CN112146476A

CN112146476A - 管式换热器

Info

Publication number: CN112146476A
Application number: CN202010578352.0A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·厄米陈; 克里斯托夫·汉斯·谢勒; 弗洛里安·尤斯特尔; 罗兰·法伊尔纳
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2040-06-23
Also published as: CN112146476B; EP3757499A1; EP3757499B1; DE102019209222A1

Abstract

本发明涉及一种管式换热器，其包括多个管和至少一个法兰板，法兰板具有针对管的多个贯通部和朝向换热器内部的法兰面，其中，法兰面是经轮廓设计的。

Description

管式换热器

技术领域

本发明涉及一种管式换热器，其包括多个管和至少一个法兰板，法兰板具有针对这些管的多个贯通部和朝向换热器内部的法兰面。

背景技术

管式换热器通常具有壳体，在壳体中布置有多个基本上平行延伸的管。在运行中，第一介质在管内部中流动，而也被称为第二介质的次级介质在壳体的内部中对管绕流。

其内流动的是第一介质的区域被称为管式换热器的主侧，而换热器内部的第二介质在其中流动的区域被称为管式换热器的次级侧。

壳体在至少一个端部上借助法兰板封闭，法兰板也是通向其他流程区域的联接件。法兰板以如下方式构成，即，其具有贯通部，第一介质可以通过这些贯通部从管式换热器流出。这些管可以安设在这些贯通部上。在该情况下，贯通部的内径以如下方式选择，即，该内径相应于管的内径。替选地，这些管可以被***到贯通部中。在该情况下，贯通部的内径优选以如下方式选择，即，管的外径尽可能地稍小于贯通部的内径。通过将管和法兰板焊接，使得管被紧固并且将法兰板与管之间的连接部密封。因此，将管稳定地定位的法兰板能够实现两种介质彼此可靠地分开，并且使管式换热器的内部向外被密封。

在这些管式换热器的情况下，法兰板的内侧的表面在此是平坦的并且基本上垂直于管。

作为替选方案公知的是，朝向换热器内部地设置有贯通部的空心柱体形的延长部，这些延长部的内壁在朝向换热器内部的端部上具有阶梯。该阶梯如下这样地成形，即，使得延长部的朝向换热器内部的区段具有略大于管的外径的内径，而延长部的其他区段具有的内径相应于管和贯通部的内径。每个管的端部与各自的延长部的侧壁焊接。

在这些管式换热器中，除了延长部的侧壁之外地，法兰板的内侧的表面也是平坦的并且基本上垂直于管。所述的侧壁典型地平行于管地延伸。

换句话说，所公知的管式换热器具有一个或多个法兰板，例如作为盖件和/或底部件，它们在朝向换热器内部的侧(次级侧)上具有垂直于管的基本上平坦的面，并且因此典型地也垂直于(也称为套管的)壳体。

所公知的和下述的根据本发明的管式换热器例如可以如下这样地构成，即，使得次级介质通过入口流动到换热器内部中，其中，次级介质沿着管流向如下出口并且在此对管绕流，次级介质通过该出口离开换热器内部。供给部中和/或排出部中的流动方向，即流进方向或流出方向，在此尤其可以垂直于管的纵向方向。也就是说，管的或形成入口或出口的接套的纵向方向可以垂直于管的纵向方向。

在公知的结构形式中，尤其是在与次级侧的进入部或离开部在直径上相对的区域中可能出现死区。“与次级侧的进入部或离开部在直径上相对的区域”是指在次级介质的入口或出口对面的那个区域。该区域尤其可以包括换热器内部的侧壁的与入口或出口相对置的区域。即使在入口或出口的面对法兰板的槽颈的区域中，也可能得到穿流不太好的区域。

当法兰板形成底部件并且将平坦的面水平地布置时，则该问题变得更加严重。在死区中，第二介质的流速低于其他区域。人们将该区域也称为流动阴影(Stroemungsschatten)。在这些区域中，由于冲洗较弱，使得产品可能沉积或结块。此外，例如在现场清洁(Clean-In-Place(CIP))流程期间的清洁在那里也是很困难的。因此加速了结垢。对于产品换热，其中，对管绕流的第二介质(第二介质是产品)也存在产品被污染的风险。

