CN101261094A - 板式热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板式热交换器，它包括：底面、流道、进口接头、和出口接头。它由两块板构成，至少一块板的正面上排布有长条形凹槽，并凸起于板背面，所述两块板这样焊接成一体：使它们的正面以面对面的方式贴合焊接起来，并使凹槽自板背面向外凸起，经面对面贴合焊接起来的部分形成热交换器的底面，而自板背面向外凸起的凹槽构成向外凸起于底面的流道。该热交换器可以贴合到容器外壁上使用，或浸入容器或液槽内使用，或用作容器或液槽外壳的一部分或全部。该热交换器结构简单、用料省、成本低，而且制造方便，也便于使用。

Description

板式热交换器

技术领域

本发明涉及一种热交换器，尤其涉及一种板式热交换器。

背景技术

传统的热交换器是间壁式管状热交换器，用蛇形管或螺旋状弯管或直管等形状的金属管组成传热(冷)面，装入一个盛有液体的容器或液槽内，当金属管内流动热媒或冷媒时可加热或冷却容器、液槽内的液体。这类结构的热交换器具有构造简单，制造、修理方便等优点，但缺点是传热系数低，造成交换效率低、金属材料用量大、体积大，若要提高热交换量则要增大交换管的长度，用料更多，不符合节约资源的要求。

另一种是板式热交换器，在近几十年来得到快速发展，它用联接螺杆将一片片互相平行、具有波纹表面的薄金属板与橡胶密封圈间隔相叠联接在一起，冷、热流体媒介在薄金属板片两侧各自的流道内流动，由此通过板片进行冷、热交换。与前述的管状热交换器相比，板式热交换器结构更紧凑、交换效率高，但其结构复杂，对金属板片之间的密封要求很高，要防止流体外漏和冷热两流体之间的内漏，否则会大大降低交换效率，由此对橡胶密封圈的材质要求很高，使用中损耗也较大，成本较高。

更重要的是，从降低成本、节省金属材料、便于制备和使用、提高交换效率目的出发，迫切需要一种新型热交换器，它结构简单、用料省、成本低、而且制造方便、使用更方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、用料省、成本低、而且制造方便、使用更方便的热交换器。

本发明的第一方面涉及一种板式热交换器，它包括：底面、流道、进口接头、和出口接头。它由两块板构成，至少一块板的正面上排布有长条形凹槽，并凸起于板背面，所述两块板这样焊接成一体：使它们的正面以面对面的方式贴合焊接起来，并使凹槽自板背面向外凸起，经面对面贴合焊接起来的部分形成热交换器的底面，而自板背面向外凸起的凹槽构成向外凸起于底面的流道。

在一个优选的实施方式中，所述两块板的厚度、面积、和材料均相同。

在一个优选的实施方式中，所述的热交换器包含1-30条流道，沿长度方向等距离地平行排布在热交换器的底面上。

在另一个优选的实施方式中，所述凹槽的剖面形状选自：半圆形、半椭圆形、梯形、矩形、正方形、或多边形。

在另一个优选的实施方式中，所述的两块板的正面上都排布有长条形凹槽，这些凹槽都构成热交换器的流道。

在另一个优选的实施方式中，两块板具有至少一对对映体凹槽，该对映体凹槽分别位于两块板上，它们在各自板上的位置呈镜像对映，而且它们沿长度方向的中心轴线相重合，两者面对面合起来构成一个凸起于热交换器底面的流道。

在另一个优选的实施方式中，所述两块板中的所有凹槽都是对映体凹槽，其中一块板上的所有凹槽都在另一块板上具有相对映的凹槽。

在另一个优选的实施方式中，所述两块板上的凹槽的剖面形状和剖面尺寸完全相同。

在再一个优选的实施方式中，所述两块板上的对映体凹槽的剖面形状和剖面尺寸完全相同。

在再一个优选的实施方式中，所述两块板由电阻压力焊接方法进行焊接。

在再一个优选的实施方式中，所述板的材料选自：不锈钢、钛钢、或碳钢钢板。

本发明的第二方面涉及上述板式热交换器的用途，它直接贴合地结合到容器外壁上，从进口接头向该热交换器的流道中通入热媒或冷媒，与容器内的物质进行热交换。

在一个优选的实施方式中，所述的容器外壳是圆形的，所述的热交换器沿长度方向整体弯曲加工成弧度与容器外壳相同的园弧状，该圆弧的弧度小于等于60°，然后结合到圆形容器的外壁上。

