熱交換器制造技術(shù)

一種在熱交換器匣盒中的斜襯墊支架（２２），該熱交換器匣盒適合于具有免接觸式流動(dòng)通道（２８）的熱交換器，其中匣盒（１１，２９）包括兩個(gè)相同類型的板（１２），其中各板具備具有多個(gè)脊部（１９）和谷部（２０）的波紋狀圖案，其特征在于，斜襯墊支架（２２）包括沿著斜襯墊凹槽（２１）彼此相鄰地定位的多個(gè)凹口（２３）和凸出（２４）。這種斜襯墊支架的優(yōu)點(diǎn)在于，獲得在該斜襯墊處的免接觸式支撐。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及具有免接觸式(contact-free)分配通道的板式熱交換器中的襯墊支 架(gasket support)。本專利技術(shù)還涉及包括具有襯墊支架的多個(gè)熱交換器匣盒(cassette) 的熱交換器。
技術(shù)介紹
食品制造典型地以需要加工和處理高粘度產(chǎn)品為特征，例如，用于碳酸飲料、汁、 湯、乳制品以及其它流體一致性產(chǎn)品的濃縮物。由于自然的原因，在這方面的衛(wèi)生愿望和期 望非常高以滿足各個(gè)管理機(jī)構(gòu)的要求。包含顆粒或纖維的高粘度流體還用于該工業(yè)的其它 領(lǐng)域，例如在不同的加工工業(yè)中。板式熱交換器由于許多不同的目的而用于該工業(yè)中。使用例如用于食品工業(yè)中的 板式熱交換器的一個(gè)問(wèn)題是，有些產(chǎn)品包含混合在流體中的纖維和其它固體材料。在大多 數(shù)板式熱交換器中，熱交換器包括一種板，其與每隔一個(gè)旋轉(zhuǎn)180度的板一起裝配，以形成 用于流體的兩個(gè)不同的通道，一個(gè)通道用于冷卻介質(zhì)，一個(gè)通道用于待冷卻的產(chǎn)品。在各個(gè) 板之間提供密封。這種布置節(jié)約成本并用于許多應(yīng)用，但是當(dāng)涉及到包括纖維和其它固體 材料的飲料和其它產(chǎn)品時(shí)表現(xiàn)出一些缺點(diǎn)，這是因?yàn)榘鍖⒃谝恍┙佑|點(diǎn)上彼此支承。各個(gè) 板具有脊部和谷部，以便一方面提供機(jī)械剛度而另一方面改善流體的熱交換。該板將在板 的圖案彼此交會(huì)的位置彼此支承，這將改善板組件的機(jī)械剛度。這尤其在流體具有不同壓 力時(shí)是重要的。彼此支承的板的缺點(diǎn)在于，各支承點(diǎn)將構(gòu)成流量限制，在此處包含在流體中 的材料可被捕獲并可積累。積累的材料將進(jìn)一步限制流量，從而導(dǎo)致更多材料積累。這將 有些類似于河流三角洲的形成，其中，小的流量差異將沉積一些材料，而這些材料反過(guò)來(lái)導(dǎo) 致更多材料沉積。對(duì)于板式熱交換器中關(guān)于材料堵塞的問(wèn)題的一個(gè)解決方案是，使用產(chǎn)品通道是免 接觸式的熱交換器。這種熱交換器減少在產(chǎn)品通道中的材料積累。然而，重要的是，接近密 封襯墊的區(qū)域也設(shè)計(jì)成不積累材料，并且它們同時(shí)是機(jī)械堅(jiān)硬的。一個(gè)這種特定區(qū)域是圍 繞所謂的斜襯墊(diagonal gasket)的區(qū)域。US4781248A描述在進(jìn)口和出口區(qū)域與傳熱區(qū)域之間的范圍中具有華夫餅干狀 (waffle-like)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圖案的熱交換器。華夫餅干狀的圖案用于改善熱交換器中的流 量分配。US4403652描述具有免接觸式通道的熱交換器。該熱交換器包括具有由腹板和通 過(guò)鑄造制成的特定集管分段連接的兩個(gè)側(cè)面的特定的、擠壓成型的熱面板。