專利名稱：用于在線測(cè)量?jī)x表的溫度控制的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在線測(cè)量?jī)x表的溫度控制的裝置，該在線測(cè)量?jī)x表具有至少一個(gè)插入過程管線中并用于引導(dǎo)待測(cè)過程流體的測(cè)量管。本發(fā)明還涉及一種適用于該裝置的熱交換器和制造該熱交換器的方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)過程測(cè)量技術(shù)中，特別是在化學(xué)過程自動(dòng)化或處理操作方面，現(xiàn)場(chǎng)安裝過程測(cè)量?jī)x表和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表，即，令它們靠近過程，以產(chǎn)生代表物理測(cè)量變量的測(cè)量值信號(hào)。
為了測(cè)量物理測(cè)量變量，諸如管道中傳遞的介質(zhì)的質(zhì)量和/或體積流量、密度、粘度等，經(jīng)常使用過程測(cè)量?jī)x表，它們利用物理-電測(cè)量變送器和與其連接的測(cè)量裝置電子器件影響測(cè)量變量的物理到電的轉(zhuǎn)換。測(cè)量變送器插入傳遞介質(zhì)的管道，從而介質(zhì)在操作期間流經(jīng)該變送器。為了檢測(cè)這些測(cè)量變量，這種過程測(cè)量?jī)x表(這里稱為在線測(cè)量?jī)x表)往往具有測(cè)量變送器，其具有至少一個(gè)直接安裝在管道中的測(cè)量管。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知這種在線測(cè)量?jī)x表的例子，在以下文獻(xiàn)中有所描述US-B 66 91 583、US-B 64 50 042、US-B 63 54 154、US-B63 52 000、US-B 63 08 580、US-A 60 06 609、US-A 60 03 384、US-A 5979 246、US-A 58 50 039、US-A 57 96 011、US-A 56 02 345、US-A 53 01557、US-A 47 68 384、WO-A 03 095 950、WO-A 03 095 949或WO-A95 16 897。測(cè)量變量的例子包括液體、粉末、蒸汽或氣體過程介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度、粘度、壓力或溫度等。
對(duì)于通常主要分析的檢測(cè)的測(cè)量變量，所述類型的過程測(cè)量?jī)x表還通常通過連接至測(cè)量?jī)x表電子器件的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接在一起和/或連接至合適的過程控制計(jì)算機(jī)。測(cè)量值信號(hào)被例如經(jīng)由(4～20mA)電流回路和/或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線發(fā)送至其它過程測(cè)量?jī)x表和/或過程控制計(jì)算機(jī)。在這種情況中，能夠用作數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的是特別為串行的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，諸如PROFIBUS-PA、FOUNDATION FIELDBUS，以及相應(yīng)的傳輸協(xié)議。傳輸?shù)臏y(cè)量值信號(hào)可以在過程控制計(jì)算機(jī)中被進(jìn)一步處理，并且作為相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果例如在監(jiān)視器上可視化，并且/或者轉(zhuǎn)換為用于過程執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如電磁閥、電動(dòng)機(jī)等)的控制信號(hào)。為了容納測(cè)量?jī)x表電子器件，這種過程測(cè)量?jī)x表還包括電子器件外殼，其諸如在US-A 63 97 683或WO-A 00 36 379中記載的，可以遠(yuǎn)離過程測(cè)量?jī)x表或者通過柔性電纜與其相連，或者如在EP-A 903 651或EP-A1 008 836中記載的，直接設(shè)置在測(cè)量變送器或獨(dú)立容納測(cè)量變送器的測(cè)量變送器外殼上。例如在EP-A 984 248、US-A 45 94 584、US-A 47 16770或US-A 63 52 000中所示，電子器件外殼還經(jīng)常用于附加地容納測(cè)量變送器的一些機(jī)械元件，諸如在操作器件機(jī)械形變的薄膜、棒狀、殼狀或管狀形變或振動(dòng)元件；關(guān)于這一點(diǎn)，參見上面提到的US-B 63 52000。
由于廣泛的應(yīng)用范圍，具有振動(dòng)型測(cè)量變送器的在線測(cè)量?jī)x表已經(jīng)用于測(cè)量管道中流動(dòng)的介質(zhì)。這些振動(dòng)型變送器使用至少一個(gè)在操作期間振動(dòng)的測(cè)量管。振動(dòng)的變送器在其中流經(jīng)的介質(zhì)中引起機(jī)械反作用力，例如對(duì)應(yīng)于質(zhì)量流量的科里奧利力、對(duì)應(yīng)于介質(zhì)密度的慣性力和/或?qū)?yīng)于粘度的摩擦力。這種在線測(cè)量?jī)x表以及它們的操作方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的并且例如已經(jīng)在以下文獻(xiàn)中有詳細(xì)說(shuō)明US-B 66 91 583、US-B 64 50 042、US-B 63 54 154、US-B 63 08 580、US-A 60 06 609、US-A 59 79 246、US-A 58 50 039、US-A 57 96 011、US-A 56 02 345、US-A 53 01 557、US-A 48 76 898、US-A 47 68 384、WO-A 03 09 5950、WO-A 03 095 949、WO-A 02 088 641或WO-A 95 16897。
為了引導(dǎo)介質(zhì)，這種振動(dòng)型測(cè)量變送器包括至少一個(gè)在例如管狀或盒狀支持框架中容納的測(cè)量管。測(cè)量管具有彎曲的或直的管段，電機(jī)激勵(lì)器裝置驅(qū)動(dòng)它以合適的振蕩模式振動(dòng)，以在操作期間產(chǎn)生前述反作用力。為了檢測(cè)管段的振動(dòng)，測(cè)量變送器還包括傳感器裝置，其對(duì)于振動(dòng)的管段的運(yùn)動(dòng)作出反應(yīng)。傳感器裝置具有物理-電子，通常是電動(dòng)或光聲-電子的振蕩傳感器，其發(fā)送代表測(cè)量管的局部振蕩的振蕩測(cè)量信號(hào)。