另外的问题在于，第二介质在死区的区域中的停留时间比其他区域更长。因此获得更宽的停留时间谱(Verweilzeitspektrum)。这导致不均匀的热交换。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种管式换热器，其减少了沉积和结垢，并且具有均匀的热交换性能和改善的清洁特性。

该任务通过权利要求1的主题解决。因此，对开头描述的管式换热器的法兰面进行轮廓设计(konturiert)。

换句话说，法兰板在次级侧上具有不平坦的、即三维的法兰面，例如发生单次或多次拱起的面。这种配置能够实现有针对性地影响法兰面周围的区域中的流动，尤其是在选定的区域中加速流动。因此，法兰板具有带***部或构型面的法兰面。

在此，法兰面的位于接套之间的区段的最深点可以至少部分地位于垂直于容纳接管或贯通部的延伸方向的不同平面上。也就是说，例如在具有平行于所述延伸方向的剖平面的、延伸穿过第一、第二和第三容纳接管(或贯通部)的横截面中，第一和第二容纳接管(或贯通部)之间的造型部(Relief)的最小高度与第二和第三容纳接管或贯通部之间的造型部的最小高度相比具有不同的值。

法兰板的指向换热器内部的表面可以尤其以如下方式构成，即，使得法兰板的指向换热器内部的超过30％的、尤其是超过40％的、尤其是超过50％的表面的曲率不等于0。替选或附加地，法兰板的指向换热器内部的表面尤其可以以如下方式构成，即，使得法兰板的指向换热器内部的超过30％的、尤其特别是超过40％的、尤其是超过50％的表面的斜率相对于垂直容纳接管或贯通部的平面具有不等于0的斜率。

在法兰板的所要求保护的配置中，法兰板上的流动可以更好地构成。法兰面尤其可以以如下方式进行轮廓设计，即，避免上述的死区、尤其是在次级空间的进入开口和离开开口对面的区域中以及直接在入口和出口处的流动阴影中的死区。尤其可以如下这样地进行轮廓设计，即，避免直角。

因此，法兰板以如下方式构成，即，使得介质(第二介质)的流动得到改善，尤其是在死区中，流动速度提高。通过提高死区中的流速，可以减少堆积物形成和沉积物的量并改善清洁效果。此外，停留时间谱变得更窄并且热交换特性变得更均匀。

法兰板以如下方式与管连接，即，使得介质(第一介质)可以通过贯通部流入到管中或者可以从管流出。

法兰板可以包括多个基本上是空心柱体形的容纳接管，以便分别用于在朝向换热器内部的侧上容纳管式换热器的管的其中一个，其中，容纳接管的外侧通到法兰面中。在此，法兰面是容纳接管的外表面的安设面。容纳接管也可以被称为针对焊缝的安设部。容纳接管也可以被看作贯通部的延长部。

在特别的实施方式中，容纳接管与针对所有的容纳接管的法兰板的主侧的面之间的间距是恒定的。

容纳接管的内径可以尤其以如下方式选择，即，使得管可以被容纳在容纳接管中，其中，管的外径仅略小于容纳接管的内径。通过将管和容纳接管焊接起来，使得管被紧固并且使得容纳接管与管之间的连接部被密封。在替选的实施方式中，管也可以穿插过法兰板。换句话说，管可以延伸穿过法兰板的整个厚度。

法兰面在尤其是通过法兰板的中心轴线的横截面中的造型部可以一次或多次地拱曲。也就是说，曲率在造型部的一个或多个区域中可以是非零的，但是，造型部也可以具有没有曲率的区域。中心轴线在此是平行于贯通部并且延伸穿过基面的几何上的重心的轴线，在圆形基面的情况下例如穿过圆的中点。

在本申请中，具有特定的曲率符号的区域(即凸状或凹状的区域)应被理解为造型部的连贯的区段，在其中，曲率符号相同(即造型部的在两个相邻转向点之间的连贯的区段)。此外，与贯通部或容纳接管联接并且具有相同的曲率符号的两个相邻的区段也被看作同一区域的一部分。这意味着，区域可以包括相邻的具有相同曲率符号的区段，尤其也可以包括通过容纳接管或贯通部分开的相邻的具有相同曲率符号的区段。换句话说，区域可以延伸穿过贯通部或容纳接管，当在容纳接管或贯通部的两侧，具有相同曲率符号的区段与该容纳接管或贯通部联接时，就是这种情况。