由于集管分段 是鑄造的，故圍繞襯墊的區(qū)域可設(shè)計(jì)成沒(méi)有脆弱點(diǎn)。這種解決方案是非常昂貴和復(fù)雜的，但 可用于一些應(yīng)用。為了在將傳統(tǒng)的熱交換器板用于免接觸式的板式熱交換器時(shí)獲得足夠的堅(jiān)硬性， 板例如通過(guò)焊接或銅焊成對(duì)地永久聯(lián)接在一起。這樣，兩個(gè)板形成在板之間具有多個(gè)接觸 點(diǎn)的匣盒，其中接觸點(diǎn)以及板的邊緣聯(lián)接在一起。匣盒將是足夠堅(jiān)硬的，以處理兩種流體3之間的壓力差，從而實(shí)現(xiàn)免接觸式的產(chǎn)品通道。一個(gè)具有免接觸式通道的板式熱交換器從 JP2001272194中已知。在該熱交換器中，具有縱向凹槽的相同類型的兩個(gè)板永久地彼此連 接以形成匣盒，其中形成縱向通道用于熱交換流體。這種匣盒使用襯墊堆疊，從而在兩個(gè)匣 盒之間形成免接觸式的產(chǎn)品通道。另一個(gè)具有免接觸式的產(chǎn)品通道的熱交換器在W02006/080874中公開(kāi)。在該公開(kāi) 的熱交換器中，使用垂直于流向的波紋狀的和起伏狀的圖案，以便為板提供堅(jiān)硬性并改善 兩種流體之間的傳熱。由于圍繞斜襯墊凹槽的區(qū)域相對(duì)于熱交換器板的圖案成角度，故脊 部和谷部在襯墊凹槽處將是不對(duì)稱的。由于這種不對(duì)稱，在斜襯墊凹槽中的支撐點(diǎn)之間的 距離將是不規(guī)則的，這將在襯墊凹槽中產(chǎn)生具有非均勻的機(jī)械剛度的弱區(qū)域。該弱區(qū)域，即 其中支撐點(diǎn)之間的距離較大，可能不能夠充分地支撐襯墊，這在壓力超過(guò)特定值時(shí)可導(dǎo)致 迫使襯墊脫離凹槽。這可導(dǎo)致產(chǎn)品通路中的泄漏并還可導(dǎo)致熱交換器板的顯著變形。在W02006/080874中公開(kāi)的熱交換器是所謂的半焊接板式熱交換器，也就是說(shuō)， 熱交換器包括通過(guò)將熱交換器板成對(duì)地焊接或硬焊到一起而形成的許多匣盒。焊縫通常沿 著匣盒的側(cè)邊緣并圍繞孔口延伸。襯墊布置在相應(yīng)的匣盒之間，并通常由橡膠材料制成且 位于熱交換器板的凹槽中。一種流體在匣盒內(nèi)流動(dòng)，另一種流體在匣盒之間流動(dòng)。匣盒內(nèi) 的流動(dòng)通道是用于加熱/冷卻流體的，匣盒之間的流動(dòng)通道是用于纖維性流體的。半焊接 板式熱交換器容許較高的壓力并使得開(kāi)啟板組件和清潔成對(duì)的焊接熱交換器板之間的空 間成為可能。代替在熱交換器板的傳熱表面周圍的、每隔一個(gè)板之間的空間中的襯墊的焊 接減少襯墊更換的需要并提高安全性。這些解決方案對(duì)一些應(yīng)用可起作用，但是它們?nèi)员憩F(xiàn)出一些弱點(diǎn)。因此，存在改進(jìn) 的余地。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的是提供用于具有免接觸式流動(dòng)通道的板式熱交換器的改進(jìn)的 斜襯墊支架。根據(jù)本專利技術(shù)的問(wèn)題的解決方案描述在權(quán)利要求1的特征部分中。權(quán)利要求2至7 包括斜襯墊支架的有利的實(shí)施例。權(quán)利要求9包括有利的熱交換器，權(quán)利要求10至15包 括熱交換器的有利的實(shí)施例。利用在適合于具有免接觸式流動(dòng)通道的熱交換器的熱交換器匣盒中的斜襯墊支 架，其中匣盒包括相同類型的兩個(gè)板，各板具備具有多個(gè)脊部和谷部的波紋狀的圖案，本發(fā) 明的目的得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樾币r墊支架包括沿著斜襯墊凹槽彼此相鄰地定位的多個(gè)凹口和凸出ο通過(guò)斜襯墊支架的第一實(shí)施例，獲得了允許密封襯墊的機(jī)械剛性支撐并同時(shí)允許 在接近斜密封襯墊的區(qū)域中的免接觸式的產(chǎn)品通道的襯墊支架。