至少一個(gè)測(cè)量管以及激勵(lì)器和傳感器裝置被外殼蓋圍繞，外殼蓋連接至支持框架，特別是焊接到它或者與其集成。這樣形成的測(cè)量變送器外殼除了用于容納至少一個(gè)測(cè)量管之外，還用于保護(hù)測(cè)量管、激勵(lì)器和傳感器裝置以及其它位于內(nèi)部的元件不受外部環(huán)境例如灰塵或水霧的影響以及用于抑制測(cè)量變送器的聲音輻射。
對(duì)于在線測(cè)量?jī)x表作為科里奧利質(zhì)量流量計(jì)安裝的情況，測(cè)量?jī)x表電子器件重復(fù)確定從兩個(gè)彼此間隔的振蕩傳感器發(fā)出的振蕩測(cè)量信號(hào)之間的相位差，并且測(cè)量?jī)x表電子器件在其輸出端發(fā)出測(cè)量值信號(hào)，其對(duì)應(yīng)于確定的相位差的時(shí)間特性，代表質(zhì)量流量的測(cè)量值。除此之外，正如在上述文獻(xiàn)WO-A 95/16897、US-A 45 24 610或US-A 41 87 721中記載的，這種在線測(cè)量?jī)x表可以基于由傳感器裝置發(fā)出的振蕩測(cè)量信號(hào)中的至少一個(gè)的頻率，測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)的瞬時(shí)密度。另外，這種在線測(cè)量?jī)x表還可以直接測(cè)量位于振動(dòng)的測(cè)量管中的介質(zhì)的粘度和/或粘度-密度之積；關(guān)于這一點(diǎn)，特別地參見US-B 66 51 513、US-A 55 31126、US-A 52 53 533、US-A 45 24 610或WO-A 95/16897。除此之外，為了在振蕩測(cè)量中可能需要的對(duì)于溫度影響的補(bǔ)償，通常還以合適的方式，例如利用設(shè)置在測(cè)量管上和/或外殼上的溫度傳感器，直接測(cè)量介質(zhì)的溫度和/或測(cè)量變送器的各個(gè)元件的溫度。
在待測(cè)介質(zhì)(例如加熱的碳?xì)浠衔锏?要盡可能精確地保持在預(yù)定溫度范圍的情況中使用在線測(cè)量?jī)x表時(shí)，往往需要以合適的方式，例如通過引入或排出熱量而控制在線測(cè)量?jī)x表的溫度。為了控制在線測(cè)量?jī)x表的溫度，即，為了增加或排出熱量，已經(jīng)證實(shí)這樣的儀表是成功的，其結(jié)合在現(xiàn)場(chǎng)安裝并引導(dǎo)合適的溫度控制流體的合適的溫度控制管道系統(tǒng)中，溫度控制流體例如是水、水蒸氣、油等。這種用于控制在線測(cè)量?jī)x表的溫度的裝置早已可以從市場(chǎng)得到。
一種可以從申請(qǐng)人得到的裝置被認(rèn)為很好地代表了現(xiàn)在常見的溫度控制裝置，其例如如圖1和2示意性顯示的，具有兩個(gè)熱交換器，每一熱交換器具有可以連接至溫度控制管道系統(tǒng)的空腔。這些空腔可利用合適的固定工具彼此相對(duì)地安裝在在線測(cè)量?jī)x表外部。在這種情況中，由于測(cè)量原理，直接安裝在測(cè)量變送器外殼上。兩個(gè)熱交換器中的每一個(gè)都具有內(nèi)壁，其至少部分在外部平面接觸在線測(cè)量?jī)x表并且相應(yīng)地對(duì)應(yīng)于在線測(cè)量?jī)x表的外輪廓?；旧虾袪畹耐獗诤附拥絻?nèi)壁上，用于在其間形成空腔。為了控制在線測(cè)量?jī)x表的溫度，兩個(gè)空腔具有在操作期間流經(jīng)它們的溫度控制流體。
這種溫度控制裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是，容納溫度控制流體的空腔的設(shè)計(jì)體積非常不好。所示空腔的尺寸和形狀導(dǎo)致溫度控制裝置對(duì)于空腔中作用于內(nèi)壁的溫度改變能力具有非常大的熱慣性，從而具有非常低的反應(yīng)動(dòng)態(tài)特性。除此之外，在空腔中形成顯著的死區(qū)，溫度控制流體幾乎根部不在其中流通。而且，沒有保證溫度控制流體的流動(dòng)。由于這些因素，這種裝置往往對(duì)于相對(duì)較低的加熱/冷卻功率具有非常低的熱效率，事實(shí)上，這由圖3中顯示的實(shí)驗(yàn)確定的溫度圖表得到了證實(shí)。另外，這種裝置通常還具有非常大的重量，可以達(dá)到溫度要被控制的在線測(cè)量?jī)x表的標(biāo)稱重量的100％，即，大約100kg或更多。另外，形狀非常不受歡迎的外壁具有較大的表面區(qū)域，在熱絕緣方面需要注意阻隔熱量流動(dòng)。
這種溫度控制裝置的另一缺點(diǎn)在于，它們具有相當(dāng)?shù)偷臉?biāo)稱耐壓性，例如如圖4所示，對(duì)于標(biāo)稱直徑DN≤100mm的在線測(cè)量?jī)x表的情況中，上述裝置的標(biāo)稱耐壓性會(huì)隨著溫度增加而明顯降低。除此之外，空腔的較大體積通常明顯超過20l，這導(dǎo)致應(yīng)用的熱交換器的耐壓性和強(qiáng)度測(cè)試的要求更高。結(jié)果，這種裝置的使用通常僅可用于相對(duì)較低的溫度，例如低于200℃，和/或溫度控制系統(tǒng)內(nèi)較低的壓力，例如低于3bar的壓力。
每個(gè)所述類型的溫度控制裝置非常復(fù)雜，使得它們僅可用于小批量制造，或制造單個(gè)單元。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的是提供一種用于在線測(cè)量?jī)x表的溫度控制的裝置，以及適用于這種裝置的熱交換器，其具有在較高耐壓性和耐熱性的同時(shí)具有較高熱效率。除此之外，該裝置應(yīng)當(dāng)易于制造并因而還適用于大量生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，本發(fā)明在于一種用于在線測(cè)量?jī)x表的溫度控制的裝置，該測(cè)量?jī)x表具有至少一個(gè)插入過程管道中并用于引導(dǎo)待測(cè)過程流體的測(cè)量管，該裝置包括-至少一個(gè)固定在在線測(cè)量?jī)x表上的第一熱交換器，其在操作期間至少間斷地由用于輸送熱量的溫度控制流體流經(jīng)；和-固定工具，用于將至少一個(gè)第一熱交換器特別是可松開地外部固定在在線測(cè)量?jī)x表上；-其中熱交換器具有內(nèi)壁和固定在其上的外壁，該內(nèi)壁特別地槽狀或盤狀拱起，從外部至少部分平面接觸在線測(cè)量?jī)x表；-其中外壁通過沿邊緣區(qū)域分布的用于密封溫度控制流體的邊緣連接焊縫以及通過多個(gè)特別是點(diǎn)狀或環(huán)狀的內(nèi)部連接位置與內(nèi)壁相連，這些內(nèi)部連接位置彼此間隔地排列在至少部分由邊緣連接焊縫圍繞的內(nèi)部區(qū)域中，從而在內(nèi)壁和外壁之間形成至少一個(gè)空腔，其具有多個(gè)彼此相通的部分并且用于引導(dǎo)溫度控制流體；并且-其中該空腔通過通入其中的開口連接進(jìn)入引導(dǎo)溫度控制流體的溫度控制管道系統(tǒng)。