造型部的一个、多个或所有的区域中的斜率可以不为零。

横截面在此是指穿过平行于法兰板或管中的贯通部的面的横截面。造型部描述了法兰面在各自的横截面中的高度走向。它也可以被称为型廓。在此，高度可以相对于任意的参考面来限定，该任意的参考面垂直于横截面并且朝换热器外部地以如下方式布置，即，使其不与法兰面相交。当法兰板的与法兰面相对置的侧，即指向换热器外部的侧是平坦的时，则可以将该侧看作参考面。

在本申请中描述的关于造型部的曲率和斜率的陈述原则上可以适用于任意选择的横截面的造型部。尤其地，这些陈述可以适用于例如穿过中心轴线的一个、多个或所有横截面。在后一种情况下，得到旋转对称性。这些陈述例如也可以适用于沿特定的方向的所有平行的横截面。

造型部可以具有至少一个凹状的区域和至少一个凸状的区域。也就是说，造型部可以具有至少一个具有正曲率的区域和具有负曲率的区域，即至少两个具有相反曲率符号的区域。替选地，造型部可以仅具有凹状的区域或仅具有凸状的区域。也就是说，对于整个造型部，曲率的符号可以是相同的。造型部也可以具有凹状和凸状的区域。曲率的量值对于整个造型部可以相同，或者也可以在造型部中的不同位置处不同。

造型部可以在两个凹状的区域之间具有凸状的区域。在此尤其地，凸状的区域可以具有最大高度的造型部，尤其是在法兰板的中心轴线上或者紧邻延伸穿过中心轴线的针对其中一个管的容纳接管或贯通部上。在另外的实施例中，凹状的区域的高度可以具有最大高度的造型部。

尤其地，法兰板可以是入口侧的法兰板，并且可以以如下方式构成和布置，即，这样的造型部沿着按预期使用时次级介质流入到换热器内部中的流入方向存在。

在这种配置中，构成绕过在法兰板的中部的由凸状的区域形成的锥体的流动。由此，更多的液体被引导到与次级侧的进入部在直径上相对的区域中，例如被引导到在供给部对面的法兰板和/或侧壁的区域中。这促成流速提高，并且因此促成结垢较少和改善的清洁效果。

应理解，法兰板可以替选地是出口侧的法兰板，并且可以以如下方式构成和布置，即，使得这样的造型部沿着在按预期使用时次级介质流出换热器内部的流出方向存在。

也能想到的是，相应地构成换热器的入口侧和出口侧的法兰板。

在两个凹状的区域的第一区域中的造型部的最小的高度可以低于在两个凹状的区域的另一区域中的造型部的最小的高度。尤其地，整个凹状的区域可以具有比整个凸状的区域更低的高度。

法兰板可以是入口侧的法兰板，并且两个凹状的区域中的第一区域可以相对于这两个凹状的区域中的另一区域布置在上游，或者法兰板可以是出口侧的法兰板，并且两个凹状的区域中的第二区域可以相对于这两个凹状的区域中的另一区域布置在上游。上游在此涉及上述次级介质的流入方向或流出方向，换言之，在入口侧的法兰板的情况下，第一区域可以比第二区域更靠近入口，在出口侧的法兰板的情况下，第一区域可以比第二区域更靠近出口。优点是可以实现特别有利的流动曲线。

造型部可以具有尤其是刚好一个凸状的区域，并且具有尤其是刚好一个凹状的区域，它们至少部分地布置在法兰板的中心轴线的不同侧上。在此，造型部的高度在凹状的区域中可以具有最小值，而在凸状的区域中可以具有最大值。尤其地，在入口侧的法兰板的情况下，凹状的区域可以相对于凸状的区域布置在上游，或者在出口侧的法兰板的情况下，凸状的区域可以相对于凹状的区域布置在上游。在此，上游涉及上述次级介质的流入和流出方向。换言之，在入口侧的法兰板的情况下，凹状的区域可以比凸状的区域更靠近入口，而在出口侧的法兰板的情况下，凹状的区域可以比凸状的区域更靠近出口。