本发明的第三方面涉及上述板式热交换器的另一种用途，它直接置于容器或液槽内，从进口接头向该热交换器的流道中通入热媒或冷媒，与容器或液槽内的物质进行热交换。

本发明的第四方面涉及上述板式热交换器的另一种用途，其用作容器或液槽的外壳的一部分或全部。

本发明的第五方面涉及一种容器，其外壳包含至少一个所述的板式热交换器，所述的热交换器沿四周边缘与周围的外壳材料或相邻的热交换器的边缘经焊接而结合成一体，构成容器外壳的一部分或整个外壳。

在一个优选实施方式中，其外壳包含至少两个热交换器，而且至少两个热交换器是相邻接的，相邻接的两个热交换器中的一个的出口接头与另一个的进口接头相通，使相邻接的两个热交换器的流道串联相通。

在另一个优选实施方式中，其外壳包含至少两个热交换器，该至少两个热交换器相邻或不相邻，它们的进口接头均与流道媒体的总供口相接，它们的出口接头都与流道媒体的总出口相接，它们的流道并联相通。

在再一个优选实施方式中，所述的容器是圆形容器，其中所述的热交换器每个都沿长度方向整体弯曲加工成弧度小于等于60°的圆弧，再沿四周边缘与周围的外壳材料或相邻的热交换器的边缘经焊接而结合成一体。

在再一个优选实施方式中，所述的容器是圆形容器，所述的热交换器构成其整个圆筒形外壳。

附图说明

图1为本发明板式热交换器的一个具体实施方式的立体图。

图2为本发明板式热交换器的一个具体实施方式的局部立体图。

图3为本发明板式热交换器的另一个具体实施方式的局部立体图。

图4为本发明热交换器的一种流道的剖面图。

图5为本发明热交换器的一个具体实施方式的正视图。

图6为本发明热交换器的一种使用状态图。

图7是构成本发明热交换器的两块板进行电阻压力焊接的示意图。

具体实施方式

本发明的第一方面提供了一种波纹状板式热交换器，它具有流道1、底面2、进口接头3、和出口接头4。参见附图1-5，其中斜线表示的部分是底面2。

该热交换器由两块板焊接而成，至少一块板的正面上排布有长条形凹槽，并凸起于板背面，两块板的正面经面对面贴合焊接后，凹槽自板背面向外凸起，构成流道，参见图1-5中的标记1。两块板经面对面贴合焊接起来的部分构成底面，参见图1-5中的标记2。流道自底面向外凸起。使用时，热媒(蒸汽、导热油等)或冷媒(水、制冷剂、氟等)通入流道，流道的表面及热交换器底面的表面，就可以加热或者冷却需要进行热(冷)交换的物质(原料、各种溶剂等)。

在本发明的板式热交换器中，当构成热交换器的两块板中仅一块具有凹槽时，另一块板就是平板，没有任何凹槽。当两块板焊接后，具有凹槽的板的一个自底面向外凸起的凹槽与另一块板的平面就构成一个流动热媒或冷媒的流体通道。即流道仅存在于热交换器底面的一侧，参见图2所示的热交换器。它也称为单层波纹状板式热交换器。当两块板上都有凹槽时，一块板上的一个凹槽与另一块板的平面或其在该板上的对映凹槽，就构成了一个流道。流道存在于热交换器底面的两侧，参见图3所示的热交换器。也称为双层波纹状板式热交换器。

所述的两块板的材料可以相同或不同，优选相同。材料可以采用本行业内已知的各种适用于热交换器的材料，优选不锈钢、钛钢、或碳钢钢板。其厚度和外形尺寸可以根据实际的加工和使用需要而定，没有特别限制。例如其厚度优选为0.4mm～1.2mm，更优选0.6mm～1.0mm，更优选0.8mm。其长度和宽度均优选小于等于3米。

两块板的尺寸，例如厚度和面积，也可以相同或不同，但是优选相同。这样便于制造和使用，也便于获得更好的综合性能。

该板式热交换器上的流道数量没有特别限制，可以根据加工和使用的需要来确定，优选有1-30条流道，而且优选沿长度方向平行排布在热交换器的底面上。更优选5-30条，再优选7-25，再优选8-20，再优选10-18，再优选10-15。