除此之外，本發(fā)明在于一種特別是適用于上述裝置的用于在線測(cè)量?jī)x表的熱交換器，該測(cè)量?jī)x表具有至少一個(gè)可插入用于引導(dǎo)待測(cè)過程流體的過程管道中的測(cè)量管，該熱交換器包括至少兩個(gè)熱交換器板-其中特別是槽狀或盤狀拱起的內(nèi)部第一熱交換器板適于在操作期間從外部在可預(yù)定的接觸區(qū)域至少部分平面接觸在線測(cè)量?jī)x表，并且因而形成熱交換器的內(nèi)壁，并且-其中固定在第一熱交換器板上的外部第二熱交換器板形成熱交換器的外壁，-其中，兩個(gè)熱交換器板通過沿邊緣區(qū)域分布的邊緣連接焊縫以及通過多個(gè)特別是點(diǎn)狀或環(huán)狀的內(nèi)部連接位置相連在一起，這些內(nèi)部連接位置彼此間隔地排列在至少部分由邊緣連接焊縫圍繞的內(nèi)部區(qū)域中，從而形成至少一個(gè)由兩個(gè)熱交換器板包圍且具有彼此相通的部分的空腔；并且-其中空腔可通過通入其中的在至少一個(gè)熱交換器板中設(shè)置的開口連接進(jìn)入溫度控制管道系統(tǒng)，該系統(tǒng)引導(dǎo)用于傳輸熱量的溫度控制流體。
另外，本發(fā)明在于一種用于制造這種熱交換器的方法，該方法包括以下步驟-在用于制造熱交換器板之一的第一板部件中產(chǎn)生至少一個(gè)第一開口，用于將熱交換器連接至溫度控制管道系統(tǒng)；-將第一板部件放置在同樣用于制造熱交換器板之一的第二板部件上，特別地第二板部件的板厚與第一板部件的板厚不同；-通過焊接特別是激光焊接兩個(gè)疊加的板部件，產(chǎn)生邊緣連接焊縫和內(nèi)部連接位置；-通過第一開口，將特別是基本不可壓縮的流體，特別是水、油等引入在彼此連接的兩個(gè)板部件之間剩余的空腔；-向空腔中填充的流體施加靜態(tài)壓力，該壓力超過周圍環(huán)境的靜態(tài)壓力，特別是超過100bar，使得啟動(dòng)空腔的擴(kuò)張；以及-通過利用施加了壓力的流體擴(kuò)張空腔，而塑性形變兩個(gè)板部件之一的主要材料。
在本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例中，第一熱交換器基本上力配合地固定在在線測(cè)量?jī)x表上。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，裝置還包括第二熱交換器，特別是結(jié)構(gòu)基本與第一熱交換器相同的第二熱交換器，其中固定工具也用于將第二熱交換器特別是可松開地外部固定在在線測(cè)量?jī)x表上。
在本發(fā)明的裝置的第三實(shí)施例中，固定工具用于兩個(gè)熱交換器的力配合固定。
在本發(fā)明的裝置的第四實(shí)施例中，固定工具至少部分構(gòu)造為第一和/或第二熱交換器的集成構(gòu)件。
在本發(fā)明的裝置的第五實(shí)施例中，兩個(gè)熱交換器利用固定工具彼此機(jī)械連接。
在本發(fā)明的裝置的第六實(shí)施例中，兩個(gè)熱交換器彼此相對(duì)地設(shè)置在在線測(cè)量?jī)x表上。
在本發(fā)明的裝置的第七實(shí)施例中，邊緣連接焊縫自封閉。
在本發(fā)明的熱交換器的第一實(shí)施例中，外部第二熱交換器板具有特別是與內(nèi)部連接焊縫的數(shù)目相對(duì)應(yīng)的多個(gè)區(qū)域，在那里，第二熱交換器板的材料被塑性形變，使得它持久地向外彎曲以形成位于兩個(gè)熱交換器板之間的空腔。
在本發(fā)明的熱交換器的第二實(shí)施例中，至少一個(gè)通過第一開口通入空腔的入口噴嘴固定在兩個(gè)熱交換器板的至少一個(gè)上，熱交換器通過該入口噴嘴能夠特別是可松開地與引導(dǎo)溫度控制流體的第一流體管道相連。
在本發(fā)明的熱交換器的第三實(shí)施例中，入口噴嘴固定在外部第二熱交換器板上。
在本發(fā)明的熱交換器的第四實(shí)施例中，至少一個(gè)通過第二開口通入空腔的出口噴嘴固定在兩個(gè)熱交換器板的至少一個(gè)上，熱交換器通過該出口噴嘴能夠特別是可松開地與排放溫度控制流體的第二流體管道相連。
在本發(fā)明的熱交換器的第五實(shí)施例中，出口噴嘴固定在外部第二熱交換器板上。
在本發(fā)明的熱交換器的第六實(shí)施例中，至少內(nèi)部連接焊縫，特別是還有邊緣連接焊縫是激光焊縫。
在本發(fā)明的熱交換器的第七實(shí)施例中，兩個(gè)熱交換器板中至少之一由不銹鋼，特別是優(yōu)質(zhì)鋼制成。
在本發(fā)明的熱交換器的第八實(shí)施例中，內(nèi)部第一熱交換器板的板厚與外部第二熱交換器板的板厚不同。
在本發(fā)明的熱交換器的第九實(shí)施例中，第一熱交換器板的板厚大于第二熱交換器板的板厚。
在本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例中，還包括步驟以這樣的方式形變，特別是彎曲板部件，使得用作內(nèi)部第一熱交換器板的板部件至少部分具有與在線測(cè)量?jī)x表上的接觸區(qū)域的外部形狀相對(duì)應(yīng)的空間形狀。
在本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例中，還包括步驟-將入口噴嘴或出口噴嘴固定在第一板部件上，使得它通入第一開口；以及-將流體的壓力管線連接到板部件上固定的入口或出口噴嘴上。
在本發(fā)明的方法的第三實(shí)施例中，還包括步驟-在兩個(gè)板部件之一中制造至少一個(gè)第二開口，用于將熱交換器連接至溫度控制管道系統(tǒng)；以及-在將流體引入空腔的步驟之后，壓密地密封兩個(gè)開口之一。
在本發(fā)明的方法的第四實(shí)施例中，還包括步驟-將入口噴嘴或出口噴嘴固定在第一板部件上，使得它通過第一開口與空腔相通；和-壓密地密封在板部件上固定的入口噴嘴或出口噴嘴。
在本發(fā)明的方法的第五實(shí)施例中，在第一板部件上固定入口噴嘴或出口噴嘴的步驟包括彎曲和/或卷曲第一開口的邊緣的步驟。
在本發(fā)明的方法的第六實(shí)施例中，在第一板部件上固定入口噴嘴或出口噴嘴的步驟包括將第一開口的邊緣至少逐點(diǎn)固定在第二板部件相對(duì)部分上的步驟。