上述布置同样能够实现特别有利的流动曲线。

法兰面可以相对于法兰板的中心轴线旋转对称和/或轴线对称地实施。在旋转对称的情况下，这意味着针对穿过法兰板的中心轴线的每个横截面造型部都是相同的。在轴线对称的情况下，这意味着针对穿过法兰板的每个横截面造型部都相对于中心轴线对称。还能想到法兰面的其他的对称性，尤其是相对于垂直于法兰板的其中延伸有法兰板的中心轴线的平面的镜像对称。

法兰面可以例如相对于法兰板的中心轴线不对称地构造，尤其是不对称地构造地使得流动阴影中的流速提高。

法兰板的指向换热器的面例如也可以如上所述地被设计轮廓。

法兰板可以借助电化学去除工艺或增材式或生成式的制造方法，尤其是3D打印来生产。这些制造方法能够实现在此在不降低表面品质的情况下以低成本生产具有复杂的几何形状的法兰板。

本发明还涉及用于对饮料产品进行短时加热的设施，该设施包括上述其中一个管式换热器，该设施被构造成用于使已经被加热的产品在该管式换热器的主侧流淌，并且使待加热的产品在该管式换热器的次级侧流淌。

如上所述，在此，在按预期使用中第一介质流动的区域被称为管式换热器的主侧，而换热器内部的第二介质流动的区域被称为管式换热器的次级侧。

该设施可以包括填充设施，尤其是饮料填充设施，其用于填充容器、尤其是饮料容器，例如桶或瓶。

附图说明

下面参考示例性的附图阐述另外的特征和优点。其中：

图1示出管式换热器的示意性的未按比例的横截面视图；

图2A至2C示出根据第一实施方式的法兰板的示意性的未按比例的视图；并且

图3A至3C示出根据第二实施方式的法兰板的示意性的未按比例的视图；

图4A至4H示出根据第三实施方式的法兰板和该法兰板的修改方案的示意性的未按比例的视图；并且

图5示出根据第四实施方式的法兰板的示意性的未按比例的横截面。

具体实施方式

图1示出了穿过管式换热器1的横截面。管式换热器包括针对第二介质的供给部2和排出部3以及针对第一介质的供给部4和排出部5。此外，管式换热器包括壳体6和布置在壳体内部且彼此平行地间隔开地布置的管7，管式换热器在此包括两个法兰板8，它们分别具有针对管的贯通部9。这些管在此可以延伸进入到贯通部中(为了简单起见在此未详细示出)，并且被紧固、典型是焊接在法兰板上。

贯通部分别延伸穿过整个法兰板。通过该布置，使得第一介质可以从供给部4穿过其中一个法兰板的贯通部、管7和另一个法兰板中的贯通部流动到排出部5中。流动方向在此用箭头10表示。

针对第二介质的供给部2和排出部3与管式换热器的由壳体和法兰板界定的内部空间1a(也称为换热器内部)流体连接。通过该布置，使得第二介质可以例如沿着流动方向11流动穿过管式换热器的内部空间，并且例如沿着在此平行并且由箭头15表示的流入方向或流出方向进入到换热器内部中或从换热器内部离开。因为管也布置在内部空间中，所以于是第二介质对管绕流，从而实现了第一与第二介质之间的热交换。

供给部和排出部也可以互换。尤其地，只有第一或只有第二介质的供给部和排出部可以改变。不同于图中所示的在热交换的区域中相反的流动方向地，两种介质于是沿相同的方向流动。

壳体和法兰板(由于视角而在此不可见)可以具有基本上呈圆形的基面，壳体尤其可以呈空心柱体形地构成。如图所示，这些管可以例如以规则的间隔布置。但是并非强制如此。

替选或附加地，这些管可以同心地围绕管式换热器(例如壳体)的中心轴线12和/或其中至少一个法兰板的中心轴线14地布置。可选地，中心轴线也可以延伸穿过其中一个管，而其余的管可以同心地围绕该管布置，如图1所示。一个或两个法兰板的中心轴线14尤其可以与管式换热器的中心轴线12重合。

根据本发明，对于两个法兰板中的至少一个，对面朝换热器内部的法兰面进行轮廓设计，如在图1中针对两个法兰板示出。下面描述了具有经轮廓设计的法兰面的法兰板的可能的实施方案并在图2至5中示出。然而应理解，也可以使用具有被不同轮廓设计的法兰面的法兰板。

