空腔X型混合器热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种混合器热交换器插入件或混合器热交换器组件，并且涉及包括相应的混合器热交换器插入件组件的混合器热交换器，其具有改善的混合和温度控制行为并具有减小的结垢倾向。该混合器热交换器插入件包含具有内部体积(13)的中空本体板(10、11)的第一组，和具有内部体积(23)的中空本体板(20、21)的第二组。第一组中的中空本体板(10、11)相对于该混合器热交换器插入件(1)的纵向延伸方向(L)在第一方向(R1)上倾斜，第二组中的中空本体板(20、21)相对于该混合器热交换器插入件(1)的纵向延伸方向(L)在第二方向(R2)上倾斜。该第一组中的中空本体板(10、11)与该第二组中的中空本体板(20、21)侧向地对接，且第一中空本体板(10、11)的内部体积(13)连接至所述第二中空本体板(20、21)的内部体积(23)，以使得该第一组的所述内部体积(13)及该第二组的所述内部体积(23)为设计成携载温度控制流体的连接式总内部体积(13、23)的一部分。

Cavity type X mixer heat exchanger

The present invention relates to a mixer heat exchanger insert or mixer heat exchanger assembly, and to a mixer heat exchanger including a corresponding mixer heat exchanger insert assembly, which has improved mixing and temperature control behavior and has a reduced scaling tendency. The mixer heat exchanger inserts comprise a first group of hollow body plates (10, 11) with an internal volume (13) and a second group of hollow body plates (20, 21) with an internal volume (23). The hollow body plates (10, 11) in the first group are inclined in the first direction (R1) relative to the longitudinal extension direction (L) of the heat exchanger insert (1) of the mixer, and the hollow body plates (20, 21) in the second group are inclined in the second direction (R2) relative to the longitudinal extension direction (L) of the heat exchanger insert (1) of the mixer. The hollow body plates (10, 11) in the first group are laterally butted to the hollow body plates (20, 21) in the second group, and the internal volume (13) of the first hollow body plate (10, 11) is connected to the internal volume (23) of the second hollow body plate (20, 21) so as to cause the internal volume (13) of the first group and the internal volume (23) of the second group. The part volume (23) is designed as a part of the total internal volume (13, 23) of the carrying temperature control fluid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空腔X型混合器热交换器
本专利技术涉及一种混合器热交换器，且涉及一种用于混合器热交换器的混合器热交换器插入件组件，尤其是一种混合器热交换器及用于混合器热交换器的混合器热交换器插入件组件，其具有减少的积垢行为。
技术介绍