凹槽可以竖向排列在板的底面上，也可以横向排列，也可以部分竖向和部分横向地排列。但是，它们优选沿长度方向平行排布在底面上。在部分竖向和部分横向排列的情形下，所有竖向排列的凹槽优选均沿其长度方向相互平行，所有横向排列的凹槽优选均沿其长度方向平行。相互平行的凹槽可以等距离地分布，也可以非等距离地分布。优选等距离分布。

该板式热交换器中的长条形凹槽的剖面形状没有特别限制，可以选自：半圆形、半椭圆形、梯形、矩形、正方形、或多边形等等。为了便于加工和使用，优选：半圆形、半椭圆形、矩形、正方形、或梯形。更优选半圆形、半椭圆形、或矩形。

凹槽的剖面尺寸决定热交换器上流体通道的截面积，也决定流体通道的流量。对凹槽的剖面尺寸没有特别限制，可以根据实际的加工和应用需要而定。

例如，对于半圆形凹槽，其半径优选为10mm～20mm，更优选半径为12mm～18mm，再优选半径为15mm。

对二凹槽之间的中心距离没有特别限制，可以根据实际的加工和应用需要而定。例如，在平行凹槽等距离分布、而且板尺寸一定的情形下，二个凹槽之间的中心距离决定于所需要的凹槽数量，也就是决定于所需的流量。所需要的流量越大，所需要的凹槽数量就越多，二凹槽之间的中心距离就越小。这可以根据实际需要而确定。但优选二凹槽的中心轴线之间的距离为30mm～100mm，更优选40mm～60mm，再优选为45-50mm。

对于半椭圆形凹槽，半椭圆形的短轴长轴尺寸大小决定流体通道的截面积，它决定于所需的流体通道的流量。该尺寸也没有特别限制，可以根据实际需要而定，优选：短轴半径为8mm～16mm，更优选10mm～14mm，再优选短轴半径为12mm。长轴半径优选为12mm～20mm，更优选14mm～18mm，再优选16mm。在平行凹槽等距离分布的情形下，二个凹槽的中心轴线之间的距离优选为35mm～100mm，更优选45mm～80mm，再优选50-60mm。

对于其它形状的凹槽，凹槽深度尺寸优选为10mm～20mm，更优选12mm～18mm，再优选深度尺寸为15mm。在平行凹槽等距离分布的情形下，二个凹槽的中心轴线之间的距离优选为30mm～100mm。更优选35mm～80mm，更优选45mm～65mm，再为50-60mm。

为了进一步提高热交换效率、并降低成本，优选两块板上都排布有长条形凹槽，这些凹槽都构成热交换器的流道。更优选的是：两块板具有至少一对对映体凹槽，该对映体凹槽分别位于两块板上，它们在各自板上的位置呈镜像对映，而且它们沿长度方向的中心轴线相重合，而又分别凸起于各自板的背面。当两块板的正面经面对面贴合焊接后，该对对映体凹槽合起来构成一个凸起于热交换器底面的两侧的流道。

在本发明的一个更优选的实施方式中，其中一块板上的所有凹槽都在另一块板上具有相对映的凹槽。即：一块板中的所有凹槽都与另一块板上的相应凹槽构成对映体凹槽。这有利于加工和使用，并有利于提高热交换率。

在本发明的热交换器中，一块板上的凹槽的剖面形状和剖面尺寸与另一块板可以相同、也可以不同。可以根据加工和使用的具体要求，来确定两者是否相同。但是为了便于加工和使用，优选两者完全相同。

当热交换器的两块板具有对映体凹槽时，虽然该对对映体凹槽在各自板上的位置是对应的，而且沿长度方向的中心轴线重合，但是该对映体凹槽的剖面形状和剖面尺寸却是可以不同的，也可以相同。可以根据加工和使用的具体要求，来确定两者是否相同。优选两者相同。

