专利名称：用于探测热交换器,特别是板式热交换器中泄漏的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在用于流体的热交换器、特别是用于加工牛奶的板式热交换器中探测泄漏的方法和设备。
背景技术：
热交换器包括其中可以循环第一流体的第一回路，以及其中可以循环第二流体的第二回路，第一回路和第二回路中相当大的比例密切接触，以便在两种流体之间有利于热交换。板式热交换器由多个部分组成，所述多个部分是借助连接件组装在一起的多个波纹状板束(bundle)，并且适合于沿长度方向进行热交换(lengthy heat exchange)(对于板式热交换器的示例，例如参考美国专利US6116332)。显而易见，特别重要的是两个回路中的流体不能直接相通，因此需要定期检查一个回路中的流体是否不泄漏到另一个回路中。
已经提出了许多种探测泄漏的方法和设备，可以避免系统地拆卸，并且对交换器的所有板件进行检查。
例如，按照国际专利申请WO95/16900中描述的方法，在一个回路中注入盐溶液，而在另一个回路中注入水，并且测量水在第二回路中的传导性，可以探测出盐是否从一个回路进入另一个回路，因此可以得知是否存在泄漏。如果存在泄漏情况，超声波检查可以哪个板件漏孔。这种测试耗费时间(一般大约四个小时)，而且存在的缺点是不能进行预测，不能预先给出连接处质量的信息。
根据美国专利US6009745，溶剂溶液通过一个回路循环，气体在另一个回路中循环。在两个回路中建立不同的压力，通过肉眼可以看到在泄漏位置出现的溶解物沉淀。但是，这种需要肉眼睛进行观察的解决方案很难用于观察视线被遮挡部位的泄漏。
根据美国专利US5170840，使氨基磺酸溶液通过一个回路循环，苛性钠和高锰酸钾的彩色混合物通过另一个回路循环，可以观察到彩色泄漏的出现。这种技术解决方案存在的前面所述相同的缺陷。
还有一种方法，在各部分的各回路中，在一个部分接着一个部分施加压力，并观察压力的变化，在一个部分的一个回路中压力骤然下降就表示存在泄漏问题。这种系统也存在着消耗使用时间的缺陷。

发明内容
本发明的目的是提供一种新的用于探测泄漏的方法(以及相关的工作设备)，该方法没有已知的方法中存在的缺陷，并且可以更迅速和更容易地对交换器进行测试。
本发明借助于一种用于探测在板式交换器中两个回路之间的泄漏的方法来实现其目的，该方法为在两个回路中的每一个内注入不同压力的流体这种形式，其特征在于，观察两个回路中压力的变化，自动监视在两个回路中所观察的压力的收敛(convergence)低于一个特定的阈值，当探测到所述压力收敛时，发出信号指示探测到泄漏。有利的是，定期计算两个压力之间的压力差，当压力差下降的一个特定的阈值时，发出泄漏信号。
根据交换器的板件的入口或出口的连接方式，本发明可以在两个回路中限定多个部分，并同时测试交换器的多个部分。
有利的是，自动指示要与液压测试模块形成的来同时测试所述多个部分的连接。
用于探测在板式交换器两个回路之间的泄漏的设备，该设备为包括用于向两个回路中的每个回路填充不同压力的流体的装置那种类型，其特征在于，该设备包括用于自动监视在两个回路中的压力相对于给定的阈值收敛的情况，以及当自动监视装置发现所述收敛时发出泄漏信号的装置。
有利的是，这些监视装置包括用于测量压力差的装置。
其优点是，这种设备包括相互分开的液压模块和电气模块，液压模块包括多个用于连接到板式交换器的多个入口或出口的连接器，以便能够同时测试交换器的多个部分。
有利的是，电气模块包括软件，用于利用在液压模块的连接器处确定的压力测量值。
有利的是，该软件基于各部分的配置，表示哪个配置要作为数据输入，要在连接器处建立哪个连接以便进行测量。
因此，根据本发明，两个回路中填充流体(这个流体优选是水，它具有不污染回路的优点)，一旦在两个回路的所有部分施加压力，就在其中建立压力差，借助于连续测量压力并借助于利用测量值的软件，在所有部分中的压力的任何临界收敛立即被观察到。内置于电气模块内的电气模块将限定各部分的入口或出口的配置方式考虑在内，并且由此自动推算要建立哪个连接，以便在各个部分执行测试，然后，通过观察测试结果，能够由此推测在哪个部分或哪几个部分已经探测到泄漏。
本发明的优点是，能够在热交换器的工作压力下操作，因此可以在工作条件下测试泄漏，或者在更高的压力下进行制造商测试(在使得可以增加压力而对连接处进行检查成为可能)。它也可以通过采用更高的观察压力来探测微小裂缝。这给本发明的测试提供一个预测性的尺度(predictivedimension)。对于(given)测试速度，可以重复进行在两个回路中倒换不同压力的测试，以迫使微小裂缝至少在两个方向之一上张开，因此能够探测到一定类型的单向微小裂缝。


下面通过参照附图阅读说明书，可以更加清楚地理解本发明的其他特征和优点。
图1是本发明设备的示意性透视图，并尤其是液压和电气模块的透视图；图2、3和4是电气模块的正视图、后视图和俯视图；图5和6是液压模块的正视图、后视图和俯视图；图7-9示出测试期间在电气模块上出现的屏幕的示例；图10和11是在交换器的两个部分的两个回路中的压力曲线，第一条曲线表示正常，第二个表示出现泄漏。
具体实施例方式
