视图。因此，前表面引导元件64a定位成与伸长孔口66a间隔开。前表面引导元件64a定位在伸长孔口66a与后表面引导元件64c之间。
图7公开带有根据第二实施例的各自具有前表面引导元件64a'和后表面引导元件64c'的热交换板12a'、12b'、12c'、12d'的热交换器的透视图。因此，前表面引导元件64a'(前表面流动引导元件)形成伸长孔口66a'的边沿/边缘的部分。前表面引导元件64a'定位在伸长孔口66a'与后表面引导元件64c'之间。
虽然上文的描述针对脱盐设备，显然本技术还可通过使用不同的进料来用于制备淡水以外的其它目的，诸如制备浓缩物，例如浓缩果汁等。
参考标号
10.板式热交换器
12.热交换器板
14.板组
16.框架板
18.压力板
20.第一板间隙
22.第二板间隙
24.紧固螺栓
26.冷却水入口导管
28.冷却水出口导管
30.淡水出口导管
32.海水入口导管
34.加热流体入口导管
36.加热流体出口导管
38.垫片
40.汽化区段
42.冷凝区段
44.分离区段
46.冷却流体出口
48.冷却流体入口
50.淡水出口
52.加热流体入口
54.加热流体出口
56.脊
58.谷
60.纵向边缘
62.盐水区段
64.流动引导元件
66.伸长孔口
C.中心竖直轴线
(')表示在不同实施例中的类似特征。

Claims (13)

1.一种关于用于处理液体进料的板式热交换器的热交换器板，所述热交换器板限定前表面和相反的后表面、在纵向方向上延伸的第一纵向边缘和平行于所述第一纵向边缘延伸的相反的第二纵向边缘，以及在所述第一纵向边缘与所述第二纵向边缘之间居中地且与所述第一纵向边缘和所述第二纵向边缘平行地延伸的中心轴线，所述热交换器板进一步限定在所述前表面上用于蒸发所述液体进料的汽化区段、在所述前表面上用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段、在所述前表面上用于接收所述未蒸发的进料的第一盐水区段和第二盐水区段，以及用于使所述蒸发的进料冷凝的冷凝区段，所述分离区段在所述纵向方向上定位在所述汽化区段与所述冷凝区段之间，所述第一盐水区段定位在所述汽化区段与所述第一纵向边缘之间，且所述第二盐水区段定位在所述汽化区段与所述第二纵向边缘之间，其特征在于，每个板包括成对的前表面流动引导元件，其用于将所述蒸发的进料朝所述中心轴线引导和/或用于将所述未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导，每个前表面流动引导元件限定所述板中的所述前表面上的在所述汽化区段、所述分离区段与所述相应的盐水区段之间的伸长脊，且相对于所述纵向方向以倾斜角度延伸，其中，所述汽化区段包括倾斜延伸的脊和谷且所述分离区段包括横向延伸的脊和谷，其中，当所述热交换器板彼此前表面对前表面且后表面对后表面地连续地布置以形成热交换器的板间隙时，所述汽化区段的倾斜延伸的脊在接触点处接触彼此，所述分离区段的横向延伸的脊陷入彼此，且相反板的所述前表面流动引导元件的伸长脊沿伸长的接触表面接触彼此。
2.根据权利要求1所述的热交换器板，其中，所述热交换器板限定在所述板的所述后表面上与在所述前表面上的所述分离区段相反的另外的分离区段，以及定位在所述汽化区段与所述分离区段之间的用于允许蒸发的进料流过所述板的一个或多个伸长孔口。
3.根据权利要求2所述的热交换器板，其中，所述前表面流动引导元件定位在所述一个或多个伸长孔口与相应的纵向边缘之间。
4.根据权利要求2或3所述的热交换器板，其中，所述脊定位在所述一个或多个伸长孔口的边沿的一部分处。
5.根据权利要求2或3所述的热交换器板，其中，所述伸长脊与所述一个或多个伸长孔口间隔开。