這將允許圍繞整個(gè)匣盒的 可靠密封。在本專利技術(shù)的斜襯墊支架的有利改進(jìn)中，兩個(gè)板的凹口彼此支承。這允許堅(jiān)硬的以 及因此剛性的斜襯墊凹槽。在本專利技術(shù)的斜襯墊支架的有利改進(jìn)中，兩個(gè)板的凹口彼此永久地聯(lián)接。這允許堅(jiān) 硬的和剛性的斜襯墊凹槽，其可處理兩個(gè)方向的高壓，即產(chǎn)品通道中的超壓和負(fù)壓。4在本專利技術(shù)的斜襯墊支架的另一個(gè)有利改進(jìn)中，該斜襯墊支架定位在斜襯墊凹槽和 傳熱表面之間。它的優(yōu)點(diǎn)在于，在加熱/冷卻介質(zhì)的通道中獲得支撐，而不干擾免接觸式的 產(chǎn)品通道。這還將改善斜密封襯墊的支撐。在本專利技術(shù)的斜襯墊支架的有利的進(jìn)一步改進(jìn)中，斜襯墊支架包括旁路通道。這是 有利的，因?yàn)橛捎诹黧w可流入旁路通道而不被支撐點(diǎn)干擾，故這改善了流體的流動(dòng)特性。在本專利技術(shù)的斜襯墊支架的有利的進(jìn)一步改進(jìn)中，凹口和凸出是矩形。這產(chǎn)生密封 凹槽的良好堅(jiān)硬性和用于支撐點(diǎn)的大的接觸面積。在本專利技術(shù)的斜襯墊支架的有利的進(jìn)一步改進(jìn)中，凹口和凸出是圓形。這也將產(chǎn)生 密封凹槽的良好堅(jiān)硬性和用于支撐點(diǎn)的大的接觸面積。在本專利技術(shù)的熱交換器中，包括具有斜襯墊支架的多個(gè)熱交換器匣盒。這允許具有 改進(jìn)的可靠性的改進(jìn)的熱交換器，其可經(jīng)受兩個(gè)通道之間的較高壓差。在本專利技術(shù)的熱交換器的有利的進(jìn)一步改進(jìn)中，在兩個(gè)匣盒之間的免接觸式通道中 的兩個(gè)斜襯墊支架之間的最短距離至少等于兩個(gè)匣盒的傳熱表面之間的最短距離。它的優(yōu) 點(diǎn)在于改進(jìn)流動(dòng)特性，因?yàn)樵谛币r墊支架處將不存在將有害地限制流量的任何區(qū)域。在本專利技術(shù)的熱交換器的有利的進(jìn)一步改進(jìn)中，熱交換器包括一種類型的匣盒。它 的優(yōu)點(diǎn)在于，該熱交換器在生產(chǎn)方面節(jié)約成本。在本專利技術(shù)的熱交換器的有利的進(jìn)一步改進(jìn)中，在兩個(gè)匣盒之間的免接觸式通道中 的兩個(gè)斜襯墊支架之間的最短距離是兩個(gè)凸出之間的距離a。當(dāng)該熱交換器使用一種類型 的匣盒時(shí)，相鄰匣盒的凸本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種在熱交換器匣盒中的斜襯墊支架（２２），該熱交換器匣盒適合于具有免接觸式流動(dòng)通道（２８）的熱交換器，其中所述匣盒（１１，１９）包括相同類型的兩個(gè)板（１２），其中各板具備具有多個(gè)脊部（１９）和谷部（２０）的波紋狀圖案，其特征在于，所述斜襯墊支架（２２）包括沿著斜襯墊凹槽（２１）彼此相鄰地定位的多個(gè)凹口（２３）和凸出（２４）。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J克蘭茨，M斯文森，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：阿爾法拉瓦爾有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：SE