[发明专利]盘管式热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘管式热交换器。更具体地，本发明涉及一种用于在液体产品的处理系统中在传热介质和液体产品之间传递热量的改进的盘管热交换器。

背景技术

盘管式热交换器是已知的，其在封闭在容器内的传热介质和流过在传热介质容器内延伸的管状盘管(tubular coil)的液体产品之间进行热传递。这样的盘管式热交换器已被证明对于某些类型的具有相对高粘度的液体产品是特别有效的。例如，盘管式热交换器通常用于高粘度流体的液体食品加工中，高粘度流体如酱、甜点布丁、汤等。这些种类的流体流过管状盘管，同时在传热介质和液体产品之间进行热传递。

因此，容器储存和运输很大量的绕着管状盘管流动的传热介质，以进行期望的热传递。传热介质通过该容器的流动使得容器内的压强增大，因而容器在其上端由被紧紧地拧到容器上的平坦的盖封闭。

为了提高热交换效率，内部容器可被设置成使得管状盘管的环包围内壳。因此，容器内的让传热介质流动的体积显著减少，使得流动的传热介质在内壳和容器之间的区域循环。

在已知的盘管式热交换器中，内壳与所述容器流体连接，使得所述传热介质会填充内部容器。这样的解决方案提高了传热效率，但是，由于需要加热内壳中的固定量的传热介质，因而使得预灭菌时间很长，这是主要的缺点。

另外，在液体处理系统中使用的盘管式热交换器必须能够维修和维护，同时盘管式热交换器的内部必须是能进入的。因此，容器的上端通过被紧紧地拧到容器的开口上端的气缸头密封。

由于所描述的盘管式热交换器作为大型加工系统使用，因而对支承它的底盘(floor)总有高的要求。因具有高达数米的盘管式热交换器，所以支承底盘必须仔细构建，以便给处理设施提供必要的安全性。

最近的改进包括提供了一种解决方案，在该方案中，内壳限定了填充有空气的密闭空间。这种解决方案的主要优点在于，盘管式热交换器的总重量减少了。

然而，任何传热介质泄漏到内壳中将降低盘管式热交换器的效率以及增大总重量。这可能由于容器内的压强高而发生，容器内的压强通常为约10巴。所以，这样的解决方案有很大风险。

由此，对于能降低故障的风险的盘管热交换器就有了需求。此外，对于能避免在故障模式下操作的盘管式热交换器也存在需求。

发明内容

因此，本发明的目的是克服或减轻上述问题。

基本构思是提供一种使得故障检测容易进行的盘管式热交换器。

另一个构思是提供一种在操作期间具有减小的重量的盘管式热交换器。

又一个构思是提供一种降低材料成本的盘管式热交换器。

根据第一方面，提供了一种盘管式热交换器。盘管式热交换器包括：密闭容器，其具有用于接收传热介质的入口和用于排放传热介质的出口；管状导管，其在所述容器内从所述容器的下部螺旋延伸到所述容器的上部，以输送将要通过所述传热介质加热的液体产品；以及由所述管状导管的环包围并将所述传热介质密封的内壳，其中，所述内壳包括通向所述盘管式热交换器外部的环境的开放通道。

所述开放通道在使用中被布置在所述内壳的下端，从而少量的泄漏很容易检测到，因为重力将促使这样从所述内壳漏出的液体到达底层(ground floor)。

所述容器和所述内壳在使用中可以从支承板向上延伸，这是有利的，因为所述容器和所述内壳可以被拆卸下来，以便能对所述热交换器进行维修和维护。

可以通过O形环抵靠所述支承板密封所述容器。因此，以简单和具成本效益的方式提供了有效的密封。

所述支承板可以具有将所述内壳与所述盘管式热交换器外部的环境连接的通孔。这是有利的，因为任何泄漏会直接输送到在所述支承板下面的底盘上，从而使所述泄漏很容易检测到。

所述容器和/或所述内壳可具有圆筒形的形状，这使得它非常耐用，且易于制造。

所述容器可以包括管状体和封闭的上端，其中，所述封闭的上端可以具有弯曲的形状。因此，盘管式热交换器的整体重量减小，而又不降低盘管式热交换器的耐压性和安全性。所述容器的封闭的上端还可以被焊接到所述管状体上，从而不需要螺栓或其它紧固件。

所述内壳可包括管状体和封闭的上端，其中，所述封闭的上端具有弯曲的形状。另外，在这种情况下，盘管式热交换器的整体重量减小，而不降低所述盘管式热交换器的耐压性和安全性。

所述内壳的所述封闭的上端可以被焊接到所述管状体上。

根据第二方面，提供了一种液体产品处理系统，其包括至少一个根据第一方面所述的盘管热交换器。