6.根据权利要求2或3所述的热交换器板，其中，所述热交换器板包括在所述板的所述后表面上与在所述前表面上的所述盐水区段相反的另外的第一盐水区段和第二盐水区段，所述热交换器板还包括成对的后表面流动引导元件，其用于将所述蒸发的进料朝所述中心轴线引导和/或用于将所述未蒸发的进料朝另外的盐水区段引导，每个后表面流动引导元件限定所述板中的所述前表面上的在所述汽化区段、所述分离区段与相应的盐水区段之间的伸长谷，且相对于所述纵向方向以倾斜角度延伸。
7.根据权利要求6所述的热交换器板，其中，所述前表面流动引导元件中的每个定位成邻近相应的后表面流动引导元件。
8.根据权利要求6所述的热交换器板，其中，所述前表面流动引导元件中的每个定位在相应的后表面流动引导元件与所述伸长孔口之间。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换器板，其中，所述成对的前表面流动引导元件关于所述中心轴线对称地定位。
10.根据权利要求6所述的热交换器板，其中，所述成对的后表面流动引导元件关于所述中心轴线对称地定位。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换器板，其中，所述冷凝区段包括倾斜延伸的脊和谷。
12.一种用于处理液体进料的热交换器，所述热交换器包括板组，所述板组包括多个根据权利要求1至11中任一项所述的热交换器板，其中，所述热交换器板前表面对前表面且后表面对后表面地连续地布置，使得汽化区段的倾斜延伸的脊在接触点处接触彼此，分离区段的横向延伸的脊陷入彼此，且相反板的前表面流动引导元件的伸长脊沿伸长的接触表面接触彼此。
13.一种生产用于处理液体进料的板式热交换器的方法，所述方法包括：
提供多个热交换器板，每个热交换器板限定前表面和相反的后表面、在纵向方向上延伸的第一纵向边缘和平行于所述第一纵向边缘延伸的相反的第二纵向边缘，以及在所述第一纵向边缘与所述第二纵向边缘之间居中地且与所述第一纵向边缘和所述第二纵向边缘平行地延伸的中心轴线，所述热交换器板进一步限定在所述前表面上用于蒸发所述液体进料的汽化区段、在所述前表面上用于分离所蒸发的进料和未蒸发的进料的分离区段、在所述前表面上用于接收所述未蒸发的进料的第一盐水区段和第二盐水区段，以及用于使所述蒸发的进料冷凝的冷凝区段，所述分离区段在所述纵向方向上定位在所述汽化区段与所述冷凝区段之间，所述第一盐水区段定位在所述汽化区段与所述第一纵向边缘之间，且所述第二盐水区段定位在所述汽化区段与所述第二纵向边缘之间，其特征在于，每个板包括成对的前表面流动引导元件，其用于将所述蒸发的进料朝所述中心轴线引导和/或用于将所述未蒸发的进料朝相应的盐水区段引导，每个前表面流动引导元件限定所述板中的所述前表面上的在所述汽化区段、所述分离区段与所述相应的盐水区段之间的伸长脊，且相对于所述纵向方向以倾斜角度延伸，其中，所述汽化区段包括倾斜延伸的脊和谷且所述分离区段包括横向延伸的脊和谷，以及
通过将多个热交换板连续地前表面对前表面且后表面对后表面地布置来形成板组，使得所述汽化区段的倾斜延伸的脊在接触点处接触彼此，所述分离区段的横向延伸的脊陷入彼此，且
相反板的所述前表面流动引导元件的伸长脊沿伸长的接触表面接触彼此。
CN202080063917.XA 2019-09-13 2020-09-04 用于处理液体进料的板式热交换器 Active CN114341583B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19197274.4A EP3792581B1 (en) 2019-09-13 2019-09-13 Plate heat exchanger for treatment of a liquid feed
EP19197274.4 2019-09-13
PCT/EP2020/074716 WO2021048009A1 (en) 2019-09-13 2020-09-04 Plate heat exchanger for treatment of a liquid feed

