包括至少一个颗粒过滤器的热交换器、组装这种热交换器的方法与流程

1.本发明涉及一种热交换器，特别是具有板和钎焊翅片的类型的热交换器，该热交换器包括至少一个过滤器，该过滤器限制不希望的颗粒进入热交换器的主体或将实现特定功能颗粒保留在热交换器的所述主体内。
2.本发明尤其应用于氢液化领域。特别地，本发明可以应用于将气态氢流相对于液氮流液化的催化式热交换器，以及使用所述热交换器的液化方法。
3.本发明还应用于通过低温分离气体，特别是通过低温蒸馏分离空气。特别地，本发明可以应用于通过与例如空气或氮气的气流进行热交换来使例如液态氧、氮和/或氩的液流蒸发的热交换器。
4.本发明还可以应用于通过与至少一种其它待液化流体(例如天然气)进行热交换来使至少一种液-气混合物(例如碳氢化合物)流蒸发的热交换器。


背景技术：

5.一种通常用于热交换器的技术是钎焊板式热交换器技术，其使得可以获得非常紧凑的部件，这些部件提供大的热交换表面积和低的压力损失。这些交换器包括由一组平行板形成的一个或多个交换主体，在这些平行板之间可以插入形成翅片式热交换结构的间隔元件，例如波纹状结构或波纹件。堆叠的板在它们之间形成扁平通路的叠层，用于使不同的流体成热交换关系。交换器包括配备有用于将流体引入交换主体中和从交换主体排出流体的入口管和出口管的流体歧管。
6.某些热交换器可能需要使用流体过滤装置来限制或防止固体颗粒被引入交换主体中，这种引入可能会降低热交换器的热性能和液力性能。
7.然而，在其它热交换器中，需要将颗粒保留在热交换器的主体内。这些颗粒可以布置在交换主体的通路内，以在其中履行不同的功能。特别是在催化式热交换器中，颗粒由催化剂材料形成，该催化剂材料与在通路中循环的流体产生化学反应。
8.特别地，已知设计用于氢的液化的催化式热交换器，其中正氢分子在液化过程中借助于合适的催化剂转化为仲氢分子。在这些热交换器中，用于引入和排出氢的入口和出口歧管通常呈圆顶形，从而覆盖热交换器主体的流体入口和出口表面。为了限制催化剂颗粒在热交换器通路中的移动，入口和出口歧管的内部容积也充填有催化剂。
9.热交换器的主体和歧管在这些元件被钎焊在一起之后被充填。图8中部分示意性地描绘了配备有这种充填装置的热交换器。催化剂经位于热交换器顶部并连接到歧管的内部容积的一个或多个竖管100被分配。借助于特定的分配喷嘴，通过从竖管100通过的催化剂颗粒的重力流动进行充填。歧管还配备有横管200，在充填催化剂之前将圆柱形过滤筒插入其中。这些筒由设计成允许流体进入歧管但阻挡催化剂颗粒的多孔材料制成。流体入口导管300连接到横管，使得流体在通过过滤筒时被分配到热交换器中。
10.该解决方案导致复杂的架构，需要将许多管道附接到热交换器歧管。除了过滤筒
的生产和使用复杂之外，这种解决方案还毫无意义地增加了所用催化剂的体积，因为歧管也被充填了催化剂。将催化剂引入交换主体也很复杂并且需要特定工具。催化剂颗粒在交换主体的不同通路之间分布的均匀性难以控制。


技术实现要素：

11.本发明的目的特别是通过提出一种配备有过滤装置的热交换器来解决上述问题的全部或一部分，其设计和使用比现有技术简单，并且还允许特别是在热交换器旨在实施催化反应时将催化剂保留在通路中并且在热交换器的生产期间更容易和更好地控制通路的充填。