本發(fā)明的裝置的突出特點(diǎn)在于，由于空腔的體積非常小，接觸面積相對(duì)較大，并且特別地，在高加熱功率下具有非常高的熱效率。因此，該裝置具有相對(duì)較低的重量，大約是上面提到的現(xiàn)有技術(shù)的裝置的重量的10％，明顯低于30kg。外壁的放熱表面可以同樣非常小。除此之外，本發(fā)明的裝置即使在遠(yuǎn)高于300℃的溫度下也具有非常高的耐壓性。另外，在空腔內(nèi)幾乎沒有溫度控制流體的流通受到阻礙的死區(qū)。另外，溫度控制流體的流動(dòng)的優(yōu)化可以通過合適地布置內(nèi)部連接位置而以非常簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)。


現(xiàn)在根據(jù)實(shí)施例和附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明，附圖中顯示了優(yōu)選實(shí)施例。各個(gè)附圖中，功能相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記，但是，只有需要時(shí)才在后面的圖中重復(fù)附圖標(biāo)記。
圖1、2示意性顯示了現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于在線測(cè)量?jī)x表的溫度控制的裝置；圖3、4顯示了對(duì)于圖1、2的裝置實(shí)驗(yàn)確定的數(shù)據(jù)；圖5、6示意性顯示了利用熱交換器的在線測(cè)量?jī)x表的溫度控制的裝置的實(shí)施例；圖7-10顯示了適用于圖5、6的裝置的在線測(cè)量?jī)x表的細(xì)節(jié)；圖14-17顯示了適用于圖5、6的裝置的熱交換器的元件和細(xì)節(jié)；和圖18、19顯示了對(duì)于圖5、6的裝置實(shí)驗(yàn)確定的測(cè)量數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式
圖5和6顯示了用于實(shí)施為在線測(cè)量?jī)x表的過程測(cè)量?jī)x表1的溫度控制的裝置。過程測(cè)量?jī)x表1用于檢測(cè)管道中引導(dǎo)的介質(zhì)的至少一個(gè)特別是物理的測(cè)量變量，例如質(zhì)量流量、密度和/或粘度，并將其映射為瞬時(shí)代表這個(gè)測(cè)量變量的測(cè)量值信號(hào)；這里沒有示出管道。在線測(cè)量?jī)x表的一個(gè)例子利用優(yōu)選地容納在測(cè)量變送器外殼7、6內(nèi)的振動(dòng)型測(cè)量變送器10并利用優(yōu)選地容納在電子器件外殼9之內(nèi)且與測(cè)量變送器10電連接的測(cè)量裝置電子器件20檢測(cè)測(cè)量變量。該裝置用于將在線測(cè)量?jī)x表的溫度并因而還將通過在線測(cè)量?jī)x表引導(dǎo)的介質(zhì)的溫度維持在預(yù)定溫度范圍之內(nèi)。
為了引導(dǎo)介質(zhì)，這種測(cè)量變送器包括至少一個(gè)與管道相通的測(cè)量管，該測(cè)量管可振蕩地容納在支持框架中。在操作期間，正如在這種測(cè)量變送器的情況中常見的，令測(cè)量管以合適的振蕩模式振動(dòng)，使得流經(jīng)其中的流體中產(chǎn)生足夠高的與測(cè)量變量相對(duì)應(yīng)的反作用力，例如科里奧利力、加速力和/或摩擦力。這些力以可測(cè)量(即，可由傳感器檢測(cè)并且可電子分析)的方式作用于振動(dòng)的測(cè)量管，例如作用于測(cè)量管的振蕩形式和/或振蕩頻率。為了驅(qū)動(dòng)測(cè)量管，測(cè)量變送器1包括至少一個(gè)特別是電動(dòng)的振蕩激勵(lì)器113。它用于將從測(cè)量?jī)x表電子器件20饋送的激勵(lì)電功率Pexc轉(zhuǎn)換為這種例如脈動(dòng)或諧波的激勵(lì)力Fexc，其作用于至少一個(gè)測(cè)量管并從而產(chǎn)生測(cè)量管的合適的振蕩。激勵(lì)力Fexc可以以本領(lǐng)域已知的方式例如利用電流和/或電壓調(diào)節(jié)電路而在幅度上得到調(diào)整，并且例如利用鎖相環(huán)而在頻率上得到控制；關(guān)于這一點(diǎn)，參見US-A 48 01 897。在振動(dòng)型測(cè)量變送器的情況中用作測(cè)量信號(hào)的是利用傳感器裝置產(chǎn)生的振蕩測(cè)量信號(hào)S114和/或S115，其適于代表至少一個(gè)測(cè)量管的振蕩。特別地，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知使用一個(gè)或多個(gè)代表振動(dòng)的測(cè)量管的這種振蕩的振蕩測(cè)量信號(hào)確定質(zhì)量流量、密度和/或粘度，并且因而這里無(wú)需進(jìn)一步解釋。關(guān)于例子，參考EP-A 1 291639、US-B 66 51 513、US-B 65 13 393、US-A 60 06 609、US-A 56 87 100、US-A 56 48 616、US-A 55 97 949、US-A 53 59 881、US-A 53 17 928、US-A 52 95 084、US-A 49 96 871、US-A 49 84 472、US-A 48 76 879、US-A 45 24 610或WO-A 9516897。
具有特別是用作科里奧利質(zhì)量流量、密度和/或粘度變送器的振動(dòng)型測(cè)量變送器的在線測(cè)量?jī)x表的一個(gè)實(shí)施例在圖7-10中有所顯示并且下面一起解釋。振動(dòng)型測(cè)量變送器的其它合適的實(shí)施例形式例如在以下文獻(xiàn)中有所公開US-B 66 91 583、US-B 64 50 042、US-B 63 54154、US-B 63 08 580、US-A 60 06 609、US-A 59 79 246、US-A 58 50 039、US-A 57 96 011、US-A 56 02 345、US-A 53 01 557、US-A 47 68 384、WO-A 03 095 950、WO-A 03 095 949或WO-A 95 16 897。
在這里顯示的實(shí)施例中，測(cè)量變送器1包括彎曲的第一測(cè)量管4，從圖9和10中很明顯地看出，其在入口側(cè)具有第一直的管段101a并且在出口側(cè)具有第二直的管段101b。兩個(gè)直的管段101a、101b經(jīng)由具有可預(yù)定空間形狀的弧形，例如圓弧形的管段101c連接在一起，并且實(shí)際上這樣彼此定向，使得測(cè)量管4張成一個(gè)平坦平面。測(cè)量管4的材料可以實(shí)際上是任何通常用于這種測(cè)量管的材料，例如不銹鋼，鈦，鉭或鋯合金等。代替這里顯示的基本為V形的測(cè)量管4，實(shí)際上可以使用適用于這種在線測(cè)量?jī)x表的所有其它測(cè)量管。例如從最初引用的下列文獻(xiàn)中也可以得到測(cè)量管4的其它合適的空間形式US-A 57 31527、US-A 53 01 557、US-A 48 95 030、WO-A 01/33 174或WO-A 00/57 141。
