[發明專利]用于至少兩食物流間熱傳遞的管式熱傳遞裝置及方法

無效

• 申請號: 200910165329.2
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101639328A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 魯珀特·邁因青爾;約翰·尤斯特爾;馬丁·齊雷爾
• 申請（專利權）人: 克朗斯公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F1/00;F28F13/08
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭 立;丁憲杰

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的用于至少兩食物 流間熱傳遞的管式熱傳遞裝置，以及一種根據權利要求17前序部分所 述的用于至少兩食物流間熱傳遞的方法。

背景技術

在食品工業中，從液體食物中移走熱量或向其供熱經常是必要的。 為此，例如，通常使用板式或管式熱傳遞裝置。與管式熱傳遞裝置的 使用并存的是，經常采用加熱或冷卻介質、或蓄熱器、或熱傳遞介質， 其被用來放出和/或吸收熱量。為節能的目的，然后，這種熱傳遞介質 可以被利用于在生產過程的另一位置上的一些其他熱傳遞。因此，可 能的是，例如在下游的方法步驟中，通過將先前由熱傳遞介質傳遞給 液體食物的熱量再轉移到傳遞介質中，而將此熱量再一次移走。

由于在連續生產工藝中，附加的熱傳遞裝置在某些環境下可能是 必要的，因此使用熱傳遞介質是有缺點的。此外，使用熱傳遞介質可 能是復雜的和費用緊張的，因為必須附加的設備，像例如：罐、管道 工程和泵。此外，例如由于熱量損耗和流動阻力而引起的能量損失， 是可預期到的。

為了這個原因，一種管式熱傳遞裝置已被提出，其中熱量直接地 從第一食物流，或第一液體產品傳遞給第二食物流，或第二液體產品， 而沒有使用傳遞介質。這使液體產品必須同等地在護套空間中流動， 該護套空間形成在套管和多數情況下多個熱傳遞管之間。這樣，實質 上，就比在一種熱傳遞介質流經護套空間的通常情況下，對于護套空 間產生了更高的要求。例如，護套空間必須不僅在流變學條件下適應 液體產品，而且也必須適合易于清洗。

除了對管式熱傳遞裝置的護套空間的這些更高的要求以外，此外 也有數根熱傳遞管在套管中的適當的機械安裝的要求。對于通常的大 約6m的熱傳遞管長度，由于管的自重，而可能發生下垂。這可能導致 管的表面的接觸，由此有用的熱傳遞面積縮小了，這樣管式熱傳遞裝 置的傳熱能力從整體上降級了。

為了避免熱傳遞管的下垂，所以在預定的間隔上使用熱傳遞管的 機械支撐。然而，如果產品在任一邊被使用，傳統支撐沒有滿足上面 論述的需要。這樣，安裝在護套空間內的傳統支撐構成了隔板，其一 方面提高了護套空間的流動阻力，另一方面可能構成可能包含在液體 產品中的固體積聚的多個位置。這可以導致增加的懸浮固體的沉積和/ 或懸浮或溶解的固體從液態產品中的剝離——就是所謂的“結垢”。 這導致了降級的傳熱能力和更頻繁的清洗周期。

在這個背景下，文獻DE?600?19?635?T2提出了一種管式熱傳遞裝 置，包括幾根被護套圍繞著的熱傳遞管的排布類型，其中熱傳遞管在 它們的兩端均被緊固在管板中。軸向力F施加到熱傳遞管的一端，這 樣熱傳遞管不互相接觸或擦到套管的內壁。通過這種排布，熱傳遞管 將保持互相分離以及和套管內壁的分離，而沒有表現出在套管中對產 品流的阻礙。

在這里，應用的軸向力引起熱傳遞管的永久張力是一個缺點。這 可能導致增加材料的應力和縮短熱傳遞裝置的壽命。

此外，軸向力必須通過使用附加的結構部件(例如數個螺栓或數 套彈簧)來產生。這致使所述管式熱傳遞裝置的安裝更困難，并增加 制造成本。

此外，使用預拉伸的熱傳遞管涉及“彈射效應”的可能性，這在 安裝或拆卸期間，發生在管板處或熱傳遞管的末端。這可增加施工人 員受傷的危險。

因此，本發明的目的是進一步研發一種用于至少兩食物流間熱傳 遞的通用管式熱傳遞裝置，或者一種用于至少兩食物流間熱傳遞的通 用方法，以這樣的方式，熱傳遞管可以不帶由于使用軸向力而產生的 預拉伸地被安裝。

發明內容

這個目的通過具有權利要求1特征的、用于至少兩食物流間熱傳 遞的管式熱傳遞裝置，以及通過具有權利要求17特征的、用于至少兩 食物流間熱傳遞的方法來實現。

根據本發明，提出了一種管式熱傳遞裝置，其中所述管式熱傳遞 裝置包括套管，一根或幾根熱傳遞管被排布在套管內。這里，第一食 物流或第一液體食物可以在至少一根熱傳遞管內傳送。另外，第二食 物流或第二液體食品可以在套管和至少一根熱傳遞管間的護套空間內 傳送。此外，熱傳遞管中的至少部分至少在它們的數個部段處是變形 的，從而使得空間上分離的、且相鄰布置的熱傳遞管大體上互相僅以 點形接觸。