12.因此，根据本发明的一种解决方案是一种热交换器，该热交换器包括：交换主体，该交换主体具有用于供第一流体流动的多个第一通路和用于供要与第一流体成热交换关系的第二流体流动的多个第二通路；用于将第一流体引入第一通路中的第一入口歧管；用于从第一通路排出第一流体的第一出口歧管，交换主体具有入口表面和出口表面，第一通路在该入口表面处流体连接到第一入口歧管，第一通路在该出口表面处流体连接到第一出口歧管，该热交换器的特征在于，该热交换器还包括布置成面对交换主体的入口表面的入口过滤器和/或布置成面对交换主体的出口表面的出口过滤器，入口过滤器和/或出口过滤器包括选自金属纱网、金属纤维非织造织物、烧结金属粉末或烧结金属纤维的金属片材。
13.视情况而定，根据本发明的交换器可以包括以下列出的特征中的一个或多个。
14.金属片材具有范围从15％到35％的开口表面密度或范围从75％到98％的孔容积密度。
15.金属片材完全或部分地由钢形成，特别是不锈钢、镍或镍合金，特别是包含按重量计在50％到75％之间的镍的合金。
16.金属片材的厚度为0.20mm至0.75mm。
17.金属片材是金属线材的编织织物，所述线材的直径为0.10mm至0.30mm，优选为0.10mm至0.25mm。
18.金属片材至少包括与第二系列金属线材交织以形成网格的一系列第一金属线材，每个网格都被在两根连续的第一线材和两根连续的第二线材之间被界定，所述网格具有0.07mm至0.15mm的开口。
19.入口过滤器和/或出口过滤器包括沿着金属片材的轮廓的至少一部分延伸的周边框架，特别地，入口过滤器和/或出口过滤器被附接在所述周边框架的上部和下部之间。
20.该热交换器包括附接到所述第一入口歧管的入口过滤器，和/或附接到所述第一出口歧管的出口过滤器，其中在平行于交换主体的入口表面或出口表面的截面平面中，入口过滤器和/或出口过滤器具有在所述截面平面中与第一入口歧管或第一出口歧管的内部形式大致互补的外部形式。
21.热交换器包括在入口表面处附接到交换主体的入口过滤器，和/或在出口表面处附接到交换主体的出口过滤器，特别地，入口过滤器经由中间件在入口表面处附接到交换主体。
22.中间件是具有多个具有l形横截面的侧面的角型件，每个侧面都包括平行于入口表面或出口表面延伸的第一翼部和与入口表面或出口表面正交地延伸的第二翼部，入口过
滤器和/或出口过滤器附接到第一翼部，而第二翼部附接到交换主体。
23.该热交换器属于钎焊板类型，所述交换主体包括多个彼此平行且与纵向方向平行布置的板，所述板相隔一定间距地堆叠，从而在它们之间限定出多个第一通路和多个第二通路。
24.该热交换器是构造成实现第一流体和至少一种催化剂材料之间的催化反应的交换器-反应器，交换主体的第一通路包含所述至少一种催化剂材料的颗粒。
25.催化剂材料包括具有范围为从最小直径到最大直径的等效直径的颗粒，金属片材是金属线材的机织织物，其网格开口的范围为颗粒的所述最小直径的10％到85％。
26.热交换器构造成用于作为第一流体的氢的液化，催化剂材料构造成用于将正氢转化为仲氢，特别地，催化剂材料是氧化铁(fe2o3)。
27.根据另一方面，本发明涉及一种用于组装根据本发明的热交换器的方法，所述方法包括以下步骤：
28.a)将出口过滤器附接、特别是焊接到第一出口歧管上，
29.b)将第一出口歧管在纵向方向上定位在交换主体下方，交换主体被布置成使得第一通路平行于竖直的纵向方向延伸，
30.c)将配备有出口过滤器的第一出口歧管附接、特别是焊接到交换主体上，所述出口过滤器布置成面对交换主体的出口表面，
31.d)将催化剂材料分配到交换主体的第一通路中，
32.e)将第一入口歧管附接、特别是焊接到交换主体上，第一入口歧管被布置成面对交换主体的入口表面。
33.本发明还涉及一种相对于诸如液氮的制冷剂流使气态氢流液化的方法，所述流分别被引入根据本发明的热交换器的第一通路和第二通路中。
附图说明
34.现在将通过以下描述更好地理解本发明，该描述以说明性和非限制性示例的方式并参考附图给出，在附图中：