本发明的热交换器的制造方法如下。首先，选择材料合适的两块板。用压模机在两块板的正面上压出数条形状和尺寸符合要求的长条形凹槽，凹槽自板背面向外凸起。如果两块板上有对映体凹槽，要保证对映体凹槽在两块板上位置正确，即两者的位置相互呈镜像、而且沿长度方向的中心轴线重合，焊接后两者可以形成一个凸起于底面两表面的完整的流体通道。

然后，将这样的两块板进行焊接。

本发明的板式热交换器通过焊接两块板而成。对于焊接方法，没有特别限制，只要它适用于焊接热交换器的材料即可。优选采用电阻压力焊接方法进行焊接。所述的电阻压力焊接方法是一种本行业内常用的焊接方法，它是利用电流直接流过焊件本身及焊件间的接触面所产生的电阻热，使焊件局部加热到高塑性或熔化状态，同时加压而完成焊接过程。

本发明具体采用电阻压力焊中的缝焊(或称为滚焊)焊接方法。参见图7，构成本发明热交换器的两块板5作为焊件，将它们的正面以面对面方式水平放入由圆盘状上电极6、圆盘状下电极7构成的缝隙之间，通电后的圆盘状上电极6、下电极7紧压二块焊件、并同时沿相反的方向旋转，使二块焊件连续喂入缝隙并水平送进，由此在二块焊件上产生贴合焊接区域，把两块板焊结成一体。标记8表示焊点。

然后在流道进口上焊接上进口接头，在流道出口焊接上出口接头。进口接头和出口接头可以分别安排在热交换器同一侧的上、下部位，也可以分别安排在热交换器的不同侧的上、下部位。

本发明的波纹状板式热交换器广泛应用在石油化学、药液、血液、酒类、造纸、涂料、香烟、食品加工的反应罐、贮藏罐中，也广泛应用在压缩机外部冷却、燃气罐冷却、废气锅炉冷却、真空设备冷却中，也应用在金属表面磷化槽中和其它场合中。

在其一种具体用途中，该热交换器可以直接结合到容器或液槽的外壳上，从进口接头向该热交换器的流道中通入热媒或冷媒，就可以与容器内的物质进行热交换。

在该情形下，优选采用单层波纹状热交换器。将该热交换器的有凸起流道的一侧朝外，而将呈平面状的另一侧紧贴容器或液槽的外壁结合到外壳上。结合方式可以采用常规的结合方法，例如粘合、焊接、采用固定器件等，优选焊接方法。

容器或液槽可以是长方形、正方形、圆形、或椭圆形等。对于长方形或正方形容器，其外壳是平面，本发明的热交换器可以直接结合到该容器外壁上。对于圆形或椭圆形容器，需要将所述的热交换器沿长度方向整体弯曲加工成弧度与容器外壁相同的园弧状，然后结合到圆形容器的外壳上。

本发明单个热交换器沿长度方向整体弯曲加工成的弧度优选为小于等于60°。

当板式热交换器结合到容器或液槽的外壁上之前，优选在热交换器与外壁接触的表面上、或热交换器与容器外壁之间的间隙处，涂上一层导热水泥。该导热水泥是一种对金属材料无腐蚀的无毒单组份精细化工品，其导热系数为12～15W/M·K，比空气的导热系数高五百多倍，可以明显提高热交换器对金属容器或金属液槽内液体的热交换效率。

本发明板式热交换器的另一个用途是：可以直接置于容器或液槽内。从进口接头向该热交换器的流道中通入热媒或冷媒后，就可以直接与容器或液槽内的物质进行热交换。

根据使用场合中换热量的不同，本发明的板式热交换器可单独使用，也可多个组合使用。将一个或多个热交换器放入液槽中使用时，就成为浸渍式热交换器，热交换器上流道表面及其余表面直接与液槽中的液体接触，去加热或冷却液槽中的液体，进行热交换。由于能够实现全方位的面式接触，所以接触面大，换热效率就极高。同时，实现了在同样换热量情形下，节省热交换器所用的材料量。

当热交换器直接浸入磷酸盐溶液中时，热交换器的表面上可以事先涂烧上氟树脂涂层，以防止用于磷酸盐溶液中时，磷酸盐溶液中的铁会粘附固化在热交换器表面，造成热交换器交换效率下降。