图2A和2B示出了穿过第一实施例的法兰板8a的中心轴线14的两个横截面内侧的斜视图。如上所述，法兰板的中心轴线14也可以例如相应于管式换热器的中心轴线12。在该实施方式中，法兰板的法兰面13a的造型部在两个横截面中仅是凹状的。因此，曲率到处都具有相同的符号，此处为负。尤其地，在此可以存在围绕法兰板的中心轴线的旋转对称性。于是，在穿过法兰板的中心轴线的所有在此未示出的横截面中，造型部具有相同的形状。

图2A至2C中示出了容纳接管16和贯通部9a，其中，容纳接管代表贯通部的延长部并且被构造成用于容纳和紧固管。容纳接管在此示例性的以如下方式构成，即，使得它们全部一样远地延伸到换热器内部中，这能够实现简单的紧固。

也可以省略容纳接管。但是，基于被进行轮廓设计的表面而必须考虑到，贯通部的开口沿换热器的中心轴线布置在不同的定位处，从而在某些情况下也必须让管的长度进行匹配。

在图2A至2C中可以看出，容纳接管与法兰面之间的过渡部不形成尖角，而是经倒圆。在这里所述的所有实施方式中，为了确定法兰面的曲率和斜率，必须忽略倒圆部。类似地，这适用于法兰面到边缘17的过渡部，在那里同样可以存在经倒圆的拐角。

图2C示意性地示出了与图2A中的横截面相应的横截面形状。所示的横截面形状对于供给部侧的法兰板尤其是在平行于在此用箭头15表示的流入方向的截面中是有利的。然后，利用箭头15还指示了入口的位置，其中，箭头指离入口。因此，利用该箭头还显示了沿法兰板的首选流动方向。在示意图中，贯通部9a和容纳接管以及经倒圆的拐角仅由虚线表示以使法兰面的形状更易于可见，并且同样指示了法兰面的示例性的假想的延续。应理解，所示的形状也可以用于排出部侧的法兰板，尤其是在平行于流出方向的剖面中。

图3A和3B示出了穿过第二实施方式的法兰板8b的中心轴线14的两个横截面的内侧的斜视图。如上所述，法兰板的中心轴线14也可以例如相应于管式换热器的中心轴线12。在该实施方式中，法兰板的法兰面13b的造型部在两个横截面中仅是凸状的。因此，曲率到处都具有相同的符号，此处为正。尤其地，在此也可以存在围绕法兰板的中心轴线的旋转对称性。于是，在穿过法兰板的中心轴线的所有在此未示出的横截面中，造型部都具有相同的形状。图3C示意性地示出了与图3A中的截面相应的截面形状。尤其地，在此也可以存在围绕法兰板的中心轴线的旋转对称性。于是，在穿过法兰板的中心轴线的所有在此未示出的横截面中，造型部都具有相同的形状。

图3C示意性地示出了横截面形状。所示的横截面形状对于供给部侧的法兰板尤其是在平行于在此用箭头15表示的流入方向的横截面中是有利的。然后，利用箭头15还指示了入口的位置，其中，箭头指离入口。因此，用箭头也显示了沿法兰板的首选流动方向。在示意图中，贯通部和容纳接管以及经倒圆的拐角的形状仅由虚线指示以用于更好可见，并且还指示了法兰面的示例性的假想的延续。应理解，所示的形状也可以用于排出部侧的法兰板。尤其是在平行于流出方向的剖面中。

图4A和4B示出了穿过第三实施方式的法兰板8c的中心轴线14的横截面的内侧的斜视图和示意性的横截面形状。如上所述，法兰板的中心轴线14也可以例如相应于管式换热器的中心轴线12。

在此示出的法兰板中，法兰面13c在穿过法兰板的中心轴线14的横截面中的造型部在中心轴线的区域中在两个凹状的区域18a、18c之间具有凸状的区域18b。这意味着在中部的凸状的区域18b上朝向两个方向分别接有凹状的区域18a或18c。

