多列式热板和配备多列式热板的换热器制造技术

技术编号:5052817 阅读:230 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种热板,它借助滚压缝或焊缝(54)分成至少两列(51、52、53),以及还涉及一种由此组成的热板模件(100),其中,各列热板通过冷却和加热剂供应装置的公共的输入和排出管(4a、4b、4c、5a、5b、5c)连接。这种热板称为多列式热板。此外,本发明专利技术还涉及一种换热器(30),它具有一个外壳(2)、至少两个传热模件(3、100),其中至少一个是按照本发明专利技术的多列式热板模件(100),以及具有与传热模件(3、100)连接的、用于冷却或加热剂供应装置的输入和排出管(4、5),其中,输入和/或排出管(4、5)在换热器(30)外壳(2)内部会合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新型热板,它借助滚压缝或焊缝分成至少两列,以及涉及一种由 此组成的热板模件,其中,各列热板通过冷却或加热剂供应装置公共的输入和排出管连接。 这种热板称为多列式热板。此外,本专利技术还涉及一种换热器,它有一个外壳、至少两个传热模件,其中至少一 个为按照本专利技术的热板模件,以及具有连接传热模件的、用于冷却或加热剂供应装置的输 入和排出管,其中,输入和/或排出管在换热器外壳内部会合。
技术介绍
在换热器内实施化学反应以及蒸发和冷凝过程时,反应热往往借助冷却或加热剂 排出或输入,此时,冷却或加热剂通过例如由螺旋管、管束或热板组成的传热模件传导。在 实施化学反应时换热器意味着是反应器,在实施蒸发和冷凝过程时,换热器成为冷凝器,例 如端部冷凝器。尤其由热板组成的传热模件是已知的以及经常在许多大型工业过程中使用。例如,在DE-A19952964、DE-C19754185、DE-A19848208 以及 TO-AO 1/85331 中介绍 的反应器,尤其通过使用热板用于实施部分氧化。在EP-A1002571中还介绍了一些特别有 利的平板反应器,它们涉及一种反应器,用于实施一些热效应很高的反应。在那里介绍的反 应器中,许多在它们之间可安置催化剂粒子的热板并列地布置在反应器容器内,使它们形 成一个由叠片组构成的热板模件,其中,添加的气体流动通过这些叠片组。这种模件式结构 在实施反应时带来突出的优点。尤其是,在这种反应器中各热板模件可以更换和检修,因此 在一个热板模件损坏的情况下或在实施维护作业时,反应器只须在热板模件更换期间短时 间关闭。特殊的反应器还允许取出个别热板模件,并在没有该热板模件的情况下可以在反 应器内实施其他反应。在EP-A1221339中介绍了一种换热器,其中的热板按有利的模块结构方式设计。 在那里的热板模件小于处于反应器上的检查孔。然而,对于一些特殊的应用,希望有可变和比用已知的热板和热板模件能达到的 更好的温度控制。
技术实现思路
因此本专利技术要解决的技术问题是提供一些热板,它们能灵活工作并因此也能适用 于那些采用已知的热板不能或只能困难地实施的特殊的应用。本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种没有上述缺点的换热器,它有一个外 壳、至少两个传热模件以及有与传热模件连接用于冷却或加热剂供应装置的输入和排出 管,用于实施热效应很高的化学反应以及蒸发和冷凝过程。上述技术问题通过专利权利要求的技术主题得以解决。本专利技术涉及一种热板,它借助滚压缝或焊缝分成至少两列51、52、53,以及涉及由这种热板组成的模件100,其中,各列热板通过公共的输入和排出管4a、4b、4C、5a、5b、5C连接。按一种优选的实施形式,将本专利技术的热板设计为,其中至少一列设有折流板61,它 使得更容易有目的地控制各列内部的流程。这些折流板61优选地可以通过滚压缝或焊缝 制成。按另一种优选的实施形式,在两列之间的至少一条滚压缝或焊缝62在至少一个 位置间断,从而可在两列之间发生流体交换。在现有技术中热板模件总是由连接成一个通道的单列式热板组成。在按照本专利技术 的多列式热板模件中,多个热板区段分别连接成一个通道。与现有技术已知的单列式热板 相比,按照本专利技术的多列式热板有一系列优点,尤其当按照本专利技术的热板组合为热板模件 时表现得尤为突出。