对于流体的混合，特别是在处理期间，可使用静态及动态混合器两者。在动态混合器的状况下，可以例如使用主动地搅拌待混合的流体的搅拌元件。在静态混合器的状况下，并非经由在外部引入的搅拌能量，而是经由流动流体固有的能量达成混合。在此处，流体在与混合器几何形状接触的后即刻由于流体的移动而混合。对于借助于静态混合器的这种混合，例如使用所谓X型混合器，在X型混合器中，相对于彼此横向交替配置的结构被引入于流动体积中，且混合正流动通过的流体。此类所谓X混合器可例如由多个棒状平坦本体组成，这些本体相对于彼此以例如90°的角度交替配置。以此方式，通流流体被分流且重组若干次，从而引起层流或扰流，或流体被迫改变方向，从而导致随后引起流体的混合的扰流。由于此种类型的混合器常常用于反应器中，因此另外不仅需要混合流体，而且需要同时控制流体的温度。由可携载温度控制液体通过的若干管组成的混合器热交换器出于此目的而为人所知。通常在流动通道的纵向方向上延行的这些管在此状况下配备有横向于其配置的流动导板，该流动导板由于“分流及重组”效应而导致通流流体的混合。此外，热交换器是已知的，其中携载温度控制流体的管以曲折方式布线，其中曲折管处于平行于流动通道中的流体的通流方向而放置的平面中。上文所提及类型的混合器及热交换器例如自EP1067352A2或WO2008/017571A1为人所知。前述热交换器及混合器仅具有低混合容量，或特别是在具有附聚物的流体的状况下，展现出附聚物在具有锐角的区中累积的倾向，其中附聚物或经增厚流体块可变得倒伏，或具有静流区，次要反应可在静流区中进行，次要反应的产物可同样地累积。此效应被称为“积垢”。此类型的积垢可能对待混合及控温的流体的状态具有不良影响，以使得应避免附聚物或增厚流体块的沉降。
技术实现思路
本专利技术的目的可被视为是提供一种混合器热交换器及一种混合器热交换器插入件或一种混合器热交换器插入件组件，其具有减小的积垢倾向。本专利技术的目的通过独立权利要求的主题达成，其中本专利技术的改进体现于从属权利要求中。根据本专利技术的一具体实例，提供一种混合器热交换器插入件，其包含：具有内部体积的中空本体板的第一组及具有内部体积的中空本体板的第二组，该第一组中的所述中空本体板相对于该混合器热交换器插入件的纵向延伸方向在第一方向上倾斜，该第二组中的所述中空本体板相对于该混合器热交换器插入件的纵向延伸方向在第二方向上倾斜，该第一组中的所述中空本体板与该第二组中的所述中空本体板侧向地对接，且所述第一中空本体板的内部体积连接至所述第二中空本体板的内部体积，以使得该第一组的所述内部体积及该第二组的所述内部体积是设计成携载温度控制流体的连接式总内部体积的一部分。以此方式，可提供一种混合器热交换器插入件，其同时也作为流动导引结构提供可携载温度控制流体通过的结构。换句话说，混合器热交换器插入件的结构同时充当用于均质化且携载温度控制液体的流动导引结构。这尤其消除对于例如自EP1067352A1已知的混合结构的需要，在EP1067352A1中，提供在流动通道的纵向方向上提供的用于携载温度控制流体的管，且所述管另外由横向于其放置的流动导板穿透。特别地，可以在该温度控制流体的流动通道与流动偏转板之间的接点处避免附聚物或经增厚流体块沉降，这是由于在根据本专利技术的混合器热交换器插入件的状况下不需要此类连接件。所述混合器热交换器(插入件)或混合器热交换器插入件组件相比于EP1067352A1中所描述的混合器热交换器具有显著更佳的表面-体积比率。特别是，根据本专利技术的配置的表面-体积比率可比EP1067352A1中所描述的组件中的表面-体积比率高四倍。根据本专利技术的一实施例，该第一方向与该第二方向在径向上彼此相对。以此方式，在流交替冲击在该第一方向上倾斜的中空本体板及在该第二方向上倾斜的中空本体板上的状况下，有可能导致流体流分流或者导致强烈交替的流动偏转，这引起彻底混合。根据本专利技术的一实施例，该混合器热交换器插入件进一步具有一温度控制流体入口及一温度控制流体出口，该第二组中的一中空本体板与该第一组中的至少两个中空本体板侧向地对接，且在所述两个对接点处，该第二组中的该中空本体板的内部体积连接至该第一组中的所述两个中空本体板的该体积，使得温度控制流体经由该第一组中的一第一中空本体板的内部体积自该温度控制流体入口流动至该第二组中的该中空本体板的该内部体积中，且接着经由该第一组中的该第二中空本体板的该内部体积流动至该温度控制流体出口。以此方式，可提供一结构，其中该温度控制液体以交替方式流动通过所述中空本体板，所述中空本体板在第一方向及第二方向上交替地倾斜。这尤其使得能够借助于交替地倾斜的中空本体板而达成彻底混合，而同时温度控制液体亦可以依序方式流动通过这些中空本体板。在此处应理解，经携载通过个别中空本体板的温度控制流体的液体区相对于外部区气密密封，其中待控温且待混合的液体被携载，以使得不发生待控温且待混合的液体及温度控制液体的不必要混合。根据本专利技术的一实施例，该第一组中的所述中空本体板及该第二组中的所述中空本体板具有肋状设计，该第一组中的多个肋状中空本体板在该纵向延伸方向上以平行方式接近彼此以间隔配置，且该第二组中的多个肋状中空本体板在该纵向延伸方向上以平行方式接近彼此以间隔配置，该第一组中的以平行方式接近彼此配置的所述肋状中空本体板与该第二组中的以平行方式接近彼此配置的所述肋状中空本体板以相互对接且交替的方式接近彼此配置，且相应的肋状中空本体板的内部体积在对接点处彼此连接。以此方式，可为所述中空本体板中的温度控制液体提供以平行方式流动通过的若干流动通道，以使得例如可以相互独立方式在该等通道中携载该混合器热交换器插入件中的温度控制液体。特别地，两个肋状中空本体板可以在第一方向上倾斜，且两个肋状中空本体板可以在第二方向上倾斜，且所述中空本体板相对于彼此以交替方式配置。在此处应理解，倘若仅将提供单一连接式内部体积，则所述肋状中空本体板可在所有对接点处彼此连接，其方式使得其内部体积各自彼此连接。通过配置肋状中空本体板的若干此类组合，可以提供肋状中空本体板在流动方向上彼此前后而配置的堆叠。