如圖9所示，測(cè)量管4以入口端通入入口管件103并且以出口端通入出口管件104。在已安裝的測(cè)量?jī)x表的情況中，入口管件103和出口管件104分別與引導(dǎo)流體且通常是直的管道的的入口側(cè)部分和出口側(cè)部分相連。于是，兩個(gè)管件103、104優(yōu)選地彼此對(duì)齊并且與虛擬連接兩個(gè)管件的測(cè)量變送器縱軸線A1對(duì)齊。具有優(yōu)點(diǎn)的，測(cè)量管4以及入口和出口管件103、104可以由合適長(zhǎng)度的單一管狀半成品制成。
對(duì)于測(cè)量管變送器要被可松開地組裝入管道的情況，入口管件103還形成有第一法蘭2，并且出口管件104形成有第二法蘭3，其中法蘭2、3也固定在支持框架6上。代替利用法蘭2、3，測(cè)量變送器1還可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它方式，例如利用三通連接或螺旋連接而連接至上述管道；如果需要，入口管件103和出口管件104還可以例如利用焊接或銅焊而直接與管道相連。
除了第一測(cè)量管4，這里所示的實(shí)施例中的測(cè)量變送器1還包括特別是與測(cè)量管4相同且平行的第二測(cè)量管5，其在操作中同樣由待測(cè)介質(zhì)流經(jīng)并且同樣可以振動(dòng)。為此，在實(shí)施例的測(cè)量變送器中，入口管件103通入入口分配件105，出口管件104通入出口分配件106，從而測(cè)量管4在操作期間經(jīng)由入口和出口管件103、104以及入口和出口分配件105、106而與所連接的管道相通。與此類似的，測(cè)量管5也經(jīng)由入口和出口分配件105、106與管道相連。如果需要，可以例如通過將測(cè)量管101、102以這種測(cè)量變送器常見的方式在入口側(cè)利用至少一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)盤109并在出口側(cè)利用至少一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)盤110彼此機(jī)械連接，而最小化由振動(dòng)的測(cè)量管101、102在入口管件103和出口管件104中引起的可能的機(jī)械應(yīng)力。這里應(yīng)當(dāng)注意，代替具有兩個(gè)在操作期間由待測(cè)介質(zhì)流經(jīng)的測(cè)量管的測(cè)量變送器，還可以使用僅利用一個(gè)測(cè)量管的振動(dòng)型測(cè)量變送器，諸如在US-A 60 06 609、US-A 55 49 009或US-B 66 66 098中描述的變送器。
最后，測(cè)量管4、5由優(yōu)選地為金屬的外殼圍繞，該外殼由支持框架6和外殼蓋7構(gòu)成。外殼一方面用于相對(duì)于外部環(huán)境影響(諸如灰塵或水霧)保護(hù)測(cè)量變送器1的內(nèi)部部件，諸如測(cè)量管4、激勵(lì)和傳感器裝置等。另一方面，外殼還用于在測(cè)量管4或測(cè)量管5中例如由于形成裂紋或爆裂而可能的危險(xiǎn)的情況中，將流出的流體盡可能完全保持在外殼內(nèi)部，直至需要的最大過壓。另外，由振動(dòng)引起的聲發(fā)射可以利用外殼而被有效抑制。外殼的材料，特別是外殼蓋7的材料可以例如是結(jié)構(gòu)鋼或者甚至是不銹鋼。
如圖9和10所示，這里，測(cè)量管4、5以這樣的方式在入口和出口側(cè)支持在基本管狀的支持框架6中，使得它們通過支持框架6的兩個(gè)切塊61、62向一旁延伸出支持框架6，從而延伸進(jìn)入支持框架6上固定的外殼蓋7。外殼蓋7用于包圍管段41，如圖7和8示意性示出的，外殼蓋包括槽狀第一蓋部分71以及基本平面的第二蓋部分72和基本與其鏡像對(duì)稱的第三蓋部分73。從圖3可以明顯地看出，蓋部分71的形狀基本對(duì)應(yīng)于螺旋管形管殼的形狀。與此相符的，蓋部分71具有基本圓弧形的優(yōu)選半圓形的具有可預(yù)定第一半徑r的橫截面，并且至少事實(shí)上具有第二半徑R的基本圓弧形的第一部分邊緣71a，第二半徑R明顯大于第一半徑r，還具有形狀基本上與第一部分邊緣相同的第二部分邊緣71b。如果需要，橫截面和部分邊緣都無(wú)需是理想的圓形。于是，它們可以是略微橢圓的形狀，至少選擇外殼蓋7的材料的彈性和/或可延展性，使得外殼蓋7以蓋部分71的形狀適應(yīng)于理想的螺線管形管殼而反作用于增加的內(nèi)部壓力。
圖7和8還顯示了利用頸狀過渡件8固定在支持框架6上的電子器件外殼9。在線測(cè)量?jī)x表的測(cè)量裝置電子器件位于外殼9中；它一方面產(chǎn)生饋送至所述激勵(lì)裝置的激勵(lì)信號(hào)，另一方面，測(cè)量及操作電路接收所述傳感器裝置的信號(hào)并從中生成代表流動(dòng)的流體的質(zhì)量流量、密度、粘度或溫度的期望信號(hào)。這些期望信號(hào)可以被進(jìn)一步處理或顯示。在圖10中，省略了過渡件8和電子器件外殼9，從而可以看到用于過渡件8的安裝平面63。在安裝平面63上布置電子通道64，利用它可以實(shí)現(xiàn)到上述激勵(lì)裝置和上述傳感器裝置以及其它可能存在的電子元件例如溫度傳感器的電連接。
在這里顯示的測(cè)量變送器的情況中，利用振蕩激勵(lì)器113激勵(lì)測(cè)量管4、5進(jìn)行懸臂式振動(dòng)，其中兩個(gè)測(cè)量管4、5以兩個(gè)音叉叉齒基本彼此反相的方式振蕩且各自橫向偏移。為此，激勵(lì)裝置113優(yōu)選地固定至各個(gè)測(cè)量管4、5的最高點(diǎn)。為了檢測(cè)測(cè)量管4、5的振動(dòng)，還提供兩個(gè)特別是電動(dòng)的振蕩傳感器114、115，利用它們以這種測(cè)量變送器常見的方式產(chǎn)生合適地代表特別是測(cè)量管4、5的入口和出口側(cè)振動(dòng)的振蕩測(cè)量信號(hào)S114、S115。如圖9中示意性顯示的，振蕩測(cè)量信號(hào)S114、S115合適地饋送至測(cè)量裝置電子器件20，用于電子地進(jìn)一步處理。
如圖5和6所示，本發(fā)明的用于在線測(cè)量?jī)x表的溫度控制的裝置包括至少一個(gè)固定在在線測(cè)量?jī)x表上的第一熱交換器30，其在操作期間至少間斷地由用于傳遞熱量的溫度控制流體流經(jīng)，該裝置還包括相應(yīng)的固定工具50、60，用于特別是可松開地將至少第一熱交換器30外部地固定在在線測(cè)量?jī)x表上。圖11、12和13中示意性示出本發(fā)明的裝置或本發(fā)明的熱交換器30的其它實(shí)施例。