本发明还涉及一种容器，其外壳包含至少一个本发明板式热交换器，所述的热交换器沿四周边缘与周围的外壳材料或相邻的热交换器的边缘经焊接而结合成一体，构成容器外壳的一部分或整个外壳。也就是说，本发明的热交换器可以直接用作容器的外壳，同时它还能够与容器内的物质进行热交换。

这样的容器外壳优选包含至少两个热交换器，而且至少两个热交换器是相邻接的，其中一个热交换器的出口接头与另一个相邻热交换器的进口接头相通，使相邻的热交换器的流道串联相通。这些热交换器也可以相互不邻接，它们的进口接头都与流道媒体的总供口相接，它们的出口接头都与流道媒体的总出口相接，它们的流道并联相通。

这样的容器可以是长方形、正方形、圆形、或椭圆形等。对于长方形或正方形容器，其外壳是平面，本发明的板式热交换器可以由常规的焊接方法，直接与周围的外壳材料或相邻的热交换器沿边缘焊接结合成一体。对于圆形或椭圆形容器，需要将所述的热交换器沿长度方向整体弯曲加工成弧度与容器外壳所需的弧度相同的园弧状，每个热交换器所容许的弯曲弧度为小于等于60°。然后再与周围的外壳材料或相邻的热交换器沿边缘焊接结合成一体。或者板式热交换器先与周围的外壳材料或相邻的热交换器沿边缘焊接结合成一体，再沿长度方向整体弯曲加工成弧度与容器外壳所需的弧度相同的园弧状，其中每个热交换器所容许的弯曲弧度也为小于等于60°。

这样的容器优选是圆形容器，所述的热交换器优选构成其整个圆筒形外壳。在该情形下，圆筒形外壳的半径优选为1.8米～10米，更优选2-8米，再优选2-5米。该外壳配上金属上盖和底部外壳就成为贮存液体的圆形容器或液槽。在这样的容器的圆筒形外壳中，单个热交换器沿长度方向整体弯曲的弧度优选小于等于60°。

本发明的板式热交换器具有许多意外好的效果。它不仅结构简单、用料省、成本低，而且制造过程也非常简单。尤其意外的是，它的使用还特别方便。它不仅可以直接结合到容器或液槽的外壁上，与容器或液槽内的物质进行热交换，还可以很方便地直接置于容器或液槽内的物质中间，与其中的物质进行全方位的热交换，极大地提高了热交换效率。另外，申请人还意外地发现，它能够直接构成容器或液槽的外壳的一部分或全部，在用作外壳的同时，与容器或液槽内的物质进行热交换，大大节省了容器外壳所需要的材料。这样的热交换器在本发明之前尚未见报道。

下面由实施例进一步阐述本发明的波纹状板式热交换器。

实施例1

选择两块材料、长度、宽度、和厚度均相同的不锈钢薄板，长和宽均为1.1m，厚度为0.8mm。在其一面上由压模机压出20条半圆形凹槽(该面称为板的正面)。这些凹槽沿长度方向相互平行而等距离地排布在板上，凹槽的剖面形状为半圆形，半径为15mm。二凹槽的中心轴线之间的距离是50mm。凹槽自板背面向外凸起。这两块板上的所有凹槽都构成对映体凹槽，即对映体凹槽在各自板上的位置呈镜像对应。当它们的正面以面对面方式贴合起来时，它们沿长度方向的中心轴线相重合。

采用电阻压力焊接方法中的缝焊方式，将两块板的正面以面对面方式进行贴合焊接。首先将两块板的正面面对面地贴合起来，使两块板中心对准，四边对齐，并使两块板上的对映体凹槽沿长度方向的中心轴线相重合。然后，将这样贴合起来的两块板，喂入由一对圆盘状电极(即上圆盘状电极和下圆盘状电极)构成的缝隙之间，使要进行焊接的部位(即贴合起来的板平面部分)位于缝隙中。然后，将圆盘状上、下电极6和7通电，并使之紧压二块板的要焊接部位。接着，两个电极同时沿相反的方向旋转，使二块板的要焊接部分连续喂入缝隙并水平送进，由此在二块板上形成贴合焊接区域，即热交换器的底面。向外凸起于底面的两个半圆形对映体凹槽构成一个完整的圆形流道。由此，两块板形成一个双层波纹状热交换器。