图1示出板式交换器1的一部分，它由支撑结构件2构成，所述支撑结构件2支撑具有安全装置(relief)3的板件束，所述板件借助连接件并排安装在一起，在板件之间限定两个相邻的回路，并且相应的入口4、5和出口6、7在支撑结构件2的一个侧壁上可接近。每个板件或板件束具有各自的入口或出口，而且，两个回路可以形成根据对交换器中各板件的多个入口或出口连接方式的选择而限定的多个部分。
本发明的设备为两个模块的物理形式，一个是电气模块10，一个是液压模块20，每个模块包括支撑或包含一定数量的装置的托架。电器模块10包括连接外围设备的计算机处理单元，外围设备诸如是从其上可以进行阅读的屏幕12、安放在抽屉内的打印机13、安放在抽屉内的键盘14，以及测量、发信号或开关仪器的仪表板15。
液压模块20包括箱体21，其配备有由马达22驱动的泵。连接器23可以使液压单元与测试流体源相连接，优选的是与水源相连接。连接盒24具有各种连接器25，它们可以通过配备有接头27的软管26可选择地连接要被测试的交换器部分的入口或出口4～7(或其他接口)。在附图所示的实施例中，具有六对连接器25，其可以同时对六个交换器部分进行测试。在模块中，每对连接器连接到压力传感器，该压力传感器能够不间断地确定各部分的两个回路中的压力。
包含在电气模块的处理单元中的软件允许将限定各部分的入口或出口配置加以考虑，例如图7中所示的形式中，图7示出在测试期间显示的一个屏幕。这个屏幕表示交换器的四个板件3，该板件3具有由代码标识的入口/出口。表30精确地示出在这个示例中三个部分的入口/出口是哪一个。
在由使用者借助数据输入的配置的基础上，软件推算处需要建立哪个连接，以便在各部分中执行测试，而且这些连接在图8中所示的屏幕上可以看到，指示出液压模块的每个软管26需要连接到的位置。
一旦建立这些连接，测试从电气模块开始，该电气模块预先设定所需的压力值。测试压力最好高于工作压力，以确保形成的任何裂缝打开；例如首先是5～15bar，而后来为3～10bar。而且在两个回路之间要建立的压力差也设定在例如压力值在2和5bar之间，压力保持也设定为例如20分钟。所有被测试部分(例如三个部分)的两个回路中的流体压力同时并且不间断地进行测量(或者以非常小的间隔进行测量)，由此可以对每一个部分建立两条压力曲线。软件同时计算对每个时间间隔的两个曲线之间的压力差，并在任何显著收敛(即，任何在预定阈值之下的收敛)时发信号，或者在屏幕上的数据栏31中可以阅读到指示的曲线交叉；如果不存在临界收敛，也发送信号。如果需要，按钮32允许访问曲线本身，这种曲线的类型在附图10或11中表示，其分别表示不存在明显收敛的情况，和存在的临界收敛(并因此表示泄漏)的情况。
因此，可以通过测试结果推断出交换器的部分2具有泄漏。
权利要求
1.一种用于探测板式交换器(1)的两个回路之间的泄漏的方法，该交换器是在两个回路的每一个中填充不同压力的流体的类型，其特征在于，观察在两个回路中的压力变化，自动监视在两个回路中观察的压力收敛低于一特定的阈值，并且当探测到所述收敛时发送探测泄漏的信号，观察涉及周期性计算两个回路之间的压力差，当这个压力差低于一特定阈值时，发出泄漏的信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据交换器(1)中板件的入口或出口的连接方式，在两个回路中限定多个部分，并且同时测试交换器(1)的所述多个部分。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，自动指示出为了同时测试的多个部分而要与液压模块建立的连接。
4.一种用于探测板式交换器(1)的两个回路之间的泄漏的设备，该设备是包括用不同压力的流体填充两个回路的装置那种类型，其特征在于，该设备包括用于自动监视两个回路中的压力相对于一特定阈值收敛的装置，以及用于在自动监视装置探测到所述收敛时发出泄漏信号的装置，所述监视装置包括用于测量压力差的装置。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该设备包括相互分开的液压模块(20)和电气模块(10)，液压模块(20)包括多个连接器(25)，用于连接到板式交换器(1)的多个入口或出口(4-7)上，以便可以同时测试交换器(1)的多个部分。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，电气模块(10)包含软件，用于利用在液压模块(20)的连接器(25)处确定的压力测量值。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，软件在各部分配置的基础上指示出哪个配置作为数据输入，在连接器(25)处要建立什么连接方式以便进行测量。
全文摘要
本发明涉及一种用于探测板式交换器(1)的两个回路之间的泄漏的设备，所述交换器(1)包括以不同压力的流体填充两个回路的装置，其特征在于，包括所述回路内侧的压力相对于一特定阈值收敛的自动控制装置，以及用于在自动控制装置探测到出现所述收敛时发出泄漏信号的装置。
文档编号G01M3/04GK1505752SQ02808763
公开日2004年6月16日 申请日期2002年4月10日 优先权日2001年4月23日
发明者杰拉尔德·拉伯尔, 杰拉尔德 拉伯尔 申请人:泰特拉·拉沃尔控股及金融公司, 泰特拉 拉沃尔控股及金融公司