从这里可以看出，对于每个容纳接管而言，紧邻容纳接管两者的曲率具有相同的符号。因此，这些区域也分别延伸超过相应的容纳接管。

在此处示出的示例中，造型部在凸状的区域18b(即邻接于中间的容纳接管16，中心轴线延伸穿过该中间的容纳接管)中具有造型部的最大高度H_b。

造型部在此不是对称的。两个凹状的区域中的曲率大小不同。凹状的区域18a也比另一凹状的区域18c下降得更远，也就是说，凹状的区域18a中的最小的高度H_a低于凹状的区域18c中的最小的高度H_c，但是替选地，高度H_a也可以小于H_c。造型部的高度在整个凹状的区域18a和/或整个凹状的区域18c中可以比在整个凸状的区域18b中小或相等。

图4C示意性地示出了具有中间的凸状的区域18b和两个邻接的凹状的区域18a和18c的类似结构，其中，在此存在相对于法兰板的中心轴线14的对称性。因此，在该示例中，H_a和H_c尤其是相同的。

所示的横截面形状对于供给部侧的法兰板尤其是在平行于在此由箭头15表示的流入方向的剖面中是有利的。然后，利用箭头15还指示入口的位置，箭头指离入口。因此，利用箭头也显示了沿法兰板的首选流动方向。在示意图中，贯通部和容纳接管以及经倒圆的拐角仅由虚线示出以用于更好可见，并且还指示了法兰面的示例性的假想的延续。应理解，所示的形状也可以用于出口侧的法兰板。尤其是在平行于流出方向的剖面中。

在图4D中示意性地示出了另外的修改方案。法兰板基本上如图4B中那样构成，其中，在此，高度H_a大于高度H_c。然而替选地，高度H_a也可以小于H_c。

在图4A至4D所示的变型方案中，形成绕过在法兰板的中部的由凸状的区域形成的截锥体的流动。由此液体被更多地引导到进入部对面的区域中。这促成流速提高，并且因此促成结垢更少和改善的清洁效果。图4A和4B在此示出了非对称结构，与图4C中的对称结构相比，该非对称结构改善了在(绕过截锥体的)两个分流相遇的位置处沿z轴方向的流动的变向。

图4E至4H所示的示例性的法兰板组合了类似于图4B至4D所示的型廓的不同的型廓。

图4E中示出了法兰板的俯视图，其中示出了平面A-A，该平面垂直于流入方向15延伸，这里例如延伸穿过法兰板的中部和三个接套或贯通部。此外，示出了两个平面B-B和B'-B'，它们平行于流入方向延伸，更确切地说相对于流动方向分别在接套或贯通部之间的一个区域中延伸，并且一个在穿过法兰板的中间的区域中延伸。在图4F中，示出了平面A-A中的法兰板的横截面。图4G中示出了在平面B-B中的法兰板横截面。图4H中示出了在平面B'-B'中的法兰板横截面。

在此示例中，上述尺寸H_a和H_c的值在剖面B'-B'相同，其中，H_a＝H_c＝T₁。在剖面B-B中，H_a和H_c的值也相同，其中，H_a＝H_c＝T₂。在剖面A-A中，H_a和H_c的值也相同，其中，H_a＝H_c＝T₃。在此，T₁>T₂>T₃。在该示例中，上述的在剖面B'-B'中的尺寸H_b的值等于在剖面A-A中的尺寸H_b的值，其中H_b＝H₁。在剖面B-B中，尺寸H_b的值等于H₂。在此H₁>H₂。

在图4E至4H所示的配置中构成一种流动鞍座

流动鞍座能够实现对流动进行更好地分配，引导绕过由法兰面形成的锥体，并在对面再次聚集。

图5示意性地示出了法兰板8d的另外可能的配置，其中，法兰面13d的造型部在穿过法兰板的中心轴线14的横截面中具有凹状的区域19a和凸状的区域19b，它们布置在法兰板的中心轴线的不同侧上。在此示例是供给部侧的法兰板。如通过箭头15给出地，所示的横截面形状尤其平行于流入方向是特别有利的。这意味着，示例性地，凹状的区域在此布置在凸状的区域的上游，其中“上游”涉及流入方向。在本示例中，凹状的区域19a具有造型部的最低高度H_a。尤其地，在此，整个凹状的区域低于整个凸状的区域。也就是说，在该示例中，造型部的高度在整个凹状的区域19a中均小于在整个凸出区域19b中。对于出口侧的法兰板也能想到如图5所示的形状。于是有利的是，凸状的区域布置在凹状的区域的上游，“上游”涉及流出方向。