将一个进口接头焊接到位于热交换器一侧的流道的上端进口，一个出口接头焊接到热交换器同一侧的下端出口。由此，进口接头和出口接头分别位于热交换器同一侧的上下端。

经过焊接质量检验和流体通道密封性质量检验合格后，进行清洁处理。然后，将5个这样形成的热交换器浸入酒贮藏罐的酒液中。向流道中不间断地注入合适温度的冷媒流体后，通过热交换器表面全方位地与酒液接触，进行热交换，用以控制酒液的温度。

实施例2

选择两块板，一块是厚度为0.8mm的不锈钢薄板，长和宽均为2.0m，另一块是厚度0.6mm的钛钢板，钛钢板的长度和宽度略大于不锈钢板。

在不锈钢板的一面上由压模机压出30条半椭圆形凹槽(该面称为板的正面)，这些凹槽沿长度方向相互平行且等距离排布在板上。凹槽的剖面形状为半椭圆形，短轴半径为12mm，长轴半径为20mm。二凹槽的中心轴线之间的距离是60mm。凹槽自板背面向外凸起。

钛钢钢板没有进行压模处理，没有凹槽。

采用电阻压力焊接方法中的缝焊方式，将不锈钢薄板的正面与钛钢板的一面以面对面方式进行贴合焊接。首先将两块板面对面地贴合起来，使两块板的中心对准、四边平行。然后，将这样贴合起来的两块板，喂入由一对圆盘状电极(即上圆盘状电极和下圆盘状电极)构成的缝隙之间，使要进行焊接的部位(即贴合起来的板平面部分)位于缝隙中。然后，将圆盘状上、下电极6和7通电，并使之紧压二块板的要焊接部位。接着，两个电极同时沿相反的方向旋转，使二块板的要焊接部分连续喂入缝隙并水平送进，由此在二块板上形成贴合焊接区域，即热交换器的底面。向外凸起于底面的半椭圆形凹槽构成一个半椭圆形的流道。由此，两块板形成一个单层波纹状热交换器。

使热交换器的流体流道的进口和出口分别位于热交换器不同侧的上、下端。将一个进口接头焊接到位于热交换器一侧的流道上端进口，出口接头焊接到位于热交换器另一侧的流道下端出口。由此，进口接头和出口接头分别位于热交换器不同侧的上、下端部位。

将该热交换器沿长度方向弯曲加工成弧度为60度(弦高尺寸为0.26米)的园弧形，使热交换器的钛钢钢板一侧的表面(即没有流道凸起的表面)成为弧形的内表面。

经过焊接质量检验和流道密封性质量检验合格并经清洁处理后，将6个热交换器沿边缘二二相焊接，使一个热交换器的进口接头与相邻热交换器的出口接头相通，出口接头与另一个相邻的进口接头相通。由此，使各热交换器的流道相通。在热交换器的弧形内表面与化工品反应罐的外壳空隙处涂上一层导热系数为12W/M·K的导热水泥，提高热交换效率。将这样的热交换器紧贴固定到直径为3.82米的化工品反应罐的外壁上，向热交换器流体通道中不间断地注入合适温度的流液后，热交换器表面及其导热水泥将冷(热)传导给化工品反应罐的外壳，去加热或冷却化工品反应罐内的液体，用以控制化工品液体的温度。

实施例3

选择两块板，一块是厚度为0.8mm的不锈钢薄板，长和宽均为1.2m，另一块是厚度0.6mm的碳钢钢板，碳钢钢板的长度和宽度尺寸与不锈钢薄板相同。

分别在不锈钢薄板和碳钢钢板的一面上由压模机压出10条凹槽(该面称为板的正面)，每块板上的凹槽沿长度方向平行且等距离分布。两块板没有任何一对对映体凹槽，即不锈钢薄板上的各凹槽位置均与碳钢钢板上的凹槽位置相错，而且对应于碳钢钢板上二相邻凹槽之间的板平面。