通过按照本专利技术的热板模件也可以在两种以上介质之间进行热交换。理论上介质 的数量不受限制(仅通过列的数量限制),但鉴于实用性和适用性,它们总共为2至5种不 同的介质。此外,通过在热板模件内部一些不同尺寸的列,很小的容积流可以与大的容积流 互相组合在同一个热板模件中。因此介质的参数,亦即容积流量和流速,可以彼此独立地控 制。取代应运行多个换热器,采用按照本专利技术的热板模件可以将不同的介质循环综合在单 一一个热板模件内,这意味着突出的经济性优点,以及可以用小的空间实施一种灵活的过 程控制。也完全可以将气体与液体通道组合在一个模件中。无论蒸发还是冷凝和固体离析 (升华、结晶等),任何时候都可以在该换热器内不仅在列的外部而且在列的内部进行。因此即使只使用一种介质,采用按照本专利技术的多列热板也有显著的优点。例如热 板不同的列可以有不同的容积和必要时通过折流板造成不同的介质路径,从而可以在一个 热板模件内部形成不同的温度剖面。此外,按照本专利技术的热板模件不仅适用于冷却和加热剂供应装置,而且也适用于 在热板内部进行化学和物理反应。通过按选择间断滚压缝或焊缝,相邻列的介质可以发生 接触并进行化学和物理反应。由此可以在热板内部准确规定的位置输入反应物。这种可行 的输入在理想温度水平下的侧流,可以防止在QT变化曲线内温度交叉(箍缩)。此外,按照 本专利技术的热板为了在准确规定的温度下引出介质而允许开孔。在按照本专利技术的热板中还可以在个别横截面内有很高的压力。此外采用按照本专利技术的热板在设备内部的个别横截面可以最佳化,由此可以实现 很高的传热系数。按照本专利技术的多列式热板可以简单地由已知的单列式热板制成,为此将传统的单 列式热板借助滚压缝或焊缝54分成多列51、52、53。然后每列以普通的方式设置输入和排 出管,如图5至图9中表示的那样。按照本专利技术热板列的数量没有特别的限制,但必须至少存在两列。列的最大数量 仅受热板被期望的用途以及尺寸限制,但通常不大于10,优选地不超过7。非常有利的是热板具有2、3、4或5列,尤其有2或3列。各列可以占据热板不同大小的区域,由此例如可以组合不同的容积流。如上面已详细说明的那样,为了供热或散热在各列中流过不同的介质。不同的介 质可以有差别很大的热容量。热容量小的介质可例如比热容量较大的介质更迅速地流动通4过一列,因为这种热容量小的介质为了输入或排出要求的热量所需要的时间较短。按照本专利技术在不同列中甚至可以采用有不同物态的介质,如气态和液态。此外在 反应时可以发生物态改变和质变。按照本专利技术的热板各列51、52、53优选地垂直延伸,所以也能实现自然循环以及 在其上端和下端有孔,通过这些孔各列与介质的输入和排出管4a、4b、4c和5a、5b、5c连接。 在按照本专利技术的热板相邻列内介质的流动可以沿相同但也可以沿相反的方向进行。此外, 介质在列内部的走向可以受不同结构纵缝54的影响。所述纵缝是指滚压缝或焊缝,它们将 各列彼此分离。根据需要它们可以有直线或其他结构的走向。例如所述走向可以设计为曲 线状或有多次转弯。将相邻列彼此分离的纵缝或所述缝不同的走向,影响和控制介质在列 内部的走向以及介质在列内部的停留时间。为了进一步控制介质在列51、52、53内部的走向可以安置折流板61。这种折流板 恰当地同样通过滚压缝或焊缝造成。这些折流板成为按照本专利技术的热板一列内部的转向位 置。折流板的形状没有特别的限制。因此折流板可以构成介质的流动通道,以及由折流板 确定的流动通道可以任意定向,尤其也可以蛇曲状或沿对角线延伸。一种特别的设计是横 向于介质在热板内部流动方向的直线状折流板。此外按照本专利技术热板的各列51、52、53也可以不沿热板整个区域延伸。在这种情 况下至少其中一个纵缝54至少在一端不在热板上或下棱边处结束(例如针对一种垂直走 向的列)。图8表示了这种情况,在图中表示的右列51没有延伸到按照本专利技术热板的下棱 边。因此为此本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:弗雷穆特J马罗尔德
申请(专利权)人:弗雷穆特J马罗尔德
类型:发明
国别省市:DE

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