[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及用于具有无接触分配通路的板式热交换器的热交换器板。本发明还涉及用于具有无接触分配通路的板式热交换器的、包括两个热交换器板的盒。本发明进一步涉及包括多个热交换器盒的热交换器。本发明进一步涉及用于组装包括两个热交换器板的盒的方法。

背景技术

食品制造的典型特征在于需要加工和处理高粘性的产品，例如充碳酸气的饮料、果汁、汤、乳制品的浓缩物和流体稠度的其它产品。由于自然原因，在此背景下的卫生愿望和期望非常高，以使得能够满足各管理机构的要求。

在工业中为了许多不同的目的而使用板式热交换器。为(例如)食品工业使用板式热交换器的一个问题在于，一些产品包含混合在流体中的纤维和其它固体物质。在大多数板式热交换器中，热交换器包括一种类型的板，该板安装成每隔一个板旋转180度，以便为流体形成两个不同的通道，一个通道用于冷却介质，一个通道用于待冷却的产品。在各个板之间提供了密封。这种布置是成本有效的，且对于许多种应用都起作用，但在就饮料和包含纤维和其它固体物质的其它产品而论时，这种布置显现出了一些缺点，因为板将在一些接触点处支承在彼此上。各个板设有凸脊和凹谷，以便一方面提供机械刚度，且另一方面改进与液体的热交换。板将在该板的图案彼此相会的地方支承在彼此上，这将改进板组合件的机械刚度。这是重要的，尤其是在流体具有不同的压力的时候。板支承在彼此上的一个缺点在于，各个支承点将构成流动限制，在此处，包含在液体中的物质可被捕获并且可积聚。积聚的物质将进一步限制流动，从而导致更多的物质积聚。这将有些类似于河流三角的形成，其中较小的流动差异将沉积一些物质，这继而导致更多物质沉积。

关于板式热交换器中的物质的阻塞的问题的一个解决方法是使用其中产品通路为无接触式的热交换器。这种类型的热交换器减少了物质在产品通路中的积聚。为了在以传统的方式使用用于不接触式板式热交换器的热交换器板时获得足够的刚性，板例如通过焊接或铜焊永久地成对地连接在一起。这样，两个板就形成盒，板之间有多个接触点，其中接触点连接在一起，板的边缘也连接在一起。该盒将足够刚硬，以处理两种流体之间的压力的一些差异，从而使得实现无接触产品通路。由于加热/冷却流体通路将在盒的内部，所以重要的是将两个板连接在一起而没有任何泄漏。尤其是如果加热/冷却流体将具有相对高的压力，即使是小的泄漏也将引起问题。因此，必不可少的是在盒的周围实现完全气密性的接合。

从JP 2001-272194中得知了一种具有无接触通路的板式热交换器。在这种热交换器中，具有纵向凹槽的相同的类型的两个板彼此永久地连接在一起而形成盒，其中形成了纵向通路，以用于热交换流体。使用衬垫来堆叠这种盒，从而在两个盒之间形成无接触产品通路。

WO 2006/080874中公开了具有无接触产品通路的另一种热交换器。在所公开的热交换器中，使用与流向垂直的皱折状和波浪形的图案，以便对板提供刚性，而且还改进了两种流体之间的传热。

在WO 2006/080874中公开的热交换器是所谓的半焊接的板式热交换器，即包括通过将热交换器板成对地焊接或铜焊在一起而形成的许多盒的热交换器。焊缝通常沿着盒的侧边缘且在端口孔周围延伸。衬垫设置在相应的盒之间，且通常由橡胶材料制成，且位于热交换器板的凹槽中。一束流体在盒的内部流动，而另一束流体在盒之间流动。盒内部的流动通路用于加热/冷却流体，而盒之间的流动通路用于含纤维的流体。半焊接的板式热交换器容忍相对高的压力，且使得可能打开板组合件以及清洁成对的、焊接的热交换器板之间的空间。代替了热交换器板的热交换表面周围的、板之间的每隔一个空间中的衬垫的焊缝降低了更换衬垫的需要，且增强了安全。板中的公差和/或连接技术可能会给出有缺陷的结果，或者可降低盒中的最大允许压力。

这些解决方法可对一些应用起作用，但是它们仍然显现出了一些缺点。因此存在改进的空间。

发明公开

因此本发明的一个目标是提供一种用于板式热交换器的改进的板，且提供一种包括至少一个有创造性的板的改进的盒。

在权利要求1的特征部分中描述了根据本发明的问题的解决方法。权利要求2至6包括板的有利的实施例。权利要求7包括用于热交换器的有利的盒，而权利要求8至12包括盒的有利的实施例。权利要求13包括有利的热交换器。权利要求14包括一种用于组装热交换器盒的有利的方法。