熱交換器30包括至少兩個(gè)特別是由不銹鋼或高級(jí)鋼制成的熱交換器板，其中一個(gè)特別是彎曲成槽或殼狀的內(nèi)部第一熱交換器板32’適于在操作期間在可預(yù)定的接觸區(qū)域中至少部分平面地從外部接觸在線測(cè)量?jī)x表，并且因而形成熱交換器的特別是彎曲成槽或殼狀的內(nèi)壁32，并且其中固定至第一熱交換器板32’的外部第二熱交換器板31’形成熱交換器的外壁31，參見圖5、6、11和16。在圖5、6所示的實(shí)施例中，也由于測(cè)量原理，熱交換器30這樣布置在在線測(cè)量?jī)x表上，使得它至少部分平面地接觸外殼6、7。然而，熱交換器還可以直接設(shè)置在測(cè)量管上，特別是在在線測(cè)量?jī)x表具有在操作期間靜止并可從外部接近的測(cè)量管的情況中。這種具有靜止測(cè)量管的在線測(cè)量?jī)x表例如可以是分析在待測(cè)介質(zhì)中的壓力波動(dòng)或壓差的在線測(cè)量?jī)x表；例如參見US-B 6352 000。
兩個(gè)熱交換器板31’、32’經(jīng)由沿邊緣區(qū)域延伸并相對(duì)于溫度控制流體密封的邊緣連接焊縫90以及經(jīng)由多個(gè)特別是點(diǎn)狀或環(huán)狀的內(nèi)部連接位置80連接在一起，其中內(nèi)部連接位置在至少部分由邊緣連接焊縫90圍繞的內(nèi)部區(qū)域中彼此間隔地設(shè)置，并且實(shí)際上在內(nèi)壁和外壁之間形成至少一個(gè)空腔H，其用于引導(dǎo)溫度控制流體并具有多個(gè)彼此相通的空腔部分。這樣形成的空腔H經(jīng)由通入其中的開口連接進(jìn)入引導(dǎo)合適的溫度控制流體的溫度控制管道系統(tǒng)(未顯示)。
外部第二熱交換器板31’具有多個(gè)區(qū)域70，其數(shù)目特別是對(duì)應(yīng)于內(nèi)部連接焊縫80的數(shù)目。在這些區(qū)域70中，第二熱交換器板的材料塑性形變，使得它持久向外拱出形成位于兩個(gè)熱交換器板31’、32’之間的空腔H或所述的空腔部分。
至少內(nèi)部連接焊縫80優(yōu)選地是高強(qiáng)度的幾乎不腐蝕的激光焊縫。然而如果需要，邊緣連接焊縫90也可以激光焊接。
為了將熱交換器30連接至溫度控制管道系統(tǒng)，在兩個(gè)熱交換器板的至少之一上，特別在外部板上安裝經(jīng)由第一開口33A通入空腔H的入口噴嘴33和經(jīng)由第二開口34A通入空腔H的出口噴嘴34，熱交換器30可以通過入口噴嘴特別是可松開地與引導(dǎo)溫度控制流體的第一流體管道(未顯示)相連，熱交換器30可以通過出口噴嘴特別是可松開地與引走溫度控制流體的第二流體管道(同樣未顯示)相連。
在本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展中，裝置還包括第二熱交換器40，特別是其與第一熱交換器30的結(jié)構(gòu)基本相同，其中固定工具50、60也用于特別是可松開地將第二熱交換器40外部固定在在線測(cè)量?jī)x表上；參見圖5和6。與上述現(xiàn)有儀表相比，利用根據(jù)這個(gè)本發(fā)明進(jìn)一步發(fā)展構(gòu)造的裝置進(jìn)行的測(cè)量顯示了熱慣性的明顯減少；相應(yīng)地，在圖18中以與圖3的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的方式給出了對(duì)于本發(fā)明這個(gè)變型的實(shí)驗(yàn)確定的測(cè)量數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的這個(gè)進(jìn)一步發(fā)展的具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例中，兩個(gè)熱交換器30、40力配合地固定在在線測(cè)量?jī)x表上，其中在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，固定工具50、60至少部分構(gòu)成為第一和/或第二熱交換器的整體部件。在這里顯示的實(shí)施例中，兩個(gè)熱交換器30、40基本上通過彼此相對(duì)地放置在在線測(cè)量?jī)x表上并且通過由合適的螺旋連接彼此偏壓而固定在在線測(cè)量?jī)x表上，從而它們以?shī)A鉗裝置的方式“捆扎”在在線測(cè)量?jī)x表上；參見圖5、6、11、12或13。對(duì)于僅使用熱交換器30的情況，例如安裝有合適的螺旋連接的彈簧夾可以用作固定工具50、60。
為了制造熱交換器30，在用于制造熱交換器板之一的第一板部件31”中制造開口33A、34A，它們用于將熱交換器連接至溫度控制管道系統(tǒng)。然后，第一板部件31”放置在第二板部件32”上，后者用于制造兩個(gè)熱交換器板31’、32’中的另一個(gè)且特別是板厚與第一板部件32”不同的板部件。通過合適的焊接，特別是激光焊接兩個(gè)互相疊加的板部件31”、32”而制造邊緣連接焊縫90以及內(nèi)部連接位置80；關(guān)于這一點(diǎn)，也參見圖14和15。焊接可以例如利用合適編程的自動(dòng)焊接機(jī)或焊接機(jī)械手完成。
現(xiàn)在，例如通過彎曲或其它合適的特別是冷成形方法，板部件31”、32”可以匹配在線測(cè)量?jī)x表的外輪廓；關(guān)于這一點(diǎn)，參見圖16或圖17。于是，板部件這樣成形，使得用作內(nèi)部第一熱交換器板32’的板部件32”至少部分地具有與在在線測(cè)量?jī)x表上的接觸區(qū)域的外部形狀相對(duì)應(yīng)的空間形狀。然后，可以例如通過焊接，在板部件31”或32”中相關(guān)的開口33A、34A中安裝入口噴嘴33和出口噴嘴34。
為了制造空腔H的期望形狀，特別是在外壁中的上述區(qū)域70，利用連接至入口噴嘴33的壓力管線將在很大程度上不可壓縮的流體，特別是水、油等引導(dǎo)流經(jīng)第一開口33A，進(jìn)入在兩個(gè)彼此連接的板部件31”、32”之間的空間H’。同時(shí)，經(jīng)由第二開口從空腔引走空氣。一旦空腔H’完全填充不可壓縮流體，出口噴嘴34被壓密地關(guān)閉，并且位于空腔H’中的流體被例如通過進(jìn)一步饋送高壓流體而加載靜態(tài)壓力，該壓力超過周圍大氣環(huán)境的靜態(tài)壓力，特別是超過多于100bar，從而開始空腔H’的擴(kuò)寬。利用其上施加了壓力的流體，空腔H’被擴(kuò)寬，從而獲得板部件31”、32”的材料的塑性形變。靜態(tài)壓力被保持，并且如果需要能被進(jìn)一步增加，直至達(dá)到空腔H期望的形狀。
