專利名稱：用于探測熱交換器,特別是板式熱交換器中泄漏的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在用于流體的熱交換器、特別是用于加工牛奶的板式熱交換器中探測泄漏的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
熱交換器包括其中可以循環(huán)第一流體的第一回路，以及其中可以循環(huán)第二流體的第二回路，第一回路和第二回路中相當(dāng)大的比例密切接觸，以便在兩種流體之間有利于熱交換。板式熱交換器由多個部分組成，所述多個部分是借助連接件組裝在一起的多個波紋狀板束(bundle)，并且適合于沿長度方向進(jìn)行熱交換(lengthy heat exchange)(對于板式熱交換器的示例，例如參考美國專利US6116332)。顯而易見，特別重要的是兩個回路中的流體不能直接相通，因此需要定期檢查一個回路中的流體是否不泄漏到另一個回路中。
已經(jīng)提出了許多種探測泄漏的方法和設(shè)備，可以避免系統(tǒng)地拆卸，并且對交換器的所有板件進(jìn)行檢查。
例如，按照國際專利申請WO95/16900中描述的方法，在一個回路中注入鹽溶液，而在另一個回路中注入水，并且測量水在第二回路中的傳導(dǎo)性，可以探測出鹽是否從一個回路進(jìn)入另一個回路，因此可以得知是否存在泄漏。如果存在泄漏情況，超聲波檢查可以哪個板件漏孔。這種測試耗費(fèi)時間(一般大約四個小時)，而且存在的缺點(diǎn)是不能進(jìn)行預(yù)測，不能預(yù)先給出連接處質(zhì)量的信息。
根據(jù)美國專利US6009745，溶劑溶液通過一個回路循環(huán)，氣體在另一個回路中循環(huán)。在兩個回路中建立不同的壓力，通過肉眼可以看到在泄漏位置出現(xiàn)的溶解物沉淀。但是，這種需要肉眼睛進(jìn)行觀察的解決方案很難用于觀察視線被遮擋部位的泄漏。
根據(jù)美國專利US5170840，使氨基磺酸溶液通過一個回路循環(huán)，苛性鈉和高錳酸鉀的彩色混合物通過另一個回路循環(huán)，可以觀察到彩色泄漏的出現(xiàn)。這種技術(shù)解決方案存在的前面所述相同的缺陷。
還有一種方法，在各部分的各回路中，在一個部分接著一個部分施加壓力，并觀察壓力的變化，在一個部分的一個回路中壓力驟然下降就表示存在泄漏問題。這種系統(tǒng)也存在著消耗使用時間的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的用于探測泄漏的方法(以及相關(guān)的工作設(shè)備)，該方法沒有已知的方法中存在的缺陷，并且可以更迅速和更容易地對交換器進(jìn)行測試。
本發(fā)明借助于一種用于探測在板式交換器中兩個回路之間的泄漏的方法來實現(xiàn)其目的，該方法為在兩個回路中的每一個內(nèi)注入不同壓力的流體這種形式，其特征在于，觀察兩個回路中壓力的變化，自動監(jiān)視在兩個回路中所觀察的壓力的收斂(convergence)低于一個特定的閾值，當(dāng)探測到所述壓力收斂時，發(fā)出信號指示探測到泄漏。有利的是，定期計算兩個壓力之間的壓力差，當(dāng)壓力差下降的一個特定的閾值時，發(fā)出泄漏信號。
根據(jù)交換器的板件的入口或出口的連接方式，本發(fā)明可以在兩個回路中限定多個部分，并同時測試交換器的多個部分。
有利的是，自動指示要與液壓測試模塊形成的來同時測試所述多個部分的連接。
用于探測在板式交換器兩個回路之間的泄漏的設(shè)備，該設(shè)備為包括用于向兩個回路中的每個回路填充不同壓力的流體的裝置那種類型，其特征在于，該設(shè)備包括用于自動監(jiān)視在兩個回路中的壓力相對于給定的閾值收斂的情況，以及當(dāng)自動監(jiān)視裝置發(fā)現(xiàn)所述收斂時發(fā)出泄漏信號的裝置。
有利的是，這些監(jiān)視裝置包括用于測量壓力差的裝置。
其優(yōu)點(diǎn)是，這種設(shè)備包括相互分開的液壓模塊和電氣模塊，液壓模塊包括多個用于連接到板式交換器的多個入口或出口的連接器，以便能夠同時測試交換器的多個部分。
有利的是，電氣模塊包括軟件，用于利用在液壓模塊的連接器處確定的壓力測量值。
有利的是，該軟件基于各部分的配置，表示哪個配置要作為數(shù)據(jù)輸入，要在連接器處建立哪個連接以便進(jìn)行測量。
因此，根據(jù)本發(fā)明，兩個回路中填充流體(這個流體優(yōu)選是水，它具有不污染回路的優(yōu)點(diǎn))，一旦在兩個回路的所有部分施加壓力，就在其中建立壓力差，借助于連續(xù)測量壓力并借助于利用測量值的軟件，在所有部分中的壓力的任何臨界收斂立即被觀察到。內(nèi)置于電氣模塊內(nèi)的電氣模塊將限定各部分的入口或出口的配置方式考慮在內(nèi)，并且由此自動推算要建立哪個連接，以便在各個部分執(zhí)行測試，然后，通過觀察測試結(jié)果，能夠由此推測在哪個部分或哪幾個部分已經(jīng)探測到泄漏。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，能夠在熱交換器的工作壓力下操作，因此可以在工作條件下測試泄漏，或者在更高的壓力下進(jìn)行制造商測試(在使得可以增加壓力而對連接處進(jìn)行檢查成為可能)。它也可以通過采用更高的觀察壓力來探測微小裂縫。這給本發(fā)明的測試提供一個預(yù)測性的尺度(predictivedimension)。對于(given)測試速度，可以重復(fù)進(jìn)行在兩個回路中倒換不同壓力的測試，以迫使微小裂縫至少在兩個方向之一上張開，因此能夠探測到一定類型的單向微小裂縫。


下面通過參照附圖閱讀說明書，可以更加清楚地理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明設(shè)備的示意性透視圖，并尤其是液壓和電氣模塊的透視圖；圖2、3和4是電氣模塊的正視圖、后視圖和俯視圖；圖5和6是液壓模塊的正視圖、后視圖和俯視圖；圖7-9示出測試期間在電氣模塊上出現(xiàn)的屏幕的示例；圖10和11是在交換器的兩個部分的兩個回路中的壓力曲線，第一條曲線表示正常，第二個表示出現(xiàn)泄漏。
具體實施例方式
圖1示出板式交換器1的一部分，它由支撐結(jié)構(gòu)件2構(gòu)成，所述支撐結(jié)構(gòu)件2支撐具有安全裝置(relief)3的板件束，所述板件借助連接件并排安裝在一起，在板件之間限定兩個相鄰的回路，并且相應(yīng)的入口4、5和出口6、7在支撐結(jié)構(gòu)件2的一個側(cè)壁上可接近。每個板件或板件束具有各自的入口或出口，而且，兩個回路可以形成根據(jù)對交換器中各板件的多個入口或出口連接方式的選擇而限定的多個部分。
本發(fā)明的設(shè)備為兩個模塊的物理形式，一個是電氣模塊10，一個是液壓模塊20，每個模塊包括支撐或包含一定數(shù)量的裝置的托架。電器模塊10包括連接外圍設(shè)備的計算機(jī)處理單元，外圍設(shè)備諸如是從其上可以進(jìn)行閱讀的屏幕12、安放在抽屜內(nèi)的打印機(jī)13、安放在抽屜內(nèi)的鍵盤14，以及測量、發(fā)信號或開關(guān)儀器的儀表板15。
液壓模塊20包括箱體21，其配備有由馬達(dá)22驅(qū)動的泵。連接器23可以使液壓單元與測試流體源相連接，優(yōu)選的是與水源相連接。連接盒24具有各種連接器25，它們可以通過配備有接頭27的軟管26可選擇地連接要被測試的交換器部分的入口或出口4～7(或其他接口)。在附圖所示的實施例中，具有六對連接器25，其可以同時對六個交換器部分進(jìn)行測試。在模塊中，每對連接器連接到壓力傳感器，該壓力傳感器能夠不間斷地確定各部分的兩個回路中的壓力。
包含在電氣模塊的處理單元中的軟件允許將限定各部分的入口或出口配置加以考慮，例如圖7中所示的形式中，圖7示出在測試期間顯示的一個屏幕。這個屏幕表示交換器的四個板件3，該板件3具有由代碼標(biāo)識的入口/出口。表30精確地示出在這個示例中三個部分的入口/出口是哪一個。
在由使用者借助數(shù)據(jù)輸入的配置的基礎(chǔ)上，軟件推算處需要建立哪個連接，以便在各部分中執(zhí)行測試，而且這些連接在圖8中所示的屏幕上可以看到，指示出液壓模塊的每個軟管26需要連接到的位置。
一旦建立這些連接，測試從電氣模塊開始，該電氣模塊預(yù)先設(shè)定所需的壓力值。測試壓力最好高于工作壓力，以確保形成的任何裂縫打開；例如首先是5～15bar，而后來為3～10bar。而且在兩個回路之間要建立的壓力差也設(shè)定在例如壓力值在2和5bar之間，壓力保持也設(shè)定為例如20分鐘。所有被測試部分(例如三個部分)的兩個回路中的流體壓力同時并且不間斷地進(jìn)行測量(或者以非常小的間隔進(jìn)行測量)，由此可以對每一個部分建立兩條壓力曲線。軟件同時計算對每個時間間隔的兩個曲線之間的壓力差，并在任何顯著收斂(即，任何在預(yù)定閾值之下的收斂)時發(fā)信號，或者在屏幕上的數(shù)據(jù)欄31中可以閱讀到指示的曲線交叉；如果不存在臨界收斂，也發(fā)送信號。如果需要，按鈕32允許訪問曲線本身，這種曲線的類型在附圖10或11中表示，其分別表示不存在明顯收斂的情況，和存在的臨界收斂(并因此表示泄漏)的情況。
因此，可以通過測試結(jié)果推斷出交換器的部分2具有泄漏。
權(quán)利要求
1.一種用于探測板式交換器(1)的兩個回路之間的泄漏的方法，該交換器是在兩個回路的每一個中填充不同壓力的流體的類型，其特征在于，觀察在兩個回路中的壓力變化，自動監(jiān)視在兩個回路中觀察的壓力收斂低于一特定的閾值，并且當(dāng)探測到所述收斂時發(fā)送探測泄漏的信號，觀察涉及周期性計算兩個回路之間的壓力差，當(dāng)這個壓力差低于一特定閾值時，發(fā)出泄漏的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)交換器(1)中板件的入口或出口的連接方式，在兩個回路中限定多個部分，并且同時測試交換器(1)的所述多個部分。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，自動指示出為了同時測試的多個部分而要與液壓模塊建立的連接。
4.一種用于探測板式交換器(1)的兩個回路之間的泄漏的設(shè)備，該設(shè)備是包括用不同壓力的流體填充兩個回路的裝置那種類型，其特征在于，該設(shè)備包括用于自動監(jiān)視兩個回路中的壓力相對于一特定閾值收斂的裝置，以及用于在自動監(jiān)視裝置探測到所述收斂時發(fā)出泄漏信號的裝置，所述監(jiān)視裝置包括用于測量壓力差的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括相互分開的液壓模塊(20)和電氣模塊(10)，液壓模塊(20)包括多個連接器(25)，用于連接到板式交換器(1)的多個入口或出口(4-7)上，以便可以同時測試交換器(1)的多個部分。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，電氣模塊(10)包含軟件，用于利用在液壓模塊(20)的連接器(25)處確定的壓力測量值。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，軟件在各部分配置的基礎(chǔ)上指示出哪個配置作為數(shù)據(jù)輸入，在連接器(25)處要建立什么連接方式以便進(jìn)行測量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于探測板式交換器(1)的兩個回路之間的泄漏的設(shè)備，所述交換器(1)包括以不同壓力的流體填充兩個回路的裝置，其特征在于，包括所述回路內(nèi)側(cè)的壓力相對于一特定閾值收斂的自動控制裝置，以及用于在自動控制裝置探測到出現(xiàn)所述收斂時發(fā)出泄漏信號的裝置。
文檔編號G01M3/04GK1505752SQ02808763
公開日2004年6月16日 申請日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月23日
發(fā)明者杰拉爾德·拉伯爾, 杰拉爾德 拉伯爾 申請人:泰特拉·拉沃爾控股及金融公司, 泰特拉 拉沃爾控股及金融公司