35.图1是根据本发明的一个实施例的热交换器的三维视图。
36.图2是根据本发明的另一实施例的热交换器的三维视图。
37.图3示出了根据本发明的一个实施例的热交换器的交换主体的通路的局部剖视图。
38.图4示出了根据本发明的一个实施例的过滤器。
39.图5示出了根据本发明的另一实施例的过滤器。
40.图6示意性地示出了根据本发明的另一实施例的过滤器的结构。
41.图7示出了根据本发明的另一实施例的歧管和过滤器。
42.图8是根据现有技术的具有过滤装置的热交换器的局部视图。
具体实施方式
43.具体参考图1、2和3，根据本发明的一个实施例的热交换器是具有钎焊翅片的板式热交换器。构成热交换器的元件优选地由铝或铝合金制成。热交换器包括由板2的叠层形成
的交换主体1。板2分别沿纵向方向z和横向方向x在长度和宽度两个维度上延伸。板2彼此上下、彼此平行且彼此间隔开地设置。因此它们之间形成了多个通路10、20，第一通路设置用于供第一流体f1流动并且第二通路设置用于供要经由板2与f1成间接热交换关系的至少一种第二流体f2流动。横向方向x垂直于纵向方向z并且平行于板2。流体优选地沿着交换器的长度并且大体平行于纵向方向z流动，交换器的长度大于交换器的宽度。两个连续的板2之间的间距(其对应于通路的高度并且在板2的堆叠方向y上测定)比每个连续板的长度和宽度小。堆叠方向y正交于板。第一通路10可以完全或部分地与第二系列的通路20中的全部或一些交替或相邻布置。优选地，通路10、20中的至少一些包括翅片式热交换元件，例如波纹状结构，其在热交换器的通路的宽度上并沿通路的长度平行于板2延伸。
44.图3示出了交换主体的通路和一个特定实施例，其中第一通路10和第二通路20分别设置用于供作为第一流体的氢(h2)和作为第二流体的氮(n2)流动。当热交换器用于氢的液化时，作为第一流体f1的氢是产热流体，而作为第二流体f2的氮是制冷流体。应注意，其它流体成分可用于制冷流体。
45.优选地，每个通路10、20都具有平坦的平行六面体形状。主体1包括在通路10、20周边放置于板2之间的封闭棒材6。这些棒材6确保板2之间的间距并密封各通路。
46.以本身已知的方式，交换器包括分配和排出装置21、22、71、72，其被称为歧管或收集箱，附接到交换主体1的侧面并且构造成将流体选择性地分配到通路10、20中和从所述通路10、20中排出所述流体。每个歧管都具有界定内部容积的外围壁、位于交换主体侧面上的开口端、和设计用于将流体供给到内部容积中或从内部容积中排出流体的管道23。
47.封闭棒材6未完全密封通路，而是在主体1的侧面上留下自由开口作为相应流体的入口或出口。每种流体f1或f2的入口开口都一致地彼此上下布置。每种流体f1或f2的出口开口都一致地彼此上下布置。第一通路10的入口开口21在第一入口歧管21中流体地结合。第一通路10的出口开口在第一出口歧管22中流体地结合。第二通路20的入口开口在第二入口歧管71中流体地结合。彼此上下定位的第二通路20的出口开口在第二出口歧管72中流体地结合。
48.如图1或图2所示，交换主体1具有入口表面11，第一通路10在入口表面11处流体地连接到第一入口歧管21，即通路10的入口开口在所述入口表面中开口。类似地，交换主体1具有出口表面12，第一通路10在该出口表面12处流体地连接到第一出口歧管22。
49.需要指出的是，本说明书中结合第一流体f1、即特别是关于第一通路、入口和出口表面等描述的本发明的特征也可以全部或部分适用于第二流体f2。因此，根据本发明的过滤方案可设想用于在热交换器中循环的全部或一部分流体。
50.根据图1所示的一种可行性，入口和出口歧管21、22、71、72在形状上是半管状的，即半圆柱形，并且仅部分地覆盖它们布置于其上的主体的侧面。在连续的板2之间布置有从入口或出口开口延伸并确保流体在通路10、20的整个宽度上的引导和均匀分配的波纹板片形式的分配波纹件。
51.根据图2所示的另一种可能性，入口和出口歧管21、22、71、72是圆顶形的并且完全覆盖它们布置于其上的主体的侧面。
52.在图示的实施例中，第二出口歧管72和用于第一流体的第一入口歧管21位于热交换器的同一端，因此流体f1、f2以逆流方式流经主体1。优选而言，当交换器1运行时，纵向轴
线是竖直的。用于第一流体的第一入口歧管21位于热交换器的上端，而用于第一流体的第一出口歧管22位于热交换器的下端。第一流体f1大致竖直地并沿向下方向流动。在不脱离本发明的范围的情况下，当然可以想到流体f1、f2的其它流动方向。
53.如图4和图5所示，根据本发明的热交换器还包括布置成面对交换主体1的入口表面11的入口过滤器31和/或布置成面对交换主体1的出口表面12的出口过滤器32。换言之，入口过滤器和出口过滤器布置成分别面对入口表面和出口表面。入口过滤器31和/或出口过滤器32包括选自金属纱网、金属纤维的非织造织物、烧结金属粉末或烧结金属纤维、微孔板的金属片材30。
54.术语“金属纱网”是指通过编织金属线材获得的制成品，即交织金属线材以获得金属编织织物，即金属织物。应当注意，术语“金属纱网”还可以涵盖通过焊接金属线材获得的制成品，即由交叉并在交叉点处点焊的金属线材形成的焊接织物。
55.术语“非织造织物”或非织造织物是指由以片状排列并随机或定向地取向的、并且通过机械、化学或热方法或通过这些方法的组合(不包括编织)连接在一起的纤维形成的制成品。特别地，非织造织物可以由通过摩擦、粘聚或粘合连接的纤维形成。
56.术语“烧结的”描述了通过烧结粉末或金属纤维、即通过加热粉末或纤维但不使它们达到熔点，而获得的材料。在热的作用下，颗粒或纤维被焊接在一起，从而产生材料的粘聚。
57.微穿孔板表示具有微穿孔的板，微穿孔即微米尺寸(也就是小于一毫米)的连续通路。
58.应当注意，每个过滤器都可以包括一层或多层所述金属片材。
59.金属纱网、非织造金属纤维织物、烧结金属或微孔板的使用得到了如下材料，在该材料中，开口或开孔的尺寸可以设计成允许流体在其中流动，同时防止应保留在交换主体中或应被阻止进入所述交换主体的固体颗粒通过。由于可以获得的开口的小尺寸和过滤器的刚性，这些材料在流体渗透性和过滤效率之间提供了良好的折中。由于它们的片状结构，过滤器可以非常靠近交换主体的通路被定位，这允许显著减小催化式热交换器中使用的催化剂的体积，因为歧管不再需要充填催化剂。与现有技术的滤筒相比，这些过滤器的制造和使用得到了简化。
60.本发明在用于具有板和钎焊翅片的热交换器时是特别有利的，因为它易于实施和组装。应当注意的是，也可以使用其它类型的交换器，例如板式交换器、管壳式交换器、或釜组件中的芯体，即嵌入制冷流体在其中蒸发的壳中的板式交换器或板翅式交换器。在交换器是管式交换器的情况下，第一和第二通路可以由管内、管周围和管之间的空间形成。
61.优选地，当金属片材为金属纱网或微孔板时，其开口表面密度的范围为15％至35％，优选为17％至22％。开口表面密度——即纱网或板的渗透性——定义为开口或穿孔的面积分别与纱网或微孔板的总面积的比率。这些值范围在材料的刚性(使其具有良好的机械强度)和流体渗透性之间提供了良好的折中，以最大限度地减少负荷损失。
62.在除了金属网或微孔板之外的金属片材的情况下，这些金属片材优选地具有至少75％、优选地大于90％并且有利地小于或等于98％的孔体积密度，即孔隙率。这些值范围允许保留细小的固体颗粒，同时为流体提供良好的机械强度和适度的负荷损失。应当注意的是，孔体积密度定义为材料中空隙的容积与材料总体积之间的比率。需要注意的是，空隙是
开孔，即与材料所在的外部环境流体连通。
63.优选地，金属片材30完全或部分地由钢形成，特别是不锈钢、镍或镍合金，特别是包含按重量计50％至75％之间的镍的铬镍铁合金型合金。这些材料具有良好的机械强度、良好的耐用性和良好的低温弹性等优点。这些特性在抵抗动态流体压力和保持催化剂重量的情况下是有价值的，当过滤器位于热交换器的下部时尤其如此。
64.根据本发明的一个优选实施例，金属片材30是由金属线材301、302形成的金属纱网。更准确地说，该材料包括至少一个系列的第一金属线材301与一系列第二金属线材302的交织以便形成开口网格33。取决于线材的编织图案，网格可以是正方形、长方形或三角形。第一金属线材301和第二金属线材302可以具有相同的特性，即材料、直径等，但不是必须的。
65.图6示意性地示出了示例性编织图案，其中第一线材和第二线材彼此一下一上交替地交叉。其它编织图案也是可以的，例如线材两下两上、一下两上交替地交叉。
66.应该记得，本技术中列出的用于纱网的特性也适用于通过焊接固定线材的情形。
67.由于在编织操作期间得到完美控制的网格的几何形状，金属纱网的使用允许精确且可重复地控制过滤器特性。网格的规则性提供了过滤器的一定程度的渗透性，该渗透性在整个表面上是均匀的；由于通过过滤器的流体流的均匀分布，这防止了热交换器的性能下降。另外，金属纱网允许由网格限定的开口表面密度，以最佳地阻挡目标颗粒并限制流体通过的负荷损失。它还提供了良好的平坦属性，这意味着可以将纱网固定在可以附接到主体或歧管的框架、特别是钎焊到热交换器的上或焊接到歧管中的框架中，而不会过度变形。
68.优选地，所述线材301、302具有范围为从0.10mm到0.30mm、特别是从0.10mm到0.25mm的直径d，由于其线材的抗拉强度，这使得纱网具有良好的机械强度。进一步优选地，所述线材可以具有范围为从0.12mm到0.18mm的直径。
69.每个网格33都是在两根连续的第一线材301和两根连续的第二线材302之间被界定的，其中网格优选地具有在0.07mm与0.15mm之间的开口。网格开口的尺寸被限定为保留应该被阻挡的较大尺寸的固体颗粒。
70.在正方形或矩形网格的情况下，如图6所示，网格开口定义为两根连续的第一线材301之间的距离d1和/或两根连续的第二线材302之间的距离d2。在三角形网格(未示出)的情况下，网格开口定义为插入网格的切球的直径。
71.优选地，金属片材30具有0.2mm至0.75mm的厚度。该厚度使材料具有足够的机械强度。对于金属纱网，厚度取决于线材的直径和所形成的网格的组装方法。
72.在一种可能性中，金属片材是烧结粉末或烧结金属纤维。特别地，可以使用不锈钢或青铜粉末，它们在低于材料熔点的温度下通过原子扩散结合。
73.根据另一种可能性，金属片材是具有多个优选圆形孔口的微孔板，圆形孔口的直径有利地在0.07mm与0.15mm之间。优选地，板的厚度在0.2mm与0.5mm之间。优选地，孔口均匀地分布在微孔板上。
74.根据图4或图5所示的一个有利实施例，入口过滤器31和/或出口过滤器32包括沿金属片材30的轮廓的至少一部分延伸的周边框架40。特别地，框架40可以由彼此上下叠置的上部401和下部402形成，入口过滤器31或出口过滤器32被固定在它们之间。周边框架40加固框架并形成用于将片材30固定到歧管和/或交换主体上的装置。如果框架由两部分制
成，则它们尤其可以通过铆接、焊接或螺纹连接来组装。优选地，框架40由铝或铝合金制成，优选地由与构成热交换器和歧管的其它元件相同的材料制成。因此，框架可以被焊接到歧管中和/或交换器的主体上。框架可以由一组棒材组成，其宽度平行于横向方向x或堆叠方向y(这取决于相关棒材的取向)测量在12mm与25mm之间，并且其高度在纵向方向z上测量在3mm与7mm之间。这些值提供了足够的材料以允许装配装置(如铆接或螺栓连接装置)通过，同时不会过度减小通过过滤器的流体通路的横截面。
75.在一些情况下，过滤器31、32可以包括在框架40的两个相对边缘之间延伸的一个或多个加强棒材43。这允许在交换主体具有较大的入口或出口表面时加固过滤器。图5示出了一个示例。
76.在一种可能性中，入口过滤器31或出口过滤器32可附接到面向待过滤的入口或出口表面的交换主体。
77.如图4所示，它可以直接或经由中间件50附接到主体上，中间件50优选由铝或与交换器的主体相同类型的铝合金制成。中间件优选地通过焊接固定到主体上。框架优选地被焊接到中间件。使用中间件的一个优点是可以移除过滤器以进行更换，例如通过将框架与中间件分离。如果不使用中间件，则必须将框架切割成与热交换器的封闭棒材齐平，这有损坏它的风险。
78.在交换器必须被充填催化剂的应用中，它还允许定位预期用于充填的优选呈矩形的托盘。
79.优选地，中间件是角型件，即由具有l形横截面的型材形成的件。优选地，该件包括两对相对的侧面。图4示出了角型件的一个示例，其中一个侧面未被示出以显示该装置的内部。优选地，角型件的每个侧面都包括平行于过滤器延伸的第一翼部501和垂直于过滤器延伸的第二翼部502。优选地，周边框架搁置在其上的该件的第一翼部501的长度(视情况平行于横向方向x或堆叠方向y测量)至少等于框架的宽度。l的第二翼部502被焊接到交换器1的主体。通过将第二翼部502的端部与形成交换器的开口的棒材齐平地焊接到该角型件，如图4所示，该方案有利地意味着不需要加宽将位于过滤器顶部上的歧管，该歧管被焊接到交换器的主体上。如果没有角型中间件，则过滤器将具有更大的表面以允许它搁置在主体1上。歧管必须相应地加宽。
80.入口或出口歧管可附接到交换主体1、过滤器——特别是其周边框架——或这些元件中的每一个上。
81.根据一种特别有利的可能性，出口过滤器32被固定在出口歧管22上，和/或入口过滤器31被固定到第一入口歧管21上。因此，在热交换器的生产期间，一个或多个过滤器可以在歧管被附接到主体之前附接到相应的歧管上，这提供了除了焊接歧管之外不必将过滤器焊接到交换器主体上的优点。在钎焊主体上的任何焊接都存在局部过热的风险，这可能导致钎焊表面失去粘聚。
82.对于催化式交换器的应用，两种组件的组合可能是优选的，即焊接到出口歧管中的过滤器，其中歧管本身被焊接到交换器主体的下部，以及焊接到交换器的主体以用于充填催化剂的入口过滤器。
83.对于其中过滤器的功能是防止颗粒进入交换器的交换器，入口过滤器可以固定在入口歧管中或固定在交换器的主体上。
84.在入口过滤器或出口过滤器位于歧管中的情况下，在平行于交换主体1的入口表面或出口表面的截面平面中，过滤器具有在所述截面平面中与第一入口歧管21或第一出口歧管22的内部形式大致互补的外部形式。
85.有利地，过滤器的尺寸略小于歧管的开口端的尺寸，使得过滤器定位在歧管内部并相对于其开口端后移。优选地，过滤器的尺寸设计成使其定位在歧管内部，相对于歧管的开口端后移20mm至25mm。所指出的轻微后移的优点在于交换器的主体和歧管的过滤器之间包含的容积保持受限，这允许限制在催化式热交换器的情况下使用的催化剂的体积。这种后移还提供了一个很好的折中方案，即为在过滤器和歧管壁之间的夹角处产生的焊道留出空间，而不会影响通常在歧管边沿的周边处产生的倒角。出于可行性和可及性的原因，密封焊道优选地放置在歧管的开口区段侧。
86.有利地，入口和出口歧管在形状上是半圆柱形的。由于歧管内部尺寸的逐渐减小，过滤器被保持在适当位置。歧管的内表面的半径允许过滤器被封包在其中，这有利地允许阻塞过滤器以准备在歧管的内表面上在过滤器的周边处进行焊接。
87.图7示出了歧管具有长l和宽l的矩形内部形式的开口端的情况。过滤器具有矩形外形，其小于歧管开口端的尺寸，差异e在5mm与15mm之间。
88.视情况而定，入口歧管和/或出口歧管可以覆盖整个交换主体，或仅覆盖其一部分。
89.本发明在热交换器是构造成实施第一流体f1和至少一种催化剂材料之间的催化反应的交换器-反应器的情况下是特别有利的，交换主体1的第一通路包含颗粒形式的所述至少一种催化剂材料。特别地，热交换器构造成用于使作为第一流体f1的氢液化，催化剂材料构造成用于将正氢转化为仲氢，特别地，催化剂材料是氧化铁(fe2o3)。在操作中，氢经第一入口歧管21以气态引入并流入第一通路10中，在此它被在第二通路20中流动的液氮流冷却。氢经第一出口歧管22以液态排出。
90.优选地，催化剂材料包括具有范围为从最小粒径到最大粒径的等效直径的颗粒。优选地，最小直径在0.2mm与0.4mm之间。优选地，最大直径在0.5mm与0.7mm之间。更优选地，催化剂材料的颗粒具有0.2mm与0.7mm之间的等效直径。
91.优选地，金属片材30是金属线材的编织织物，具有代表最小颗粒直径的30％与70％之间的网格开口。定义这些比率是为了阻止在充填或操作过程中因催化剂颗粒磨损而产生的非常细的颗粒或灰尘，同时在负荷损失方面提供令人满意的折中方案。
92.在本技术中，术语非球形颗粒的“等效直径”是指与所述颗粒具有相同体积的球体的直径。
93.本发明还涉及一种组装催化式热交换器的方法，由于本发明，该方法的实施更容易且更好控制。将出口过滤器32附接到第一出口歧管22上。然后将歧管-出口过滤器组件附接到交换主体1上。将交换主体1竖直地定位，并且将出口歧管22在竖直向上的方向z上附接到交换主体1下方。然后用催化剂充填第一通路10。位于主体下部中的出口过滤器32将催化剂保留在通路中。充填可以借助于托盘进行，该托盘可以是矩形形式，位于交换主体1上方以面对待充填的通路的开口。充填完成后马上移除托盘。将第一入口歧管21附接到交换主体1上。
94.此外，热交换器可以有利地包括入口过滤器31。将入口过滤器31附接到面对入口
表面11的交换主体1上，在适用的情况下使用布置在过滤器31和主体1之间的中间件50。然后将第一入口歧管21在入口过滤器31上方附接到交换主体1上。
95.对于希望防止来自上游流体回路的灰尘侵入的交换器，可以将入口过滤器31放置在第一入口歧管21中，然后将歧管-入口过滤器组件附接到交换主体1上。
96.应注意，在本发明的上下文下，入口和/或出口过滤器优选地被附接到事先钎焊的交换主体1上。优选地，通过焊接将过滤器附接到主体或歧管。
97.这种附接方法特别适用于其中通路将充填有催化剂颗粒的热交换器。在交换主体与出口歧管一起竖直定位后，用催化剂颗粒充填这些通路，这允许利用重力充填催化剂并更好地控制催化剂在不同通路之间的分布。
98.应注意，如果需要阻止任何颗粒进入热交换器的通路，则在交换器主体的出口表面侧布置出口过滤器是任选的。还应注意，根据本发明的另一入口过滤器和/或另一出口过滤器也可以被布置为提供在本技术中针对第二通路20描述的一个或多个功能。