多用途热交换单元制造技术

所谓的多用途型热交换单元（１），其包含：通过相应的基板（３，４）在相对的端部上闭合的基本圆柱形壳体（２），多个在该壳体（２）内支撑且与其外部流体相通的热交换器（１３）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

就最广方面而言，本专利技术涉及一种所谓的多用途型热交换单元，换言之，涉及一种可以在其使用的装置中提供多种不同用途例如锅炉、锅炉水的预热器和水冷却器的多用途单元。具体而言，本专利技术涉及一种所谓的多用途型热交换单元，其包含通过相应的基板在相对的端部上闭合的基本圆柱形壳体，多个在该壳体内支撑且与其外部流体相通的热交换器。
技术介绍
对于在化工厂内可以得到的要求，例如用于制备氨，可以提供多种用途例如锅炉、锅炉水的预热器和水冷却器等单元的要求是众所周知的。现在，这种要求通常通过所谓的“多用途”单元来满足，该单元是基于在所考虑的装置中可以获得的许多流体之间的热交换，并且包含多个热交换器，通常对于每个所想要提供的或自身拥有的“用途”有一个热交换器。而，每个热交换器是这种类型的，其基本上包含通过相应的基板在相对的端部上闭合的圆柱形壳体，和在该壳体内支撑且与其外部流体相通的用于热交换的管束。这具有一些缺点，如相当大的投资，特别是由于每个壳体的高费用，相当多的障碍，难以控制和高的维护费用。准确地说，为了克服具体而公认涉及实现圆柱形壳体的经济缺陷，建议了构造对于单个壳体提供的多用途单元，其内含有预定总量的管束式热交换器，每个用途一个交换器，每个交换器与外面相通。这意味着，庞大的壳体对于装置的结构和操作条件具有大的经济影响。事实上，使得可以在所述的壳体内容纳多个管束式热交换器，需要大尺寸的结构部件，特别使其复杂而昂贵。而且，在所述的壳体内装配这些管束具有结构性实现的复杂问题，只要涉及到这种部件的连接。所有这些还可以引起所述管束内部的温度分布不良，不利于热交换的效率。专利技术概述本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有克服现有技术缺点的结构特征的多用途热交换单元，即为小尺寸、高效率、容易控制和降低维护费用。根据本专利技术，这样的技术问题通过一种多用途型热交换单元来解决，该热交换单元包含通过相应的基板在相对的端部上闭合的基本圆柱形壳体，多个在该壳体内支撑且与其外部流体相通的热交换器，其特征在于，至少部分热交换器是箱形板式交换器，其是由相互隔开且周边相连的一对并列的金属板形成的，以限定用于让至少一种热交换流体通过的内腔。一个或多个所述的板式热交换器有助于提供由本专利技术的多用途热交换单元所提供的预定用途之一。有利的是，所述的板式热交换器具有扁平的结构，且是与壳体同轴以圆柱形排列方式而聚集的，其中它们是根据径向排列而支撑的。根据本专利技术的多用途单元的主要优点在于在单个壳体内组合不同的热交换用途，与本领域的现有技术相比，所述壳体的尺寸与多个板式交换器的尺寸严格相关，其结果是节省实现的投资，容易操作和维护。而且，还提高了交换器的效率，原因在于与管束式交换器相比，板式交换器可以获得更大的热交换表面。根据一个优选的实施方案，所述的壳体含有惰性填料，其既不与工作流体化学或物理相互作用，所述的板式交换器陷入在大量的填料中。由于所述填料的存在，强迫工作流体在多用途单元内进行迂回运行，一方面，可以使所述的工作流体与所述的交换器之间更好的接触，而另一方面，可更好地混合，由此在流体本身内部的温度更加均匀。如此，提高了多用途单元的热交换效率，由此改善了性能。本专利技术的进一步的特征和优点从包括根据本专利技术的多用途热交换单元的实施方案指示而非限制的实例的详细描述中并参照附图而变得更加清楚。附图简述附图说明图1所示为根据本专利技术的热交换单元的示意图；图2所示为图1的热交换单元的详细的放大透视图；图3所示为图1的热交换单元的板式热交换器的放大透视图；图4至14所示用于本专利技术的多用途单元中的板式热交换器实施方案的相应变体。附图详述参考图1，根据本专利技术的多用途热交换单元总体上由1所示，包含通过相应的下基板3和上基板4在相对的端部上闭合的具有纵轴的圆柱形壳体2，多个在该壳体2内支撑且与其外部流体相通的热交换器13。