通過應(yīng)用本發(fā)明的方法，除了大大簡(jiǎn)化制造之外，還可以實(shí)現(xiàn)這樣制造的熱交換器30、40能夠滿足耐壓試驗(yàn)的最高需求。于是，通過加載引入空腔H’的流體，與空腔H’的形變同時(shí)，往往發(fā)生各個(gè)熱交換器的壓力試驗(yàn)，特別是對(duì)于每一邊緣連接焊縫90以及內(nèi)部連接位置80。作為施加的高壓——這里至少為100bar——的結(jié)果，這種對(duì)于各個(gè)熱交換器的試驗(yàn)可以滿足相當(dāng)高的安全需求。圖4的測(cè)量曲線與圖19顯示的對(duì)于以上述方式制造的熱交換器實(shí)驗(yàn)確定的測(cè)量數(shù)據(jù)的比較顯示，一方面，耐壓性明顯增加。另一方面，可以看出可用溫度范圍顯著擴(kuò)展；例如，對(duì)于所調(diào)查的裝置，甚至在所需的安全因數(shù)為四的情況中，仍然能夠在300℃保證大于4bar的耐壓性，這對(duì)應(yīng)于大于16bar的額定耐壓性。
于是，本發(fā)明的裝置特別適用于高溫范圍，例如上面提到的US-A48 76 898、WO-A 02 088 641或本申請(qǐng)人自己的未公開的PCT/EP2004/002792。
通過使用板厚彼此不同的板部件31”、32”用于制造熱交換器板31’、32’，可以以非常簡(jiǎn)單的方式保證，兩個(gè)板部件31”、32”中主要僅有一個(gè)由于令空腔H’形變的流體而塑性形變，而另一個(gè)幾乎保持最初形狀。與此相應(yīng)，選擇內(nèi)部熱交換器板32’的板厚大于外部熱交換器板31’的板厚。
具有優(yōu)點(diǎn)的，在將入口噴嘴33或出口噴嘴34固定至第一板部件31”之前，相關(guān)開口的邊緣彎曲和/或卷曲，從而一方面得到良好的接觸表面用于將噴嘴焊接至板部件31”，并且另一方面可以阻止空腔H’在邊緣區(qū)域中的流體密封；關(guān)于這一點(diǎn)，參見圖16。除了這些，彎曲的邊緣可以逐點(diǎn)固定，特別是點(diǎn)焊至第二板部件32”的相對(duì)部分，用于穩(wěn)定邊緣。
權(quán)利要求
1.一種用于在線測(cè)量?jī)x表(1)的溫度控制的裝置，該在線測(cè)量?jī)x表具有至少一個(gè)插入過程管道中并用于引導(dǎo)待測(cè)過程流體的測(cè)量管(4，5)，該裝置包括-至少一個(gè)固定在在線測(cè)量?jī)x表上的第一熱交換器(30)，其在操作期間至少間斷地由用于輸送熱量的溫度控制流體流經(jīng)；和-固定工具(50，60)，用于將至少一個(gè)第一熱交換器(30)特別是可松開地外部固定在在線測(cè)量?jī)x表(1)上；-其中熱交換器(30)具有內(nèi)壁(32)和固定在其上的外壁(31)，該內(nèi)壁特別地槽狀或盤狀拱起，從外部至少部分平面接觸在線測(cè)量?jī)x表(1)；-其中外壁(31)通過沿邊緣區(qū)域分布的用于密封溫度控制流體的邊緣連接焊縫(90)以及通過多個(gè)特別是點(diǎn)狀或環(huán)狀的內(nèi)部連接位置(80)與內(nèi)壁(32)相連，這些內(nèi)部連接位置彼此間隔地排列在至少部分由邊緣連接焊縫(90)圍繞的內(nèi)部區(qū)域中，從而在內(nèi)壁(32)和外壁(31)之間形成至少一個(gè)空腔(H)，其用于引導(dǎo)溫度控制流體并且具有多個(gè)彼此相通的部分；并且-其中該空腔(H)通過通入其中的開口(33A，34A)連接進(jìn)入引導(dǎo)溫度控制流體的溫度控制管道系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一熱交換器(30)基本上力配合地固定在在線測(cè)量?jī)x表(1)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，還包括結(jié)構(gòu)基本與第一熱交換器(30)相同的第二熱交換器(40)，其中固定工具(50，60)也用于將第二熱交換器(40)特別是可松開地外部固定在在線測(cè)量?jī)x表(1)上。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中固定工具(50，60)用于兩個(gè)熱交換器(30，40)的力配合固定。
5.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其中固定工具至少部分構(gòu)造為第一和/或第二熱交換器(30，40)的集成構(gòu)件。
6.如權(quán)利要求3～5中任一條所述的裝置，其中兩個(gè)熱交換器(30，40)利用固定工具(50，60)彼此機(jī)械連接。
7.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其中兩個(gè)熱交換器(30，40)彼此相對(duì)地設(shè)置在在線測(cè)量?jī)x表(1)上。
8.如權(quán)利要求1～7中任一條所述的裝置用于插入管道中的在線測(cè)量?jī)x表(1)的溫度控制的用途，所述在線測(cè)量?jī)x表用于測(cè)量在管道中流動(dòng)的介質(zhì)的至少一個(gè)物理測(cè)量變量，特別是質(zhì)量流量、密度和/或粘度。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置的用途，其中要被溫度控制的在線測(cè)量?jī)x表(1)包括至少一條插入管道中的測(cè)量管(4，5)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置的用途，其中至少第一熱交換器至少部分平面地接觸至少一條測(cè)量管(1)。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置的用途，-其中要被溫度控制的在線測(cè)量?jī)x表還包括圍繞至少一條測(cè)量管的外殼，并且-其中至少第一熱交換器至少部分平面地接觸外殼。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置的用途，其中令至少一條用于測(cè)量管道中流動(dòng)的介質(zhì)的至少一個(gè)物理變量的測(cè)量管振動(dòng)。
13.用于在線測(cè)量?jī)x表(1)的熱交換器(30，40)，該在線測(cè)量?jī)x表具有至少一個(gè)可插入用于引導(dǎo)待測(cè)過程流體的過程管道中的測(cè)量管(4，5)，該熱交換器(30)包括至少兩個(gè)熱交換器板(31’，32’)；-其中特別是槽狀或盤狀拱起的內(nèi)部第一熱交換器板(32’)適于在操作期間從外部在可預(yù)定的接觸區(qū)域至少部分平面接觸在線測(cè)量?jī)x表(1)，并且因而形成熱交換器(30)的內(nèi)壁(32”)，并且-其中固定在第一熱交換器板(32’)上的外部第二熱交換器板(31’)形成熱交換器(30)的外壁(31)，-其中，兩個(gè)熱交換器板(31’，32’)通過沿邊緣區(qū)域分布的邊緣連接焊縫(90)以及通過多個(gè)特別是點(diǎn)狀或環(huán)狀的內(nèi)部連接位置(80)相連在一起，這些內(nèi)部連接位置彼此間隔地排列在至少部分由邊緣連接焊縫(90)圍繞的內(nèi)部區(qū)域中，從而形成至少一個(gè)由兩個(gè)熱交換器板(31’，32’)包圍且具有彼此相通的部分的空腔(H)；并且-其中空腔(H)可通過通入其中的在至少一個(gè)熱交換器板(31’，32’)中設(shè)置的開口(33A，34A)連接進(jìn)入溫度控制管道系統(tǒng)，該管道系統(tǒng)引導(dǎo)用于傳輸熱量的溫度控制流體。