在此，贯通部和容纳接管以及经倒圆的拐角在示意图中也仅以虚线示出，以更好地看到法兰面的形状，并且还给出了法兰面的示例性的假想的延续。

应理解，在前述实施方式中提到的特征不限于这些特殊组合，并且以任意其他组合方式也是可能的。

Claims

1.管式换热器(1)，其包括多个管(7)和至少一个法兰板(8、8a、8b、8c、8d)，所述法兰板具有针对所述管(7)的多个贯通部(9、9a、9b、9c、9d)和朝向换热器内部(1a)的法兰面(13a、13b、13c、13d)，

其特征在于，

所述法兰面(13a、13b、13c、13d)是经轮廓设计的。

2.根据权利要求1所述的管式换热器(1)，其中，所述法兰面(13a、13b、13c、13d)的造型部在尤其是穿过所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d)的中心轴线(14)的横截面中一次或多次拱曲。

3.根据权利要求2所述的管式换热器(1)，其中，所述造型部具有至少一个凹状的区域(18a、18c、19a)和至少一个凸状的区域(18b、19b)。

4.根据权利要求2所述的管式换热器(1)，其中，所述造型部仅是凹状的或仅是凸状的。

5.根据权利要求2或3所述的管式换热器(1)，其中，所述造型部在两个凹状的区域(18a、18c)之间具有凸状的区域(18b)。

6.根据权利要求5所述的管式换热器(1)，其特征在于，所述凸状的区域(18b)尤其是在所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d)的中心轴线(14)上、或与被所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d)的中心轴线(14)延伸穿过的用于其中一个所述管(7)的容纳接管(16)邻接之处、或者与被所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d)的中心轴线(14)延伸穿过的贯通部(9、9a、9b、9c)邻接之处尤其是具有所述造型部的最大高度(H_b)。

7.根据权利要求5或6所述的管式换热器(1)，其中，两个凹状的区域(18a、18c)的第一区域(18a)中的最小的高度(H_a)低于所述两个凹状的区域(18a、18c)中的另一区域(18c)中的最小的高度(H_c)。

8.根据权利要求7所述的管式换热器(1)，

其中，至少一个法兰板包括入口侧的法兰板，并且所述入口侧的法兰板的两个凹状的区域中的第一区域相对于所述两个凹状的区域中的另一区域布置在上游，并且/或者

其中，至少一个法兰板包括出口侧的法兰板，并且所述出口侧的法兰板的两个凹状的区域中的另一区域相对于所述两个凹状的区域中的第一区域布置在上游。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的管式换热器(1)，其中，所述造型部具有凹状的区域(19a)和凸状的区域(19b)，所述凹状的区域和所述凸状的区域布置在所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d))的中心轴线(14)的不同侧上。

10.根据权利要求9所述的管式换热器(1)，

其中，所述造型部的高度在凹状的区域(19a)中具有最小值，而在凸状的区域(19b)中具有最大值，并且

其中，至少一个法兰板包括入口侧的法兰板，并且所述入口侧的法兰板的凹状的区域相对于凸状的区域布置在上游，并且/或者

其中，至少一个法兰板包括出口侧的法兰板，并且所述出口侧的法兰板的凸状的区域相对于所述出口侧的法兰板的凹状的区域布置在上游。

11.根据前述权利要求中任一项所述的管式换热器(1)，其中，所述法兰面(13a、13b、13c、13d)相对于所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d)中的中心轴线(14)旋转对称和/或轴线对称地构成。

12.根据前述权利要求中任一项所述的管式换热器(1)，其中，所述法兰面(13a、13b、13c、13d)相对于所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d)的中心轴线(14)以如下方式不对称地构成，即，在流动阴影中的流速提高。

13.根据前述权利要求中任一项所述的管式换热器(1)，其中，所述法兰板(8、8a、8b、8c、8d)借助电化学去除方法或增材式或生成式的制造方法、尤其是3D打印来生产。

14.用于对饮料产品进行短时加热的设施，所述设施包括根据前述权利要求中任一项所述的管式换热器(1)，所述管式换热器以如下方式构成，即，使得已经被加热的产品在所述管式换热器(1)的主侧流动，而待加热的产品在所述管式换热器(1)的次级侧流动。

15.根据权利要求14所述的设施，其具有填充设施，尤其是饮料填充设施，以用于填充容器、尤其是饮料容器，例如桶或瓶。