根据本专利技术，上面所述的多个热交换器13由具有基本上平坦的拉长的长方形结构的箱形板式换热器组成，其中重点的是两个相对的长边21和两个相对的短边22a，22b(图3和3a)。更具体地(图3和3a)，每个交换器13由一对并列的金属板23、24组成，金属板23、24相互隔开、由焊边25周边闭合，以限定内腔26。根据本专利技术的特征，所述的板式交换器13还配备有用于热交换工作流体的进口连接器27和出口连接器28，其可以都位于相同侧，如图3所示，在短边22b上，或在不同侧，如图3a所示，在边22a和22b上。下基板和上基板3、4分别配备有用于工作流体的进入通道5和流出通道6，所述的工作流体流入壳体侧上的反应器内。所述的上基板4还分别常规地配备有热交换工作流体的多个用于输入的通道7和多个用于排放的通道8，所述的工作流体向内通过板式交换器13，进入和流出所述的多用途单元1。在壳体2中，限定了热交换区(或环境)，其中常规地支撑具有环形横截面的基本圆柱形形状的篮14；所述的篮14基本上由外圆柱形的壁15、内圆柱形壁17和下面的环形基板33组成，所述的篮14与所述壳体2限定宽度减少的空间16。内壁17在中心限定了轴向通道，其中通常支撑着用于收集流经壳体侧的热交换单元的工作流体的输送管18，其具有关闭的上端19和打开的下端20，并且是通过基板3的通道6直接与流体连接。将所述的外壁和内壁15和17穿孔，以得到从空间16到所述篮14的里面的在壳体侧和从所述的篮14到所述的中心导管18的工作流体通道。在篮14的里面，基本上径向地安置板式交换器13，其中长边21平行于所述的多用途单元1的轴(因此平行于壳体2的轴)，且短边22径向延伸，且优选地以图1的实例安置，以形成多套三径向板式交换器13。更具体而言，在图1的实例中，安置三共轴和同中心排列的板式交换器13，其以本身已知的方式支撑在篮14中，板式交换器13以圆柱环状结构均匀地分布，其具有的外径基本上与篮14的外径相等，并通过具有直径基本上与篮本身的内径相等的通道轴向通过。根据本专利技术的优选实施方案，一组预定数目的板式交换器13共有一个入口收集导管和出口收集导管(图2)。这组交换器限定并负责实现本专利技术的多用途单元的一个用途。优选地，但不是限制地，限定用途的所述的一组板式交换器13包括同样的共轴和同中心排列的所有交换器。具体地，根据本专利技术的优选实施方案，热交换器13的三共轴和同中心排列中的每一个构成通过本专利技术的多用途单元实现的用途之一。所述的板式交换器13的入口和出口连接器27、28在顶部分别与工作流体的环形分配器和收集导管29和30连接，其根据篮14的上端且以倾斜于板式交换器13的圆柱形环状结构的位置安置。每一个环形分配器与单个共轴排列的板式交换器13连接；每一个收集导管30也是如此。通过分别用于所述流体进料的导管31和用于排放的导管32，前述的环状导管29和30也与热交换单元1的外面流体相通，反过来分别与用于所述的热交换工作流体的入口通道7中的一个和排放通道8中的一个连接。由于上述的结构，特别是由于板式交换器13的使用，得到在壳体侧的工作流体和流经板式交换器13里面的工作流体之间的热交换最优化。此外，以简单、节省成本和易于完成的方式解决使用许多工作流体的问题。根据一个优选实施方案，篮14可以包括大量的适当填料，例如惰性固体材料大理石(未显示)，板式交本文档来自技高网...

【技术保护点】
所谓的多用途型热交换单元（１），其包含：通过相应的基板（３，４）在相对的端部上闭合的基本圆柱形壳体（２），多个在该壳体（２）内支撑且与其外部流体相通的热交换器（１３），其特征在于，至少部分热交换器是箱形板式交换器，其是板式的，由相互隔开且周边相连的一对并列的金属板（２３，２４）形成，以限定用于让热交换流体通过的内腔（２６）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E菲利皮，E里齐，M塔罗佐，
申请(专利权)人：卡萨尔甲醇公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]