热交换器的泄漏测试方法和设备技术

一种通过将组装好的板式热交换器中的两个流体通道之一或两者抽真空至低压，将测试气体引入所述流体通道之一以在所述流体通道之间建立压力差，并且测试所述第二流体通道中存在测试气体，来检测所述流体通道之间存在泄漏的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及针对流体的热交换器。具体地说，本专利技术涉及热交换器的泄漏 测试方法和设备，尤其但不排他地涉及板式热交换器的泄漏测试方法和设备。
技术介绍
热交换器通常包括用于两种流体的独立的流动通道，这些流动通道被布置为紧密 接触以促进流体之间的热传递，从而在这两种流体流过热交换器时，冷却高温流体并同时 对低温流体进行加热。在板式热交换器中，流动通道通常由按顺序垂直组装的一系列金属 板片提供，在板片之间具有垫片，以对板片进行密封并分隔流动通道。这种布置允许较长长 度的复杂流动通道实现最佳热传递。板式热交换器通常用于食物加工，其中流体之一是通过与另一流体的热交换而被 加热或冷却的食品。为了维持被加工的食品的质量，重要的是避免食品被热交换器内流动 通道之间的交叉流动所污染。为此，常规的操作方法是针对可能引起交叉流动发生的任何 故障对板式热交换器进行检查。板式热交换器的组装/拆卸耗费时间，因此期望能够对组 装好的热交换器执行这种检查，从而仅仅在检测到泄漏时才需要拆卸以进行修理。为此，现有技术中已提出了用于对组装好的板式热交换器进行泄漏测试的多种方 法。然而，这些方法在用于检测热交换器板片中可能出现的诸如疲劳裂缝或侵蚀针孔之类 的小故障时，通常并不能令人满意。尽管这种故障只会使极少量的交叉流动出现，但导致的 食品污染是使得这些食品必须被扔掉，并且必须拆卸热交换器以找出并修理故障。这会浪 费食品，而且实施修理耗费时间，所有这些都会使成本增加。
技术实现思路
考虑到上述问题做出本专利技术，本专利技术试图提供一种用于对热交换器进行泄漏测试 的方法和设备，至少能缓解这些问题。因此，本专利技术所期望目的在于提供一种对热交换器尤其是板式热交换器进行泄漏 测试的方法和设备，能够在不拆卸热交换器的情况下检测热交换器的热交换部分中比目前 可能检测的故障更小的故障。根据一个方面，本专利技术总体上提供一种用于检测热交换器中的两个流体通道之间 存在泄漏的方法。在所述方法的一个步骤中，所述流体通道中的至少一个可以被抽真空至 低压。在所述方法的另一步骤中，测试气体可以被引入所述流体通道之一以在所述流体通 道之间建立压力差。在所述方法的又一步骤中，对所述第二流体通道中存在测试气体进行 的测试可以被执行。在一个优选实施例中，所述方法包括密封包括第一流体通道和第二流体通道的测试部；对所述第一流体通道和所述第二流体通道进行抽真空；将测试气体引入所述第一流体通道，从而在所述第一流体通道与所述第二流通通道之间建立压力差；以及测试所述第二流体通道中存在所述测试气体，从而确定所述测试部的所述第一流 体通道与所述第二流体通道之间存在泄漏。优选地，在将所述测试气体引入所述第一流体通道之前，所述第一流体通道和所 述第二流体通道被抽真空至大致相同的压力。通常，抽真空后的压力低于大气压，优选低于 0. 5巴，更优选大约为0. 1巴或更小。优选地，在位于或者接近于所述测试部的一端处对所述第二流体通道进行抽真 空，并且在位于或者接近于所述测试部的另一端处将所述测试气体引入所述第一流体通 道。通常，测试气体被引入第一部以达到大于大气压的压力，优选为至少2巴，更优选为大 约4巴。优选地，通过测试从所述第二流体通道中抽出的流体来检测所述第二流体通道中 存在所述测试气体。例如，可以在将测试气体引入所述第一流体通道之后，将从所述第二流 体通道中抽出的流体收集到提供有检测器的容器中，以便测试所述测试气体的存在。在一些实施例中，从所述第二流体通道中抽出的用于测试的流体包括在将测试气 体引入所述第一流体通道之后被引入所述第二流体通道的示踪气体。优选地，所述示踪气 体基本上流过整个第二流体通道，从而收集任何点处的从所述第一流体通道泄漏到所述第 二流体通道的测试气体，并且将测试气体与所述示踪气体一起从所述第二流体通道中抽 出ο可以以一个或多个独立的量将所述示踪气体引入所述第二流体通道。可替代地， 可以提供所述示踪气体的受控流，并且对从所述第二流体通道中抽出的示踪气体中测试气 体的检测被用于定位所述第一流体通道与所述第二流体通道之间的泄漏。优选地，所述测试气体是氢气，氢气可以与诸如氮气的惰性气体混合，以减小爆炸 的风险。在提供示踪气体的情况下，示踪气体可以是空气。所述方法在开始测试过程之前可以包括对所述测试部进行清洗、排空和干燥中的 一个或多个。所述方法具体应用于检测组装好的板式热交换器中的泄漏。为了完整起见， 应当增加，待发现的泄漏优选是那些位于所述板式热交换器的热交换部分的泄漏。容易理 解，两个流体通道优选仅在热交换区域并排交叠。根据另一方面，本专利技术总体上提供一种用于检测热交换器的两个流体通道之间存 在泄漏的设备。所述设备可以具有用于将所述流体通道中的至少一个抽真空至低压的装 置。所述设备可以具有用于将测试气体弓I入所述流体通道之一以在所述流体通道之间建立 压力差的装置。所述设备可以具有用于测试所述第二流体通道中存在测试气体的装置。 在优选实施例中，所述设备包括用于对包括所述第一流体通道和所述第二流体通道的密封的测试部进行抽真空 的装置；用于将测试气体引入所述第一流体通道，使所述第一流体通道处于比所述第二流 体通道高的压力下，从而在所述第一流体通道与所述第二流体通道之间建立压力差的装 置；以及用于测试所述第二流体通道中存在测试气体的装置。优选地，抽真空装置包括连接至所述第一流体通道和所述第二流体通道的真空泵，并且阀装置被提供用于选择性地将所述第一流体通道和所述第二流体通道中的每一个 与所述抽真空装置隔离。优选地，气体引入装置包括连接至所述第一流体通道的气瓶，并且阀装置被提供 用于将所述气体引入装置与所述第一流体通道隔离。