不锈钢薄板上的凹槽的剖面形状为半圆形，半径为20mm，二半圆形凹槽的中心轴线之间的距离是100mm，二半圆形凹槽之间的间距是60mm。

碳钢钢板上的凹槽的剖面形状为长方形，宽度(自板凸起的深度)为10mm，长度40mm，二长方形凹槽的中心轴线之间的距离为100mm，二凹槽之间的间距是60mm。

采用电阻压力焊接方法中的缝焊方式，将两块板的正面以面对面方式进行贴合焊接。首先将两块板的正面面对面地贴合起来，使两块板上的中心对准，四边对齐。然后，将这样贴合起来的两块板，喂入由一对圆盘状电极(即上圆盘状电极和下圆盘状电极)构成的缝隙之间，使要进行焊接的部位(即贴合起来的板平面部分)位于缝隙中。然后，将圆盘状上、下电极6和7通电，并使之紧压二块板的要焊接部位。接着，两个电极同时沿相反的方向旋转，使二块板的要焊接部分连续喂入缝隙并水平送进，由此在二块板上形成贴合焊接区域，即热交换器的底面。向外凸起于底面的半圆形凹槽和长方形凹槽分别构成一个半圆形和长方形流道。由此，两块板形成一个双层波纹状热交换器。

将进口接头焊接到位于热交换器一侧的下端的流道进口，将出口接头焊接到位于热交换器另一侧的上端的流道的出口。由此制成了本发明的双层波纹状板式热交换器。

经过焊接质量检验和流体通道密封性质量检验合格后，进行清洁处理。然后，将3个这样形成的热交换器浸入药液反应罐的药液中使用，向热交换器流体通道中不间断地注入合适温度的流液后，通过热交换器表面与药液的接触进行冷热交换，用以控制药液的温度。

实施例4

选择两块厚度和尺寸完全相同的不锈钢薄板，厚度0.8mm，长和宽均为3.0m。

在一块不锈钢板的一面上由压模机压出29条梯形凹槽(该面称为板的正面)，这些凹槽沿长度方向相互平行且等距离排布在板上。凹槽的剖面形状为梯形，梯形高为10mm，底边长40mm，上边长20mm。二凹槽的中心轴线之间的距离是100mm。凹槽自板背面向外凸起。

另一块板未进行压模处理，没有凹槽。

采用电阻压力焊接方法中的缝焊方式，将具有凹槽的不锈钢薄板的正面与另一块不锈钢钢板的一面以面对面方式进行贴合焊接。首先将两块板面对面地贴合起来，使两块板的中心对准、四边平行。然后，将这样贴合起来的两块板，喂入由一对圆盘状电极(即上圆盘状电极和下圆盘状电极)构成的缝隙之间，使要进行焊接的部位(即贴合起来的板平面部分)位于缝隙中。然后，将圆盘状上、下电极6和7通电，并使之紧压二块板的要焊接部位。接着，两个电极同时沿相反的方向旋转，使二块板的要焊接部分连续喂入缝隙并水平送进，由此在二块板上形成贴合焊接区域，即热交换器的底面。向外凸起于底面的梯形凹槽构成一个梯形的流道。由此，两块板形成一个单层波纹状热交换器。

采用上述方法制成数个热交换器，使其中一部分热交换器的流道进口位于热交换器一侧的上端，流道出口位于另一侧的下端。而使另一部分热交换器的流道进口位于热交换器一侧的下端，流道出口位于另一侧的上端。

将进口接头焊接到流道进口，将出口接头焊接到流道出口上。由此制成了许多单层波纹状板式热交换器。

再将该热交换器沿长度方向压制成弧度为18°(弦高尺寸为0.12米)的园弧形，使热交换器的没有流道凸起的一面为弧形的内表面。

经过焊接质量检验和流体通道密封性质量检验合格并经清洁处理后，将20只该热交换器沿周边二二相焊接，焊接成直径为19.1m的食品液体原料加热罐的园周外壳，使每个热交换器的出口接头与相邻热交换器的进口接头相通，进口接头与另一个相邻热交换器的出口接头相通，由此使各热交换器的流道相通。再配上金属上盖和底部外壳就成为圆形的贮存食品液体原料加热罐。

向热交换器流体通道中不间断地注入合适温度的流液后，通过热交换器表面与食品原料加热罐内的食品原料液体的接触进行冷热交换，用以控制食品原料液体的温度。

实施例5

如实施例1所述制备一个双层波纹状热交换器。

在热交换器的表面涂烧上氟素树脂，形成保护性涂层。

经过焊接质量检验和流体通道密封性质量检验合格并经清洁处理后，将该热交换器浸入金属表面磷化槽的磷化液中使用，向热交换器流体通道中不间断地注入合适温度的流液后，通过热交换器表面与磷化液的接触进行冷热交换，用以控制磷化液的温度。由于在热交换器的表面涂烧了氟素树脂保护性涂层，所以尽管用在磷酸盐溶液中也避免了磷酸盐溶液中的铁粘附固化在热交换器表面的现象，保持了热交换器交换效率，延长使用寿命。

