[发明专利]用于加热对温度和停留时间敏感的产品的换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对温度敏感的和/或可聚合的产品的换热器。

背景技术

从文献中可知许多不同的换热器实施方式。例如形式为板式换热器 或微型换热器的换热器有利于短暂的停留时间。然而这些换热器具有缺 点，即由于狭窄的流动间隙，它们只适用于低粘性的产品。对于更高粘 性的产品，经过换热器的压力降可能会很高。对于倾向于聚合的产品， 例如单体或还含有单体的聚合糖浆，在工作或停止期间单体在换热器中 会有聚合的危险。从板式换热器或微型换热器中去除聚合糖浆是很复杂 的，甚至是不可能的。对于特别是多帕(Pas)的高粘性物质和高于10 巴的高压力，由于制造方法和出现的力，不能提供板式换热器。

US-PS 1.961.907描述了一种管束式换热器，它具有在管中的螺旋形 的带凹槽的排挤体。由于螺旋状流动达到了特别有效的热传递。但由于 待调温的介质在排挤管内部的流动，会产生额外的压力损失和额外的停 留时间，这对产品可能有害。此外复杂的设计还会导致成本高、可拆卸 性差和清空工作困难。

DE-G 87 12 815(VIA方法技术协会)描述了一种用于压缩空气干 燥器的管束式换热器。为节省材料，导入管中的排挤体自身也由在进入 侧封闭的管构成。排挤管可以具有带凹槽的表面。然而，这种并非为温 度敏感的产品而设计的构造具有很大的被产品填充的容积，由于没有使 用带有很小支撑(Hold-up)的底部并且排挤棒在底部没有封闭。另外， 排挤管是不可拆卸的，这对温度敏感的聚合体来说是很大的缺点。

DE-G 89 03 349(VIA方法技术协会)描述了一种特别用于压缩空 气干燥器的管束式换热器。为了使得传热介质尽可能均匀地流过装置， 在装置中设置有一多孔板，其确保朝向管的均匀的流动。然而，在这种 管束式换热器中温和的传热是没有必要的，所以对排挤棒的横截面没有 特别的要求并且不需要任何带有最小支撑的排挤棒或平底。此外，排挤 棒是不能拆卸的。

即使在高粘度产品的情况下也具有很低的压力降的换热器通常例如 是管束型的。在这个实施例中，产品流过多个平行设置的管。然而它的 缺点是，该管束式换热器通常具有小的比换热面。该比换热面在此由换 热表面与管中容积的比定义，所述管中填充产品。由于换热表面很小， 通常因此需要大的具有大的管中支撑的换热器。停留时间因此在该管束 式换热器中会很高。

发明内容

针对已讨论的现有技术，现在的目的是开发一种换热器，其使在换 热器中待加热或冷却的产品的停留时间尽可能短。换热器应该更进一步 这样设计，即低粘性产品和高粘性产品都能被加热或冷却。

按换热器的实施例力图实现：

●在压力降很小的同时，还可实现很短的停留时间；

●容易清洁；

●容易制造；

●容易密封；

●能用于很宽的温度、压力和粘性范围；和

●能很好地处理在产品腔与加热或冷却腔之间的温度差异。

此目的通过这样的管束式换热器实现，其具有在填充产品的管中特 别设计的排挤棒。这些排挤棒这样设计，即它们占超过40％的管中容积， 优选占超过50％的管中容积，更特别优选占超过60％的管中容积。为了 将装置中的被产品填充的容积保持较小，有利的是，一个或多个排挤体 设置在装置的换热器罩内或使用至少一个平底。

附图说明

图1换热器的纵向剖视图；

图2换热器的横向剖视图；

图3图4的横向剖视图；

图4排挤棒的视图；

图5图6的横向剖视图；

图6排挤棒的视图；以及

图7和8示出排挤体的特殊设置。

具体实施方式

1.管束式换热器的设计

描述

管束式换热器包含外壳(4)和管束，该管束是由一个或多个被待调 温的产品穿流的、基本平行设置的管构成。管可相互对齐地、偏置地或 在同心的孔圆上设置。优选最小的且基本相同的管间隔，因而实现很小 的被产品填充的容积(6)。特别优选把管设置在同心圆上，以便实现朝 向管的均匀流动并且使底部区域中的死区很小。