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114341583A CN114341583A (zh) 2022-04-12
CN114341583B true CN114341583B (zh) 2023-12-29

Family

ID=67956561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080063917.XA Active CN114341583B (zh) 2019-09-13 2020-09-04 用于处理液体进料的板式热交换器

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3792581B1 (zh)
KR (1) KR102656418B1 (zh)
CN (1) CN114341583B (zh)
DK (1) DK3792581T3 (zh)
WO (1) WO2021048009A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE2350114A1 (en) * 2023-02-07 2024-08-08 Alfa Laval Corp Ab A plate heat exchanger, a heat exchanging plate and a method of treating a feed such as sea water

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721132A1 (de) * 1987-06-26 1989-01-05 Gea Ahlborn Gmbh & Co Kg Plattenverdampfer oder -kondensator
US5226474A (en) * 1990-05-08 1993-07-13 Alfa-Laval Thermal Ab Plate evaporator
US5587053A (en) * 1994-10-11 1996-12-24 Grano Environmental Corporation Boiler/condenser assembly for high efficiency purification system
CN1163389A (zh) * 1996-01-16 1997-10-29 奥里恩机械株式会社 热交换器
DE19929212A1 (de) * 1999-06-25 2000-12-28 Alexander Von Poswik Verfahren und Vorrichtung zum Destillieren eines flüssigen Stoffs aus einer Lösung
CN1809510A (zh) * 2003-06-17 2006-07-26 笹仓机械工程有限公司 板式造水装置
CN1930438A (zh) * 2004-03-17 2007-03-14 达纳加拿大公司 用于热交换器的交叉肋板片对
CN101089536A (zh) * 2006-06-12 2007-12-19 株式会社聚源 冷凝器
CN101151500A (zh) * 2005-04-01 2008-03-26 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 板式热交换器
DE102006048305A1 (de) * 2006-10-12 2008-04-17 Modine Manufacturing Co., Racine Plattenwärmetauscher
CN101173841A (zh) * 2006-11-02 2008-05-07 株式会社电装 冷却热交换器
TW201013151A (en) * 2008-07-29 2010-04-01 Sasakura Eng Co Ltd Plate-type heat exchanger used as evaporator and condenser
CN103827619A (zh) * 2011-07-15 2014-05-28 斯泰伦博斯大学 分凝器
CN105066751A (zh) * 2015-09-25 2015-11-18 四平市巨元瀚洋板式换热器有限公司 一种板式换热器
CN105829821A (zh) * 2013-12-20 2016-08-03 舒瑞普国际股份公司 一种蒸发和吸收单元
CN105858768A (zh) * 2016-03-29 2016-08-17 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 一种二效板式蒸馏淡化装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE321492B (zh) 1968-03-12 1970-03-09 Alfa Laval Ab
SE464938B (sv) 1989-11-02 1991-07-01 Alfa Laval Desalt Plattfoeraangare daer taetningsarrangemanget fraemjar vaetskans foerdelning foer plattytan och vaermeavgivande aanga stroemmar in laengs plattkanten
TNSN00138A1 (ar) * 1999-06-25 2002-05-30 Von Poswik Alexander جهاز وطريقة لتقطير سائل من محلول خاصة لتحلية مياه البحر وتركيز المواد الضارة في المحلول
WO2006104443A1 (en) 2005-04-01 2006-10-05 Alfa Laval Corporate Ab A plate heat exchanger
SE530012C2 (sv) 2006-06-05 2008-02-12 Alfa Laval Corp Ab Platta och packning för plattvärmeväxlare
KR101345733B1 (ko) 2012-11-12 2013-12-30 대원열판(주) 디스크형 전열판
CN203820488U (zh) 2014-02-08 2014-09-10 上海朗金嵩特传热技术有限公司 一种板式海水淡化装置及其换热片
CR20170341A (es) * 2014-12-23 2018-01-26 Effluent Free Desalination Corp Método y aparato para mejorar la desalinización del agua de mar libre de efluentes
CN206262115U (zh) 2016-11-16 2017-06-20 南通中船机械制造有限公司 蒸发‑分离‑冷凝三合一海水淡化板片及其板片组

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721132A1 (de) * 1987-06-26 1989-01-05 Gea Ahlborn Gmbh & Co Kg Plattenverdampfer oder -kondensator
US5226474A (en) * 1990-05-08 1993-07-13 Alfa-Laval Thermal Ab Plate evaporator
US5587053A (en) * 1994-10-11 1996-12-24 Grano Environmental Corporation Boiler/condenser assembly for high efficiency purification system
CN1163389A (zh) * 1996-01-16 1997-10-29 奥里恩机械株式会社 热交换器
DE19929212A1 (de) * 1999-06-25 2000-12-28 Alexander Von Poswik Verfahren und Vorrichtung zum Destillieren eines flüssigen Stoffs aus einer Lösung
CN1809510A (zh) * 2003-06-17 2006-07-26 笹仓机械工程有限公司 板式造水装置
CN1930438A (zh) * 2004-03-17 2007-03-14 达纳加拿大公司 用于热交换器的交叉肋板片对
CN101151500A (zh) * 2005-04-01 2008-03-26 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 板式热交换器
CN101089536A (zh) * 2006-06-12 2007-12-19 株式会社聚源 冷凝器
DE102006048305A1 (de) * 2006-10-12 2008-04-17 Modine Manufacturing Co., Racine Plattenwärmetauscher
CN101173841A (zh) * 2006-11-02 2008-05-07 株式会社电装 冷却热交换器
TW201013151A (en) * 2008-07-29 2010-04-01 Sasakura Eng Co Ltd Plate-type heat exchanger used as evaporator and condenser
CN103827619A (zh) * 2011-07-15 2014-05-28 斯泰伦博斯大学 分凝器
CN105829821A (zh) * 2013-12-20 2016-08-03 舒瑞普国际股份公司 一种蒸发和吸收单元
CN105066751A (zh) * 2015-09-25 2015-11-18 四平市巨元瀚洋板式换热器有限公司 一种板式换热器
CN105858768A (zh) * 2016-03-29 2016-08-17 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 一种二效板式蒸馏淡化装置

Also Published As

Publication number Publication date
DK3792581T3 (da) 2023-04-17
WO2021048009A1 (en) 2021-03-18
EP3792581B1 (en) 2023-02-22
CN114341583A (zh) 2022-04-12
KR20220056873A (ko) 2022-05-06
EP3792581A1 (en) 2021-03-17
KR102656418B1 (ko) 2024-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112166293B (zh) 板式热交换器、热交换板和处理诸如海水的供给物的方法
CN114341583B (zh) 用于处理液体进料的板式热交换器
KR102553541B1 (ko) 해수와 같은 공급물을 처리하기 위한 플레이트형 열교환기
CN114341582B (zh) 用于处理液体进料的板式热交换器
CN114341584B (zh) 用于液体进料的处理的板式热交换器
CN113167551B (zh) 用于处理诸如海水的进料的板式换热器和换热板
CN113710980B (zh) 用于处理供给物的板式热交换器
EP4155649B1 (en) Heat exchanger plate and heat exchanger for treatment of a liquid feed
JP7518156B2 (ja) 液体供給物の処理のためのプレート式熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant