CN102150000A - 由多层陶瓷板制成的部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括多层相互迭加的平板(1)的部件，至少一个平板由陶瓷材料组成并且在所述平板上通过网格(2)由流体导流通道(3)形成通道区域，所述导流通道(3)与进口和出口(4,5,6,7)流动连通，其中平板迭层通过夹紧装置采用压力配合的方式被连接，并且其中在迭层的单个平板(1)之间设置有扁平密封物(8)，其中所述扁平密封物(8)由弹性材料和/或可压缩材料组成并且覆盖通道区域以及包括进口和出口(4,5,6,7)的区域，并且至少部分地覆盖了形成所述导流通道的网格(2)的上部。本发明部件是压力密封的、能抵抗热震、以及能被拆卸。它们特别地适于作为热交换器和微反应器。

Description

由多层陶瓷板制成的部件
技术领域
本发明涉及一种由相互迭加的多层平板制成的部件，至少一层平板由陶瓷材料组成，平板迭层通过夹紧装置和特别成型的扁平密封物采用压力配合的方式被连接，所述扁平密封物被分别设置在迭层的单独平板之间。所述部件特别地可以是板式热交换器或反应器。
背景技术
陶瓷零件通常用在有磨损、腐蚀以及热应力高的设备和机器结构中。工业陶瓷(特别是碳化硅陶瓷)的硬度、化学稳定性以及导热性远优于作为可选材料的钢和石墨的。
作为一种工业陶瓷，碳化硅(SiC)的优势在于导热性比钢强4倍而硬度与钻石的接近。除了使用在喷嘴、阀体、滑动环形密封物以及滑动轴承上，整体特性使得这种材料同样非常适合用在热交换器和微反应器上。
在热交换器和微反应器内，由于流体动力因素，这些零件必须被内部地以非常复杂的方式成型。通常，这种结构与可使用的陶瓷成型方法是矛盾的，从而必须将把单独的陶瓷部件连接在一起。可使用压力配合(force-fit)连接和材料配合(material-fit)连接。
现有技术
烧结碳化硅(SSiC)在板式热交换器和微反应器领域内是新型材料。
原则上SiC零件的材料配合连接是可能的。相比压力配合连接，材料配合连接提供的优势在于流经的危险或有毒介质被永久地密封。烧结碳化硅特别地能通过扩散焊、激光焊以及使用金属或玻璃焊剂的热焊接采用材料配合的方式被连接。所述方法的共同特点是零件被永久地并且因此不能分离地连接。
DE 10 2004 044 942 A1记载了通过扩散焊连接SiC零件的方法，这些零件被连接且变形很小从而形成整体。
扩散焊的SiC零件以及由扩散焊生产的部件(如上述文件中记载的)在服役寿命上呈现相当大的优势，并且它们能在非常高的温度下使用。可能承受16个标准大气压或更多的操作压力。但是，用于维护作业或检测的拆卸是不可能的，或者仅在被破环的情况下是可能的。仅能通过化学或热解过程进行清洁，并且费用很高，或者完全不可能。
扩散焊SiC热交换器另外的特征是硬度高。在使用温差很大的介质操作时，会产生热诱导应力，并且存在特别是由热震动引起的损坏风险。
在某些应用中，要求能容易地拆卸设备从而能使用很少的费用进行清洁和清除热交换器或反应器表面上的沉淀物。对此不可避免地要使用密封物。
在传统的板式热交换器中，流经的流体相互之间被密封并且使用周圈密封物与外界密封，周圈密封物被放置在柔性平板之间。在金属板式热交换器中，例如丁晴橡胶(NBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、氟橡胶(FPM)以及其他类型橡胶的弹性体主要用作密封材料，并且在石墨板式热交换器中主要使用聚四氟乙烯(PTFE)。
在热交换板的平面上引入能增加稳定性并且改进流体分配的结构是已知的。这些结构被成型成使得在夹紧状态下它们能接触邻近的热交换板并且因此有助于支撑热交换板。在现有技术中能找到各种版本的密封概念。其包括能平面地位于平板的外部区域上的周圈密封物，平板的表面结构被稍微加高。但是，更习惯地，所述表面结构被加工成平齐的，并且密封物(例如O形环)被放置并且固定在缺口/凹槽内。
GB 2 128 726 A记载了一种由金属材料(例如不锈钢或钛)制成的板式热交换器，其中单独的平板通过放置在凹槽内的周圈密封物相互连接。在介质的进口和出口区域，平板具有特殊的结构从而能改进密封效果。
WO 00/77468 A1同样记载了一种使用放置在凹槽中的周圈密封物的(金属)热交换器。为了更好地固定密封物，这些密封物和凹槽具有至少一个加工成舌状物的加宽。密封物优选地由橡胶制成。
EP 1 757 887 A1记载了一种由安装有盖的两个平板组成的热交换块。冷却剂流经平板的朝外的表面和盖之间的空间。在平板上设有用于气体介质的流动通道，流动通道由平板表面上互补的凹槽形成。
所述平板由石墨、陶瓷材料或复合材料制成，复合材料由其间分散有大比例热传导粒子的树脂基体组成，并且所述盖由金属材料制成。
由两个平板组成的热交换单元通过周圈扁平密封物或O形环密封物与盖连接。两个平板通过粘结物或软密封相互连接从而密封平板之间的盖。
EP 0 203 213 A1记载了由石墨－含氟聚合物的复合材料制成的板式热交换器，其中耐腐蚀柔性密封物被放置在邻近的平板元件的框架之间。扁平密封物例如由含氟聚合物制成。优选使用被压缩至0.1-0.3mm的石墨薄片。扁平密封物是周圈的并且位于被加工在平板的边缘区域的缺口内。
DE 10 2006 013 503 A1记载了一种板式热交换器，其平板具有流体导流通道，在通道的侧壁上设有能引起流体流动湍流的孔。平板优选地由陶瓷材料－例如烧结碳化硅(SSiC)－制成。在一个实施方式中，平板也可通过周圈密封物(例如由弹性材料制成)被相互连接。
具有由金属、塑料或石墨制成的平板的板式热交换器的密封概念的共同特征是平板的变形非常大。平板或结构上的不规则能通过变形来补偿。
由陶瓷材料制成的热交换器零件另一方面非常的硬。例如平板或结构上的不规则仅能程度很小地通过变形被补偿。随着平板的尺寸以及被夹紧的平板迭层的高度增加，平板破碎的风险将极大地增加。
在DE 10 2006 013 503 A1中，在组装平板迭层后单个的陶瓷板是中空的，也就是说在网格和邻近平板之间形成中间部。当迭层被夹紧时，就会出现可导致硬质陶瓷材料破碎的弯矩(参见参考实施例2和3)。
DE 196 17 396 A1记载了一种由平板构造的流动模块，其具有由塑料、金属或石墨制成的成型平板。平板通过周圈密封物被相互连接。密封物优选地是被结合到周圈凹槽内的弹性体密封物，在这种情况下它们被放置到凹槽内或被热补到凹槽内或被注入凹槽内。
DE 10 2006 009 791 A1记载了一种由陶瓷材料制成的用于热交换器的密封面板。此处，密封物被成型成周圈的O形环密封物。热交换板在包括流动区域和进口的区域内具有被加工成矩形的凹槽，在每个凹槽内设置有O形环形式的密封系统。凹槽的横截面被加工成当平板迭层处于被夹紧状态时它们能完全容纳O形环密封物并且热交换板的表面相互完全接触而在流体导流网格和平板边缘区域上而没有间隙。
这些技术方案(DE 196 17 396 A1和DE 10 2006 009 791 A1)的缺点在于平板必须被加工的具有非常高的尺寸精度，并且需要确保最大可能的平面度和平面平行度。在由于生产导致平板的相当大的扭曲或不规则的情况下，不再可能使这些平板充分地并且没有间隙地位于网格上以及板边缘区域。其次会形成洞穴并且当夹紧平板时存在平板破碎的风险。破碎的风险随着平板尺寸进一步增加并且因此增加了必要的加工费用以及热交换板的成本。
另一个缺点在于这些技术方案仅能通过在陶瓷板上形成具有高加工精度的矩形周圈凹槽来实现。此处所记载的密封概念的难处因此在于在陶瓷材料上生产深度恒定的凹槽，从而为密封功能提供理想的基础。如果在矩形凹槽深度不同的情况下密封物逐点(pointwise)地突出表面，当平板迭层被夹紧时就会在局部高度出现压力峰值并且导致平板破碎(参考比较实施例1)。另一方面，如果凹槽被逐点地加工的太深，会出现不期望的泄露，并且密封物的应用力被局部地消弱或整体缺失。
但是，此处所必须的矩形凹槽－具有几微米范围的较小制造公差－在陶瓷板的制造技术方面是非常的精细的并且生产成本很高。
发明目的
　　因此本发明的目的是提供一种由相互迭加的多层平板制成的部件(特别地是板式热交换器或板式反应器)，其中复合成型的陶瓷板－具有很大的制造公差，主要关于平面度和扭曲－能被连接或夹紧在一起从而形成耐压密封(pressure-tight)、抗热震以及可拆卸的单元，而不会出现平板的破碎。
发明内容
根据本发明，上述目的是通过权利要求1所要求保护的包括相互迭加的多层平板的部件实现的。本申请的主题的优选的或特别有利的构造在从属权利要求中阐述。
因此本发明涉及一种包括多层相互迭加的平板的部件，至少一个平板由陶瓷材料组成并且在所述平板上通过网格由流体导流通道形成通道区域，所述流体导流通道与进口和出口流动连通，平板迭加层通过夹紧装置和扁平密封物采用压力配合的方式被连接，并且扁平密封物被分别设置在迭层的单个的平板之间，其中所述扁平密封物由弹性材料和/或可压缩材料组成并且覆盖了包括通道区域以及进口和出口的区域，并且至少部分地覆盖了形成通道的网格的网格上部。
根据优选实施方式，本发明部件是板式热交换器。
根据优选实施方式，本发明部件是反应器，特别地是具有至少两个独立的流体回路的板式微反应器。
本发明所提供的扁平密封物被构造成，除了绕被流经的通道区域和绕单个平板的进口和出口的周圈密封表面，形成通道的网格的网格上部也被至少部分地覆盖。为此，在本发明所使用的扁平密封物上，优选地在密封物的周圈部分的两个对立的纵向侧面或宽侧面之间设置至少一个连接。但是，也可能仅平板结构的元件－包括形成通道的网格的部分或所有上部－被密封材料覆盖，而在密封物的两个对立的纵向侧面或宽侧面之间不设置一个或更多的连接。
根据本发明，特别地通过特殊的密封物几何形状，复合成型的热交换板能被连接以形成可拆卸的耐压密封单元。主要在平面度和扭曲方面制造公差很大的陶瓷板能被密封而没有平板的破碎。特别地，即使大规格的陶瓷板也能被密封。
相比现有技术，不必绕流动区域和进口、出口来成型凹槽，从而能在制造技术上更简单地以及更经济地生产平板。
被密封的单元是耐压的并且优选地能经受8.5个标准大气压或更多的内部压力，更优地能经受16个标准大气压或更多的内部压力。
由于密封物的周圈部分的两个宽侧面或纵向侧面之间的连接，这在本发明中是优选的，本发明扁平密封物的特殊设计提供了更好的机械稳定性并且相比现有技术改进了持久性，这在替换密封物时提供了相当大的操作便捷性。当部件经受内部压力时，将密封物挤出密封隙变得更加困难。
另外，弹性密封物和/或可压缩密封物提供了热工程部件良好的抗热震性以及所述密封材料作用区域内的长服役寿命和高耐腐蚀性。
发明的详细说明
　　根据本发明，平板(至少一层平板由陶瓷材料制成)形式的零件(特别地是热交换零件或微反应器零件)采用压力配合的方式在夹紧装置内通过设置在平板之间的特殊的扁平密封物被连接。通过特殊的密封物几何形状，复合成型的热工程零件能被连接以形成可拆卸的耐压密封单元。特别地，即使大规格的陶瓷板，包括主要在平面度和扭曲方面具有大制造公差的陶瓷板，也能被密封而没有平板的破碎。
优选地，除绕流经的通道区域以及绕包括进口和出口的区域的周圈密封表面，形成通道的网格的网格上部也被本发明提供的扁平密封物至少部分地覆盖。优选地，扁平密封物覆盖了形成通道的网格的50-100%的网格上部(参考图2和3)。但是，通过扁平密封物被覆盖的网格上部也可总计小于50%。优选地，在密封物的周圈部分的两个对立的纵向侧面和宽侧面之间存在至少一个连接。当平板迭层被装配时，扁平密封物的所述结构引起平板相互支撑并且在夹紧平板迭层方面提供了更大的公差。因此避免了硬陶瓷板上的弯矩以及可能的脆性破碎。
也可使用连续的全表面扁平密封物，其中只有进口和开口未被覆盖。但是，优选地，在扁平密封物上设置另外的开口从而使得在通道区域扁平密封物仅位于部分或全部的网格上，并且没有位于热交换板的流体导流通道上。优选地，在密封物的周圈部分的两个对立纵向侧面或宽侧面之间设置至少一个连接。密封物的周圈部分之间的这些连接同时用于支撑陶瓷板以及用于紧固。这就赋予扁平密封物更大的机械稳定性和改进的持久性，当替换密封物时其能提供相当大的操作便利性。当部件经受内部压力时，将密封物挤出密封隙此外变得更加困难。这使得允许密封压力多达16个标准大气压或更大的部件。
也可在扁平密封物的周圈区域设置开口，这能减少承受表面并且因此增加所能达到的作用压力。
本发明提供的扁平密封物由弹性和/或可压缩材料组成，其杨氏模数、硬度和/或结构构造一方面允许密封物在压力下变形，从而能补偿硬陶瓷热交换板或反应平板的不规则、波动或变形。本发明密封物－相比金属或石墨板式热交换器，其中平板是弹性的或可变形的－因此不仅能用于密封热交换单元，也能保护陶瓷板经受大的变形以及可能的脆性破裂。另一方面，在装配过程中出现的密封材料的变形后，可建立一种平衡状态，这种平衡状态能阻止密封材料进一步蠕动并且因此能确保扁平密封物承受很大的内部压力。
扁平密封物优选地由弹性材料(例如合成的、半合成的或天然橡胶材料)、热弹性聚合物、热塑性聚合物(特别地是聚四氟乙烯)或石墨组成。压缩性也来自密封材料的结构构造，例如当使用泡沫塑料时压缩性就来自密封材料的结构构造。优选地为由100%纯度的初次挤压聚四氟乙烯(ePTFE)制成的密封薄片。该密封材料的纤维结构(通过多方向拉伸产生)允许最大变形其初始厚度的40%或更多，取决于所使用的薄片结构，并且因此特别适于补偿非常大的陶瓷板的较大的不规则度或扭曲。在全压缩后，这种结构是紧凑的并且能获得相当耐压密封的材料。
作为变形，密封材料可包含能增加热传导性的填充物。
优选地密封材料依据DIN 28090-2的冷镦值εKSW≥20%，更优地冷镦值εKSW≥30%，特别优选地冷镦值εKSW≥40%。
优选地密封材料依据ASTM F36的压缩系数≥20%，更优地压缩系数≥35%，特别优选地≥45%。
根据所应用的热工程部件，扁平密封材料必须满足所述的热工程应用的必要条件。这些必要条件特别地是：至少达150°C的长时间的温度稳定性、抵抗海水的腐蚀性、酸性介质中的耐腐蚀性、碱性介质中的耐腐蚀性、耐热水的能力以及相比标准的密封材料增强的热传导性。
扁平密封材料的杨氏模数比陶瓷材料的更低。当它们被施加在零件之间时，因此能在操作过程中减少热机械应力并且因此能承受更高的热震应力。
所使用的扁平密封物的厚度由热工程零件的不规则程度支配(热工程零件的不规则必须被补偿)，并且由密封材料的最大变形能力确定(=[hD1-hD3]/hD1)，其中hD1是初始厚度，而hD3是施加主要载荷后的厚度。例如，如果沿平板的对角线方向的扭曲为200µm，那么具有50%最大变形的扁平密封物的初始厚度必须为0.4mm从而耐压密封所述单元。但是，材料的最大变形不应当等同于用于可压缩性(=[hD2-hD3]/hD2; 根据ASTM F36)以及冷镦性能(=[hD2-hD3]/hD1; 根据DIN 28090-2)的数据表中通常查找的数值，其中hD2是施加初步载荷后的厚度。
根据优选的实施方式，所述至少一个平板的陶瓷材料由碳化硅(SiC)、纤维增强碳化硅、烧结碳化硅(SSiC)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)、二硼化钛(TiB2)或它们的组合物组成。由于高的热传导性和普遍的耐腐性，被连接的至少一个平板优选地是烧结碳化硅(SSiC)。例如，具有细颗粒结构的SSiC 材料是特别适合的，优选地平均颗粒大小<5µm，例如ESK陶瓷股份有限公司所销售的EKasic® F型材料。然而，也可使用粗颗粒SSiC材料，例如双模态结构的，在这种情况下，优选地由小型板状物形式的、长度为100至1500µm的、体积百分比为50至90%的棱镜SiC微晶和小型板状物的、长度为5至小于100µm的、体积百分比为10至50%的棱镜SiC微晶组成(ESK 陶瓷股份有限公司的EKasic® C型)。SiC微晶的颗粒大小或长度的测量可借助于光显微镜技术结构记录来确定，例如借助于能确定颗粒的最大费雷特(Feret)直径的图像分析程序。
根据部件的功能，另外可使用由玻璃、氧化铝陶瓷或其他陶瓷(例如ZrO2和TiB2)制成的零件或平板。特别地，平板迭层的底板和/或覆盖板最好由玻璃组成，从而能提供观察可能性。由玻璃制成的覆盖板不含任何的用于形成通道区域的网格。
也可使用包含体积百分比多达35%的其他材料成分(例如石墨、碳化硼(B4C)或其他陶瓷颗粒)的SiC材料。根据优选的实施方式，所述部件具有纯陶瓷结构，也就是说所有的平板都由陶瓷材料组成，特别优选地由SSiC组成。
在本发明部件的单个平板上，由流体导流通道组成的通道系统或通道区域由网格形成。根据优选的实施方式，可根据DE 10 2006 013 503 Al形成通道系统从而在平板表面上获得流体流动的本质上蜿蜒的轮廓，导流通道的网格另外具有多个能导致流体流动湍流的中断部或孔。这种湍流能实现充分的热交换并且同时能实现较小的压力损失。这种平板设计的另一优点在于用于流体流动的进口和出口(例如钻孔形式的)能被加入平板上。根据优选实施方式，平板上的导流通道与用于第一流体的第一进口和第一出口连接，并且平板设有用于第二流体的第二进口和第二出口从而供应邻近的平板，在这种情况下可直接地通过钻孔设置这些开口。
本发明平板的厚度范围优选地为0.2-2mm，更优地为3-12mm，并且特别优选地约6-9mm。根据优选的通道系统，平板热交换区域内的流体流动或材料流动以蜿蜒的形态被引导，从而能实现尽可能长的驻留时间。交换区域内的导流通道的网格从平板底部测量的高度范围优选地为0.2-19mm，更优地为0.2-10mm并且特别优选地为0.2-6mm，并且其端部与平板的表面平齐。导流通道的网格也可通过铣削产生，但是也可通过靠近其端部轮廓的挤压来生产。如果导流通道的网格具有根据DE 10 2006 013 503 Al所述的实施方式的中断部或孔，其宽度优选地为0.2-20mm，更加优选地为2-5mm。导流通道的被中断的网格也用作支撑点，并且当存在压差时，它们能避免平板的不期望的变形，并且因此也能防止平板破碎。
根据本发明部件的优选实施方式，迭层的所有平板以压力配合的方式使用分别设置在平板之间的扁平密封物被连接，扁平密封物通过使用夹紧装置夹紧底板和覆盖板之间的平板迭层被设置。
根据另一实施方式，两个平板可通过扩散焊的方法采用材料配合的方式被结合以形成无缝整体式的平板块，并且至少两个这种整体式的平板块采用压力配合的方式通过扁平密封物被连接。在本案中，在所述单元内以这种方式被连接的扁平密封物仅位于相隔的平板之间。这种结构涉及“半焊接”并且允许两个通道系统必须承受不同应力(例如不同的腐蚀或磨蚀应力)的应用。例如，一个通道系统可流动冷却剂(密封侧)，同时第二通道系统用于传递极其腐蚀性的介质(热连接侧)。在本实施方式中，SiC零件非常高的耐磨性和耐腐蚀性可结合被密封单元的优点，特别地是增强的抗热震性、被再次拆卸的能力以及清洁冷却侧的可能性。
根据本发明的另一实施方式，本发明部件被用作反应器(例如蒸发和冷凝)，但是也用于其他相变(例如受控的结晶化过程)。当用于蒸发和冷凝时，为了减小压力损失，从流体进口至流体出口的导流通道的网格的相互间隔优选地更大或更小。
作为反应器，为了特别有效地利用，优选地在上述热交换板之间引入反应平板，在这种情况下热交换平板用于控制反应平板的温度。反应平板具有各种几何形状。对于受控的驻留时间和界定的沉淀反应，例如对于受控的结晶化过程，优选地使用具有连续直通道的反应平板。但是，也可能是至少两种初始分离的流体流动在规定的温度下在反应平板上被混合在一起。为此，可使用能将流动材料在反应平板的规定区域引到一起并且集中地混合的通道结构。反应平板也可具有合适的催化涂布，其能有利地加速化学反应。
本发明部件能另外通过简单和经济的方法被生产。为此，仅需要通过夹紧装置将平板迭层和设置在迭层之间的扁平密封物连接，以及将底板和覆盖板连接。例如，夹紧是在金属框架内两个钢板之间实现的，由于旋紧螺钉而产生的作用压力通过弹簧被传递到部件上。
在加工具有通道系统的平板时，过后与扁平密封物接触的表面可被喷砂、抛光、打磨或磨光。但是，优选地使用未加工的初烧结表面以用于通过扁平密封物的连接。根据表面加工的程度，陶瓷平板或多或少具有不规则、波动或扭曲，通常总计几百微米。
相比现有技术，不需要绕通道区域以及绕平板的进口和出口引入容纳密封物的凹槽，从而使得陶瓷板能在制造技术上更加简单地并且更加经济地被生产。
但是，为了使用高温的强腐蚀介质，优选地绕通道区域以及进口和出口引入凹槽，例如矩形凹槽。但是，这些凹槽仅被用作额外的安全缓冲器。当装配过程中夹紧时，发现可压缩扁平密封物在所述凹槽区域形成凸出物，凸出物作为额外的障碍物阻止腐蚀液体。但是，该凸出物不能尽可能地延伸到凹槽的底部并且因此不能承重。
可人工地或通过连续生产方法(例如水柱切割、激光切割或冲压)实施扁平密封物的切割。
为了装配，使用压缩空气或液体清洁剂清洁平板和扁平密封物并且将其装配。夹紧更适于在金属框架内两个钢板之间实现，由于旋紧螺钉而产生的作用压力通过弹簧被传递到部件上。
在装配过程中，根据本发明形成的扁平密封物如果必要的话可使用粘结物被局部地固定在平板上。作为一种选择，在装配过程中可通过凸出的和/或有角的舌状物固定扁平密封物。作为另外一种选择，可在平板的表面上局部地形成缺口，扁平密封物被悬置在其中以为了装配而固定它。但是，通过上述方法中的一种或其他方法进行的固定并不是装配绝对必须的。
附图说明
图1显示了由本发明优选使用的烧结陶瓷材料制成的热交换板的平面视图。
图2和3显示了本发明所使用的扁平密封物的优选实施方式的平面视图。
图4显示了参考实施例3中的周圈密封物的实施方式。
图5显示了本发明优选使用的反应平板的平面视图。
如图1所示，根据本发明能被使用的平板1具有通道系统，通道系统由导流通道3形成并且在平板的表面上产生流体流动的实质上蜿蜒的轮廓。在该图中导流通道3的侧壁由宽3mm的网格2组成，网格2具有多个宽3.5mm的孔14。平板另外具有用于流体流动的第一进口4以及第一出口5，其分别为半径30mm的钻孔。另外在平板上设有第二进口6和第二出口7，其作为供给通道(feed-through)以给邻近的腔室提供另一种媒介。第二进口和第二出口分别由半径32mm的钻孔组成。在本实施方式中平板的总长度为500mm而宽度为200mm。正如所见的，本实施方式中的通道系统为镜面对称。镜面对称使得平板能被相互迭加，同时被交替地相互之间分别旋转180°从而使得进口交替地位于左边和右边。
图2和3显示了本发明所使用的扁平密封物8的两个实施方式的平面视图。在图2所示的扁平密封物中，不仅平板1的包括通道区域以及进口和出口的区域被覆盖，平板1的形成通道的网格2的约50%的网格上部也被覆盖。在图3中，扁平密封物8覆盖了平板1的形成通道的网格2的约100%的网格上部。
在如图4所示的参考实施例的扁平密封物中，仅平板1的包括通道区域以及进口和出口的区域被覆盖，而形成通道的网格2的网格上部没有被覆盖。
图5显示了根据本发明能被使用的反应平板9，其具有用于流体流动11的进口10，流体包含已成混合形式的反应物。混合的流体流动11最初通过适当的通道引导装置被分成两股分离的流体流动11a和11b，随后在分支(offset)位置再次混合(分离－再结合混合单元)。由于该分支位置，能实现反应物的更好混合以及因此实现反应物的更好转化。流体流动然后经通道系统12被输送，通道系统通过网格13被界定，并且流体流动然后经出口15离开反应平板9。两个钻孔16和17用于供应邻近的热交换板。图5所示的反应平板可与根据本发明形成的扁平密封物(例如图2和3所示的密封物)结合。在本案中，反应平板9的导流通道12使用密封材料仅被部分地覆盖，因为扁平密封物8的纵向侧面之间的连接装置横向于导流通道12的方向延伸。
实施例、参考实施例以及比较实施例
　　下述实施例、参考实施例以及比较实施例用于进一步解释本发明。
实施例 1
　　热交换器包括材质为 PTFE 、图 2 的设计、 50% 的网格表面、厚度 0.5mm 的薄片。
(1)、使用具有双模态(bimodal)结构的SSiC平板，其颗粒大小的分配由小型板状物形式的、长度为100至1500µm的、体积百分比为50至90%的棱镜SiC微晶和小型板状物的、长度为5至小于100µm的、体积百分比为10至50%的棱镜SiC微晶组成(ESK 陶瓷股份有限公司的EKasic® C型)。SSiC平板的长度为500mm，宽度为200mm以及厚度为6.5mm。
(2)、为了生产热交换单元，要使用四个(中间)平板以及底板和覆盖板。在中间平板上加入厚度为3.5mm的图1所示类型的导流通道，导流通道形成连续的通道系统。底板和覆盖板不含通道结构，并且覆盖板设有进口。这些平板被设置在所述单元内从而使得两种流动材料能以逆向流动的方式交换热量。
牌号为WT-A的挤压聚四氟乙烯薄片用作密封材料。多向纤维结构允许PTFE密封物在压力下变形，从而能补偿所使用的SSiC平板的不规则、波动或扭曲。根据数据表，该材料依据DIN 28090-2的冷镦值为40%。
但是，为了确定所需的初始薄片厚度，需要确定最大的变形度，这需要借助于压力测试设备。在本实施例中所使用的薄片允许变形多达初始厚度的50%。
(4)、SSiC平板的表面沿对角线方向呈现约200µm的扭曲，这些表面在硬(hard)加工过程中被打磨。作为一种密封材料，因此使用能完全补偿这种不规则的挤压聚四氟乙烯薄片。选择0.5mm的初始厚度从而在完全压缩后能实现0.25mm的剩余厚度。但是，也可处理超过该厚度的密封物。
(5)、该弹性PTFE密封物的设计对应于图2。其特征在于除了在所使用的SSiC平板的外部区域内的周圈密封表面，陶瓷网格的50%的上部也使用密封物被覆盖。这可通过人工切割来生产。
(6)、使用压缩空气清洁平板和薄片并且在装配时安装在一起。所述夹紧是在金属框架内两个钢板之间实施的；由于螺钉的紧固而产生的作用压力通过弹簧被传递到所述系统上。
(7)、为了压力测试，经进口将水施加至安装在金属框架内的单元的通道。根据所建立的作用压力，能施加多达23个标准大气压的内部压力，而被连接的热交换单元没有泄露。
例如，使用6N/mm2的作用压力，可获得13个标准大气压的最大内部压力。
实施例 2
　　热交换器包括材质为 PTFE 、图 3 的设计， 100% 的网格表面、厚度 0.7mm 的薄片。
(1)、使用由EKasic® C型材料制成的SSiC平板(结构和扭曲如实施例1所述的)，其长度为500mm，宽度为200mm以及厚度为6.5mm。
(2)、热交换单元由四个(中间)板以及底板和覆盖板组成，它们以逆向流动的方式被连接。
(3-5)、牌号为WT-A(最大变形多达其初始厚度的约50%)的0.7mm厚的ePTFE薄片用作密封物。密封物的结构对应于图3。其特征在于除了在所使用的SSiC 平板的外部区域内的周圈密封表面，陶瓷网格的100%的上部也使用密封物被覆盖。切割是通过水柱切割实现的。
(6)、使用压缩空气清洁平板和薄片并且将它们夹紧在金属框架内两个钢板之间。
(7)、为了压力测试，经进口将水施加到安装在金属框架内的单元的通道内。被连接的热交换单元在9.5N/mm2的作用压力和23个标准大气压的内部压力下无泄露。
实施例 3
　　热交换器包括材质为 PTFE 、图 2 的设计， 50% 的网格表面、厚度 0.5mm 的薄片，平板具有凹槽。
(1)、使用由EKasic® C型材料制成的SSiC平板(结构和扭曲如实施例1所述的)，其长度为500mm，宽度为200mm以及厚度为6.5mm。
(2)、为了生产热交换单元，要使用四个(中间)平板以及底板和覆盖板。在中间平板上加入深度为3.5mm的导流通道以及深度为2mm± 0.1 mm的矩形周圈凹槽，导流通道形成连续的通道系统。底板和覆盖板不含通道结构，并且覆盖板设有进口。这些平板被设置在所述单元内从而使得两种流动材料能以逆向流动的方式交换热量。
(3-5)、牌号为WT-A(如实施例1所述的)的0.5mm厚的ePTFE薄片用作密封材料。扁平密封物的结构对应于图2。陶瓷网格的50%的上部被覆盖。
(6)、使用压缩空气清洁平板和薄片并且将它们夹紧在金属框架内两个钢板之间。
(7)、为了压力测试，经进口将水施加到安装在金属框架内的单元的通道内。被连接的热交换单元相对于实施例1在所建立的作用压力以及所取得的内部压力显示出相似的属性。使用6N/mm2的作用压力，相应地存在13个标准大气压的内部压力。
(8)、拆卸热交换单元后，能在PTFE薄片上看到微小的凸出物，凸出物是凹槽区域内的弹性密封材料变形时形成的。其厚度等于初始薄片的厚度，并且因此不能到达凹槽的底部，并且因此不能承重。另外，如(7)中所述的，其对密封效果无影响。但是，在运转具有高温腐蚀介质的热交换单元时，其可能用作安全缓冲器。
实施例 4
　　热交换器包括材质为石墨、全表面、厚度 1mm 的薄片。
(1)、使用具有细颗粒结构的SSiC零件，平均颗粒大小<5µm(ESK陶瓷股份有限公司的EKasic® F型材料)。SSiC平板的长度为500mm，宽度为200mm，以及厚度为6.5mm。
(2)、热交换单元由四个(中间)板以及底板和覆盖板组成，它们以逆向流动的方式被连接。
(3-5)、1mm厚的全表面弹性石墨薄片用作密封物。人工地实施进口的切割。SSiC平板的磨光表面在对角线方向上呈现出约100µm的轻微扭曲。
(6)、使用压缩空气清洁平板和薄片并且将它们夹紧在金属框架内两个钢板之间。
(7)、为了压力测试，经进口将水施加到安装在金属框架内的单元的通道内。被连接的热交换单元在6.5N/mm2的作用压力和9个标准大气压的内部压力下无泄露。
实施例 5
　　热交换器包括材质为 PTFE 、图 2 的设计、 50% 的网格表面、厚度 0.7mm 的薄片，循环耐压测试。
(1)、使用由EKasic® C型材料制成的SSiC平板(如实施例1所述的结构和扭曲)，其长度为500mm，宽度为200mm以及厚度为6.5mm。
(2)、热交换单元由四个(中间)板以及底板和覆盖板组成，它们以逆向流动的方式被连接。
(3-5)、0.7mm厚的牌号为WT-A 的ePTFE薄片(最大变形多达其初始厚度的约50%)用作密封物，其结构对应于图2，陶瓷网格的上部50%被覆盖。
(6)、使用压缩空气清洁平板和薄片并且使用6N/mm2的作用压力将它们夹紧在金属框架内两个钢板之间。
(7)、被密封的单元使用金属框架被放置测试装置中。通道的一侧使用16°C的冷却水流经进口(流速1000L/h)，并且另一侧具有蒸汽(150°C，4个标准大气压，约130kg/h)。在6小时的驻留时间后，可完成多个循环，冷却水以及蒸汽被突然关闭并且被交替地打开。被密封的单元经受驻留时间和温度循环，而热交换器无明显的损坏。
参考实施例 1
　　热交换器包括材质为 PTFE 、全表面、厚度 0.25mm 的薄片。
(1)、SSiC平板的结构(构造、尺寸、设计、不规则)、热交换单元的结构以及装配均采用实施例1的。
(2)、牌号为WT-A的全表面ePTFE薄片(最大变形多达其初始厚度的约50%)用作密封材料。人工地进行进口的切割。选择0.25mm的初始厚度(也就是说全压缩后厚度为0.125mm)以小于平板的不规则度(约200µm)。
(3)、为了压力测试，经进口将水施加到安装在金属框架内的单元的通道内。尽管设置类似于实施例1的6.5 N/mm2的作用压力，但是系统超过1个标准大气压时呈现出泄露。但是，由于SSiC平板的全表面支撑，没有观察到平板破碎。
参考实施例 2
　　热交换器包括 PTFE 带，周圈密封物。
(1)、SSiC平板的结构(构造、尺寸、设计、不规则)以及热交换单元的结构采用实施例1的。
(2)、可压缩圆形PTFE带用作密封物。PTFE带作为周圈密封物绕流动区域以及绕SSiC平板的进口被设置并且被压缩至0.1mm的厚度(小于平板的不规则度)。随后实施金属框架内的装配。
(3)、为了压力测试，经进口将水施加到安装在金属框架内的单元的通道内。在无压力状态，不考虑所建立的作用压力，系统不密封。另外，在装配时会观察到偶然的平板破裂。
由夹紧所引入的弯矩显然不能总被吸收，并且会出现个别SSiC平板的破碎。
参考实施例 3
　　热交换器包括材质为 PTFE 、厚度 0.7mm 的薄片，作为周圈密封物。
(1)、SSiC平板的结构(构造、尺寸、设计、不规则)以及热交换单元的结构采用实施例1的。
(2)、0.7mm厚的牌号为WT-A 的ePTFE薄片(最大变形多达其初始厚度的约50%)用作密封物，密封物的设计对应于周圈密封物的设计，也就是说仅SSiC平板的外部区域和绕进口的区域被密封材料覆盖(图4)。人工地实施切割。
(3)、使用压缩空气清洁平板和薄片并且在装配时被安装在一起。所述夹紧是在金属框架内两个钢板之间实施的；由于螺钉的紧固而产生的作用压力通过弹簧被传递到系统上。在达到6N/mm2的作用压力前已经出现了平板破裂。压力测试是不可能的。
所引入的弯矩同时会导致多个未被支撑的SSiC平板在内部区域内破裂。
比较实施例 1
　　在凹槽内具有弹性密封物的热交换器。
(1)、使用由EKasic® C型材料制成的SSiC平板(结构如实施例1所述的)，其长度为500mm，宽度为200mm以及厚度为6.5mm。SSiC平板的磨光表面沿对角线方向呈现出约100µm的扭曲。
(2)、使用四个(中间)平板以及底板和覆盖板从而产生热交换单元。在中间平板上加入深度为3.5mm的导流通道以及深度为2mm±0.1mm的矩形周圈凹槽，导流通道形成连续的通道系统。底板和覆盖平板不含通道结构，并且覆盖平板具有进口。平板被设置在单元内从而使得两种流动材料能以逆向流动的方式交换热量。
(3)、为了密封SSiC平板，根据DE 196 17 396 A1将弹性体(硅树脂材质道康宁(Dow)D94-30P型)被热补到周圈凹槽内。
(4)、使用压缩空气清洁平板和薄片并且它们被在金属框架内两个钢板之间安装在一起从而实现装配。但是夹紧是不可能的；一旦螺钉旋紧就会出现平板破裂。压力测试是不可能的。
(5)、平板破碎的原因在于矩形凹槽的深度在500mm长的SSiC平板上不能被均匀地加工，并且因此在夹紧时弹性密封物在所有点上不能完全缩进凹槽内。因此会形成局部的上升，这种局部的上升作为应力峰并且引起平板破碎。

Claims (16)

1.一种包括多层相互迭加的平板(1)的部件，至少一个所述平板(1)由陶瓷材料组成并且在所述平板(1)上通过网格(2)由流体导流通道(3)形成通道区域，所述流体导流通道(3)与进口和出口(4, 5, 6, 7)流动连通，平板迭层通过夹紧装置和扁平密封物(8)采用压力配合的方式被连接，所述扁平密封物(8) 被分别设置在迭层的单个平板(1)之间，其中所述扁平密封物(8)由弹性材料和/或可压缩材料组成并且覆盖包括通道区域的区域以及进口和出口(4, 5, 6, 7)，并且至少部分地覆盖形成所述通道(3)的所述网格(2)的网格上部。
2.根据权利要求1所述的部件，其中所述扁平密封物(8)覆盖形成所述通道的网格(2)的50-100%的网格上部。
3.根据权利要求1和/或2所述的部件，其中所述扁平密封物(8)由弹性体、热弹性聚合物、热塑性聚合物或石墨组成，其中热塑性聚合物优选为挤压的聚四氟乙烯。
4.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中所述扁平密封物(8)由依据DIN 28090-2的冷镦值εKSW≥20%的材料组成，优选地冷镦值εKSW≥30%，更优地冷镦值εKSW≥40%。
5.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中所述扁平密封物(8)由依据ASTM F36的压缩系数≥20%的材料组成，优选地压缩系数≥35%，更优地≥45%。
6.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中至少一个平板(1)的陶瓷材料由碳化硅(SiC)、纤维增强碳化硅、烧结碳化硅(SSiC)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)、二硼化钛(TiB2)或它们的组合物组成，优选地由烧结碳化硅(SSiC)组成。
7.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中所述平板(1)上的导流通道(3)与用于第一流体的第一进口(4)和第一出口(5)流动连通，并且所述平板(1)具有用于第二流体的第二进口(6)和第二出口(7)从而供应邻近的平板(1)。
8.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中所述平板(1)的厚度范围为0.2-20mm，优选地为3-12mm，更优地为6-9mm。
9.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中所述导流通道(3)的网格(2)的高度范围为0.2-19mm，优选地为0.2-10mm，更优地0.2-6mm，并且端部与所述平板(1)的表面平齐。
10.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中所述导流通道(3)被加工成在所述平板(1)的表面上获得流体流动的本质上蜿蜒的轮廓，所述网格(2)进一步具有多个引起流体流动湍流的中断部或孔(14)。
11.根据至少一项前述权利要求所述的部件，其中两个陶瓷平板(1)通过扩散焊法采用材料配合的方式被结合从而形成无缝整体式的平板块，并且至少两个这种整体式的平板块采用压力配合的方式通过所述扁平密封物(8)被连接。
12.根据至少一项前述权利要求所述的部件，所述部件是板式热交换器。
13.根据权利要求1-11的至少一项所述的部件，所述部件是具有至少两个独立的流体回路的反应器。
14.一种权利要求13所述的反应器，其中在所述平板(1)之间另外设有一个或多个反应平板(9)，所述反应平板(9)具有与所述平板(1)不同的通道系统。
15.根据权利要求14所述的反应器，其中在所述反应平板(9)上形成的所述通道系统允许至少两种初始分开的流体流动混合。
16.根据权利要求14和/或15所述的反应器，其中所述反应平板(9)被催化性地涂布。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104813134A (zh) * 2012-11-30 2015-07-29 西格里碳素欧洲公司 具有密封构造的板式换热器
CN109107521A (zh) * 2018-01-11 2019-01-01 辽宁石油化工大学 一种板式等温烷基化反应器及其使用方法
CN109341145A (zh) * 2018-09-27 2019-02-15 江西新电汽车空调系统有限公司 一种带内翅片的板式换热器及车用空调系统
TWI769445B (zh) * 2020-04-10 2022-07-01 國立成功大學 熱交換單元及熱交換儲熱系統

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8132442B2 (en) * 2008-09-22 2012-03-13 Siemens Energy, Inc. Compressible ceramic seal
DE202010015615U1 (de) 2010-06-02 2011-03-03 Gab Neumann Gmbh Wärmetauscher
DE102010030781A1 (de) * 2010-06-30 2012-01-05 Sgl Carbon Se Wärmeübertragerplatte, damit versehener Plattenwärmeübertrager und Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmeübertragers
DE102010037152B4 (de) * 2010-08-25 2022-08-25 Gea Wtt Gmbh Plattenwärmetauscher in abgedichteter Ausführung
EP2535105A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-19 Corning Incorporated Systems and methods for scale-up of microreactors
DE102012013755B8 (de) 2012-07-12 2022-01-13 Al-Ko Therm Gmbh Wärmetauscherplatteneinheit, Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE112014000721T5 (de) * 2013-02-08 2015-10-29 Dana Canada Corporation Wärmetauscher mit ringförmigem Einlass/Auslass-Anschlussstück
CN105246584B (zh) 2013-04-26 2017-09-12 康宁股份有限公司 可拆卸的堆叠的流反应器
DE102014014070A1 (de) 2014-09-29 2016-03-31 Forschungszentrum Jülich GmbH Vorrichtung zum geregelten Wärmeübergang auf und von einem Bauteil
DE102016205353A1 (de) * 2016-03-31 2017-10-05 Mahle International Gmbh Stapelscheibenwärmetauscher
US11850564B2 (en) 2019-08-31 2023-12-26 Corning Incorporated Heat exchange flow reactor
DE102020203223A1 (de) 2020-03-12 2021-09-16 Sgl Carbon Se Plattenwärmetauscher
CN111589401A (zh) * 2020-05-30 2020-08-28 成都天智佳网络科技有限公司 一种工业化学反应釜

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2705617A (en) * 1950-08-11 1955-04-05 Ekwall Nils Richard Gosta Pasteurizing apparatus of the plate type
AT338957B (de) * 1975-12-09 1977-09-26 List Hans Plattenkuhler fur wassergekuhlte kompressoren
US4159953A (en) * 1978-06-05 1979-07-03 The Berlyn Corporation Slide plate filters for thermoplastic and similar materials
US4442886A (en) * 1982-04-19 1984-04-17 North Atlantic Technologies, Inc. Floating plate heat exchanger
GB2128726B (en) 1982-10-21 1986-01-08 Apv Co Ltd Heat exchanger plate
DE3564340D1 (en) 1985-05-29 1988-09-15 Sigri Gmbh Procedure for manufacturing a plate heat exchanger
DE19617396C2 (de) 1996-05-02 1998-03-26 Dornier Gmbh Strömungsmodul
US5826981A (en) * 1996-08-26 1998-10-27 Nova Biomedical Corporation Apparatus for mixing laminar and turbulent flow streams
JP3292128B2 (ja) * 1998-02-27 2002-06-17 ダイキン工業株式会社 プレート型熱交換器
EP1196730B1 (en) 1999-06-14 2004-03-17 APV Heat Exchanger A/S A heat exchanger plate
US20020071797A1 (en) * 2000-10-06 2002-06-13 Loffler Daniel G. Catalytic separator plate reactor and method of catalytic reforming of fuel to hydrogen
US6878477B2 (en) * 2001-05-15 2005-04-12 Hydrogenics Corporation Fuel cell flow field plate
WO2002103331A1 (de) * 2001-06-15 2002-12-27 Zeptosens Ag Körper für durchflussküvetten und deren verwendung
DE102004005832B4 (de) 2003-02-18 2005-12-08 Dr. Schnabel Gmbh & Co Kg Verbundwärmetauscher
WO2004076056A2 (en) * 2003-02-26 2004-09-10 Lake Shore Cryotronics Inc. Microfluidic chemical reactor for the manufacture of chemically-produced nanoparticles
DE102004044942A1 (de) 2004-09-16 2006-03-30 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Verfahren zum verformungsarmen Diffusionsschweißen von keramischen Komponenten
EP1757887B1 (de) 2005-08-25 2011-10-12 SGL Carbon SE Wärmetauscherblock
SE529516C2 (sv) * 2005-10-24 2007-09-04 Alfa Laval Corp Ab Universell flödesmodul
CN100592022C (zh) * 2005-12-02 2010-02-24 缪志先 具有低流阻结构的可拆板式换热器
DE102006009791A1 (de) 2006-03-01 2007-09-06 Dr. Schnabel Gmbh & Co Kg Wärmetauscher
DE102006013503A1 (de) * 2006-03-23 2008-01-24 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Plattenwärmetauscher, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
DE102006028852A1 (de) 2006-06-23 2007-12-27 Dr. Schnabel Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers und ein danach arbeitender Wärmetauscher
CN201104152Y (zh) * 2007-09-28 2008-08-20 淄博淄川新通达换热器厂 具有防腐蚀层的可拆卸板式换热器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104813134A (zh) * 2012-11-30 2015-07-29 西格里碳素欧洲公司 具有密封构造的板式换热器
CN109107521A (zh) * 2018-01-11 2019-01-01 辽宁石油化工大学 一种板式等温烷基化反应器及其使用方法
CN109341145A (zh) * 2018-09-27 2019-02-15 江西新电汽车空调系统有限公司 一种带内翅片的板式换热器及车用空调系统
CN109341145B (zh) * 2018-09-27 2021-04-23 江西新电汽车空调系统有限公司 一种带内翅片的板式换热器及车用空调系统
TWI769445B (zh) * 2020-04-10 2022-07-01 國立成功大學 熱交換單元及熱交換儲熱系統

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