优选地，测试装置包括用于检测从所述第二流体通道中抽出的流体中存在所述测 试气体的检测器。在一些实施例中，提供用于将示踪气体引入所述第二流体通道的装置，并且阀装 置被提供用于将示踪气体引入装置与所述第二流体通道隔离。优选地，示踪气体引入装置提供示踪气体的受控流，并且所述示踪气体中测试气 体的量随时间被监测，用于确定所述测试部中的泄漏的大致位置。现在将通过仅参照附图的实例详细描述本专利技术。附图说明图1是具体实现本专利技术的方法和设备的用于对板式热交换器进行泄漏测试的系 统的示意性电路图。具体实施例方式由于板式热交换器对于本领域技术人员来说很熟悉，而且并不形成本专利技术必不可 少的部分，因此在以下描述中，没有示出也没有详细描述这种热交换器的结构；从以下描述 中可以明显看出，本专利技术可应用于板式热交换器的所有类型和结构，还可以应用于其中用 于两种流体的独立流动通道被布置为紧密接触以促进流体之间的热传递的其它类型热交 换器。参考附图，板式热交换器2的两个流动通道被描绘为供体侧4和接收侧6，并且被 示为在热交换器的热传递部8内紧密接触。下文中，术语“供体侧”和“接收侧”仅为了清 楚起见而用于在流动通道之间加以区分，并不是对热交换器2的描述，因此不是对本专利技术 范围的限制。用于对板式热交换器2进行泄漏测试的系统包括例如但不限于氢气(通常是5% 的氢气和95%的氮气或者其它惰性气体，但是也可以采用其它比率)的测试气体的源10、 真空泵12以及针对至少一些改进的包含示踪气体(通常是但不限于空气)的弹性容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测热交换器中的独立的第一流体通道与第二流体通道之间的泄漏的方法，所述第一流体通道与所述第二流体通道被布置为紧密的热交换关系，所述方法包括：密封包括所述第一流体通道和所述第二流体通道的测试部；对所述第一流体通道和所述第二流体通道进行抽真空；将测试气体引入所述第一流体通道，从而在所述第一流体通道与所述第二流通通道之间建立压力差；以及测试所述第二流体通道中存在所述测试气体，从而确定所述测试部的所述第一流体通道与所述第二流体通道之间存在泄漏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-12-6 11/951,925一种用于检测热交换器中的独立的第一流体通道与第二流体通道之间的泄漏的方法，所述第一流体通道与所述第二流体通道被布置为紧密的热交换关系，所述方法包括密封包括所述第一流体通道和所述第二流体通道的测试部；对所述第一流体通道和所述第二流体通道进行抽真空；将测试气体引入所述第一流体通道，从而在所述第一流体通道与所述第二流通通道之间建立压力差；以及测试所述第二流体通道中存在所述测试气体，从而确定所述测试部的所述第一流体通道与所述第二流体通道之间存在泄漏。2.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述测试气体引入所述第一流体通道之前， 所述第一流体通道和所述第二流体通道被抽真空到大致相同的压力。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一流体通道和所述第二流体通道被抽真空 到大约0.1巴或更小的压力。4.根据权利要求1所述的方法，其中在位于或者接近于所述测试部的一端处对所述第 二流体通道进行抽真空，并且在位于或者接近于所述测试部的另一端处将所述测试气体引 入所述第一流体通道。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述测试气体被引入所述第一部至大约4巴的压力。6.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述测试气体引入所述第一流体通道之后， 通过测试从所述第二流体通道中抽出的流体来检测所述第二流体通道中存在所述测试气 体。7.根据权利要求4所述的方法，其中在测试所述第二流体通道中存在测试气体之前， 在位于或接近于所述测试部的所述另一端处将示踪气体引入所述第二流体通道，而且在位 于或者接近于所述测试部的所述一端处从所述第二流体通道中抽出所述示踪气体。8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述示踪气体引入所述第二流体通道，并且通 过收集并测试从所述第二流体通道中抽出的示踪气体来检测所述第二流体通道中存在所 述测试气体。9.根据权利要求8所述的方法，其中重复将所述示踪气体引入所述第二流体通道的步马聚ο10.根据权利要求7所述的方法，其中将所述示踪气体的受控流引入所述第二流体通 道，并且对从所述第二流体通道的所述一端抽出的示踪气体中测试气体的检测被用于定位 所述第一流体通道与所述第二流体通道之间的泄漏。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述测试气体是氢气。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述测试气体包括氢气和惰性气体的混合物。13.根据权利要求1所述的方法，在密封所述测试部之前进一步包括对所述测试部进 行清洗、排空和干燥中的一个或多个。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述热交换器是板式热交换器。15.一种用于检测热交换器中的独立的第一流体通道与第二流体通道之间的泄漏的设 备，所述第一流体通道与所述第二流体通道被布置为紧密的热交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫曼塔库马尔，乔纳森格雷姆肖，
申请(专利权)人：APV北美有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]