Claims (20)

1.一种板式热交换器，它包括：底面、流道、进口接头、和出口接头；

其特征是：它由两块板构成，至少一块板的正面上排布有长条形凹槽，并凸起于板背面，所述两块板这样焊接成一体：使它们的正面以面对面的方式贴合焊接起来，并使凹槽自板背面向外凸起，经面对面贴合焊接起来的部分形成热交换器的底面，而自板背面向外凸起的凹槽构成向外凸起于底面的流道。

2.如权利要求1所述的板式热交换器，其中所述两块板的厚度、面积、和材料均相同。

3.如权利要求1所述的板式热交换器，它包含1-30条流道，沿长度方向等距离地平行排布在热交换器的底面上。

4.如权利要求1所述的板式热交换器，其中所述凹槽的剖面形状选自：半圆形、半椭圆形、梯形、矩形、正方形、或多边形。

5.如权利要求1-4中任一项所述的板式热交换器，其中所述的两块板的正面上都排布有长条形凹槽，这些凹槽都构成热交换器的流道。

6.如权利要求5所述的板式热交换器，其中两块板具有至少一对对映体凹槽，该对映体凹槽分别位于两块板上，它们在各自板上的位置呈镜像对映，而且它们沿长度方向的中心轴线相重合，两者面对面合起来构成一个凸起于热交换器底面的流道。

7.如权利要求6所述的板式热交换器，其中所述两块板中的所有凹槽都是对映体凹槽，其中一块板上的所有凹槽都在另一块板上具有相对映的凹槽。

8.如权利要求5所述的板式热交换器，其中所述两块板上的凹槽的剖面形状和剖面尺寸完全相同。

9.如权利要求7所述的板式热交换器，其中所述两块板上的对映体凹槽的剖面形状和剖面尺寸完全相同。

10.如权利要求1所述的板式热交换器，其中所述两块板由电阻压力焊接方法进行焊接。

11.如权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，所述板的材料选自：不锈钢、钛钢、或碳钢钢板。

12.一种权利要求1所述的板式热交换器的用途，它直接结合到容器外壁上，从进口接头向该热交换器的流道中通入热媒或冷媒，与容器内的物质进行热交换。

13.如权利要求12所述的用途，其中所述的容器外壳是圆形的，所述的热交换器沿长度方向整体弯曲加工成弧度与容器外壳相同的园弧状，该圆弧小于等于60°，然后结合到圆形容器的外壁上。

14.一种权利要求1所述的板式热交换器的用途，它直接置于容器或液槽内，从进口接头向该热交换器的流道中通入热媒或冷媒，与容器或液槽内的物质进行热交换。

15.一种权利要求1所述的板式热交换器的用途，其用作容器或液槽的外壳的一部分或全部。

16.一种容器，其外壳包含至少一个权利要求1所述的板式热交换器，所述的热交换器沿四周边缘与周围的外壳材料或相邻的热交换器的边缘经焊接而结合成一体，构成容器外壳的一部分或整个外壳。

17.如权利要求16所述的容器，其外壳包含至少两个热交换器，而且至少两个热交换器是相邻接的，相邻接的两个热交换器中的一个的出口接头与另一个的进口接头相通，使相邻接的两个热交换器的流道串联相通。

18.如权利要求16所述的容器，其外壳包含至少两个热交换器，该至少两个热交换器相邻或不相邻，它们的进口接头均与流道媒体的总供口相接，它们的出口接头都与流道媒体的总出口相接，它们的流道并联相通。

19.如权利要求16所述的容器，它是圆形容器，其中所述的热交换器每个都沿长度方向整体弯曲加工成弧度小于等于60°的圆弧，再沿四周边缘与周围的外壳材料或相邻的热交换器的边缘经焊接而结合成一体。

20.如权利要求19所述的容器，它是圆形容器，所述的热交换器构成其整个圆筒形外壳。

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