14.如權(quán)利要求13所述的熱交換器，其中邊緣連接焊縫(90)自封閉。
15.如權(quán)利要求13或14所述的熱交換器，其中外部第二熱交換器板(31’，32’)具有特別是數(shù)目與內(nèi)部連接焊縫(80)的數(shù)目相對(duì)應(yīng)的多個(gè)區(qū)域(70)，在那里，第二熱交換器板(31’)的材料被塑性形變，使得它持久地向外彎曲以形成位于兩個(gè)熱交換器板(31’，32’)之間的空腔(H)。
16.如權(quán)利要求13-15中任一條所述的熱交換器，其中至少一個(gè)通過第一開口(33A)通入空腔(H)的入口噴嘴(33)固定在兩個(gè)熱交換器板(31’，32’)的至少一個(gè)上，熱交換器(30)通過該入口噴嘴能夠特別是可松開地與引導(dǎo)溫度控制流體的第一流體管道相連。
17.如權(quán)利要求16所述的熱交換器，其中入口噴嘴(33)固定在外部第二熱交換器板(31’)上。
18.如權(quán)利要求16或17所述的熱交換器，其中至少一個(gè)通過第二開口(34A)通入空腔(H)的出口噴嘴(34)固定在兩個(gè)熱交換器板(31’，32’)的至少一個(gè)上，熱交換器通過該出口噴嘴能夠特別是可松開地與排放溫度控制流體的第二流體管道相連。
19.如權(quán)利要求18所述的熱交換器，其中出口噴嘴(34)固定在外部第二熱交換器板(31’)上。
20.如權(quán)利要求13-19中任一條所述的熱交換器，其中至少內(nèi)部連接焊縫(80)，特別是還有邊緣連接焊縫(90)是激光焊縫。
21.如權(quán)利要求13-20中任一條所述的熱交換器，其中兩個(gè)熱交換器板(31’，32’)中至少之一由不銹鋼，特別是優(yōu)質(zhì)鋼制成。
22.如權(quán)利要求13-21中任一條所述的熱交換器，其中內(nèi)部第一熱交換器板(32’)的板厚與外部第二熱交換器板(31’)的板厚不同。
23.如權(quán)利要求22所述的熱交換器，其中第一熱交換器板(32’)的板厚大于第二熱交換器板(31’)的板厚。
24.如權(quán)利要求13-23中任一條所述的熱交換器在如權(quán)利要求1-7中任一條所述的裝置中的使用。
25.用于制造如權(quán)利要求13-23中任一條所述的熱交換器的方法，該方法包括以下步驟-在用于制造熱交換器板(31’，32’)之一的第一板部件(31”)中產(chǎn)生至少一個(gè)第一開口(33A，34A)，用于將熱交換器連接至溫度控制管道系統(tǒng)；-將第一板部件(31”)放置在同樣用于制造熱交換器(31’，32’)板之一的第二板部件(32”)上，特別地第二板部件的板厚與第一板部件(31”)的板厚不同；-通過焊接特別是激光焊接兩個(gè)疊加的板部件(31”，32”)，產(chǎn)生邊緣連接焊縫(90)和內(nèi)部連接位置(80)；-通過第一開口(33A)，將特別是基本不可壓縮的流體，特別是水、油等引入在彼此連接的兩個(gè)板部件之間剩余的空腔(H’)；-向空腔(H’)中填充的流體施加靜態(tài)壓力，該壓力超過周圍環(huán)境的靜態(tài)壓力，特別是超過100bar，使得啟動(dòng)空腔(H’)的擴(kuò)張；以及-通過利用施加了壓力的流體擴(kuò)張空腔(H’)，而塑性形變兩個(gè)板部件(31”，32”)之一的主要材料。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括步驟以這樣的方式形變，特別是彎曲板部件(31”，32”)，使得用作內(nèi)部第一熱交換器板(32’)的板部件至少部分具有與在線測(cè)量?jī)x表(1)上的接觸區(qū)域的外部形狀相對(duì)應(yīng)的空間形狀。
27.如權(quán)利要求25或26所述的方法，還包括步驟-將入口噴嘴(33)或出口噴嘴(34)固定在第一板部件(31”)上，使得它通入第一開口(33A，34A)；以及-將流體的壓力管線連接到板部件(32”)上固定的入口或出口噴嘴(33，34)上。
28.如權(quán)利要求25或26所述的方法，還包括步驟-在兩個(gè)板部件(31”，32”)之一中制造至少一個(gè)第二開口(33A，34A)，用于將熱交換器(30)連接至溫度控制管道系統(tǒng)；以及-在將流體引入空腔(H’)的步驟之后，壓密地密封兩個(gè)開口(33A，34A)之一。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括步驟-將入口噴嘴或出口噴嘴固定在第一板部件上，使得它通過第一開口與空腔(H’)相通；和-壓密地密封在板部件上固定的入口噴嘴或出口噴嘴。
30.如權(quán)利要求27-29中任一條所述的方法，其中在第一板部件上固定入口噴嘴或出口噴嘴的步驟包括彎曲和/或卷曲第一開口的邊緣的步驟。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中在第一板部件上固定入口噴嘴或出口噴嘴的步驟包括將第一開口的邊緣至少逐點(diǎn)固定在第二板部件相對(duì)部分上的步驟。
全文摘要
該裝置包括固定在在線測(cè)量?jī)x表上的至少一個(gè)熱交換器(30)，其在操作期間至少間斷地由用于輸送熱量的溫度控制流體流經(jīng)；固定工具(50，60)，用于將熱交換器(30)特別是可松開地外部固定在在線測(cè)量?jī)x表(1)上。熱交換器(30)具有內(nèi)壁(32)和固定在其上的外壁(31)，該內(nèi)壁特別是槽狀或盤狀拱起，從外部至少部分平面接觸在線測(cè)量?jī)x表(1)。外壁(31)通過沿邊緣區(qū)域分布的用于密封溫度控制流體的邊緣連接焊縫(90)以及通過多個(gè)特別是點(diǎn)狀或環(huán)狀的內(nèi)部連接位置(80)與內(nèi)壁(32)相連，這些內(nèi)部連接位置彼此間隔地排列在至少部分由邊緣連接焊縫(90)圍繞的內(nèi)部區(qū)域中。在內(nèi)壁(32)和外壁(31)之間形成至少一個(gè)空腔(H)，其具有多個(gè)彼此相通的部分并且用于引導(dǎo)溫度控制流體，該空腔(H)通過通入其中的開口(33A，34A)連接進(jìn)入引導(dǎo)溫度控制流體的管道系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01F15/02GK1942743SQ200580011373
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者邁克爾·富克斯, 蒂埃里·莫澤, 羅蘭德·翁特爾澤, 帕特里克·烏杜瓦爾 申請(qǐng)人:恩德斯+豪斯流量技術(shù)股份有限公司