根据本专利技术的一实施例，该混合器热交换器插入件具有中空本体板的第三组，该第三组中的所述中空本体板相对于该混合器热交换器插入件的纵向延伸方向在第三方向上倾斜，其中该第一方向、该第二方向与该第三方向各自相对于彼此以120°的一角度配置。以此方式，可通过将中空本体板以倾斜方式配置获得一种类型的螺旋桨配置，这些中空本体板允许对待控温且待混合的流体进行特别彻底的混合。根据本专利技术的一实施例，该第一组中的所述中空本体板相对于该纵向延伸方向的倾角与该第二组中的所述中空本体板相对于该纵向延伸方向的倾角相等。以此方式，可以实现相互倾斜的中空本体板的均匀配置，这些中空本体板重复地以有规律间隔导致待控温且待混合的该流体的流动偏转或分流，从而由于在相反方向上匹配的倾斜角度，产生均匀的、交替的流动偏转或流动分流。根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合器热交换器插入件，包含：具有内部体积(13)的中空本体板(10、11)的第一组，及具有内部体积(23)的中空本体板(20、21)的第二组，该第一组中的所述中空本体板(10、11)相对于该混合器热交换器插入件(1)的纵向延伸方向(L)在第一方向(R1)上倾斜，该第二组中的所述中空本体板(20、21)相对于该混合器热交换器插入件(1)的纵向延伸方向(L)在第二方向(R2)上倾斜，该第一组中的所述中空本体板(10、11)与该第二组中的所述中空本体板(20、21)侧向地对接，且所述第一中空本体板(10、11)的内部体积(13)连接至所述第二中空本体板(20、21)的内部体积(23)，以使得该第一组的所述内部体积(13)及该第二组的所述内部体积(23)为设计成携载温度控制流体的连接式总内部体积(13、23)的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 EP 16153383.11.一种混合器热交换器插入件，包含：具有内部体积(13)的中空本体板(10、11)的第一组，及具有内部体积(23)的中空本体板(20、21)的第二组，该第一组中的所述中空本体板(10、11)相对于该混合器热交换器插入件(1)的纵向延伸方向(L)在第一方向(R1)上倾斜，该第二组中的所述中空本体板(20、21)相对于该混合器热交换器插入件(1)的纵向延伸方向(L)在第二方向(R2)上倾斜，该第一组中的所述中空本体板(10、11)与该第二组中的所述中空本体板(20、21)侧向地对接，且所述第一中空本体板(10、11)的内部体积(13)连接至所述第二中空本体板(20、21)的内部体积(23)，以使得该第一组的所述内部体积(13)及该第二组的所述内部体积(23)为设计成携载温度控制流体的连接式总内部体积(13、23)的一部分。2.如权利要求1所述的混合器热交换器，该第一方向(R1)与该第二方向(R2)在径向上彼此相对。3.如权利要求1或2所述的混合器热交换器插入件，还包含温度控制流体入口(110a)及温度控制流体出口(120a)，该第二组中的一中空本体板(20、21)与该第一组中的至少两个中空本体板(10、11)侧向地对接，且在两个对接点处，该第二组中的所述中空本体板(20、21)的该内部体积(23)连接至该第一组中的所述两个中空本体板(10、11)的该体积(13)，使得温度控制流体经由该第一组中的第一中空本体板(10a、11a)的内部体积(13)自该温度控制流体入口(110a)流动至该第二组中的该中空本体板(20)的内部体积(23)中，且接着经由该第一组中的第二中空本体板(10b、11b)的内部体积(13)流动至该温度控制流体出口(120a)。4.如权利要求1至3中任一项所述的混合器热交换器插入件，该第一组中的所述中空本体板(10、11)及该第二组中的所述中空本体板(20、21)具有肋状设计，该第一组中的多个肋状中空本体板(10、11)在该纵向延伸方向(L)上以平行方式接近彼此按间隔配置，且该第二组中的多个肋状中空本体板(10、11)在该纵向延伸方向(L)上以平行方式接近彼此以间隔配置，该第一组中的以平行方式接近彼此配置的所述肋状中空本体板(10、11)与该第二组中的以平行方式接近彼此配置的所述肋状中空本体板(20、21)以相互对接且交替的方式(11、20、10、21)接近彼此配置，且相应的肋状中空本体板的内部体积(13、23)在对接点处彼此连接。5.如权利要求1至3中任一项所述的混合器热交换器插入件，还包括包含中空本体板(30)的第三组，该第三组中的所述中空本体板(30)相对于该混合器热交换器插入件的纵向延伸方向(L)在第三方向(R3)上倾斜，其中该第一方向(R1)、该第二方向(R2)与该第三方向(R3)相对于彼此以120°的角度配置。6.如权利要求1至5中任一项所述的混合器热交换器插入件，该第一组中的所述中空本体板(10、11)相对于该纵向延伸方向(L)的倾角(α)与该第二组中的所述中空本体板(20、21)相对于该纵向延伸方向(L)的倾角(α)相等。7.如权利要求1至6中任一项所述的混合器热交换器插入件，所述中空本体板(10、11、20、21)在该纵向延伸方向上方形成至少两个流体上分开的、平行的总体积(13a、23a；13b、...

【专利技术属性】
技术研发人员：FA·埃尔图法伊利，C·克尔默，C·缪勒韦泽尔，G·丰塞卡，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE