專利名稱：第一流體和第二流體之間熱交換組件的制作方法
技術領域：
為此，本發明涉及前述類型的熱交換組件，其特征在于所述匯集器中的至少某些或者所述匯集器的某些部分延伸在連續布置于所述中軸 線周圍的模塊之間，環繞同一模塊的所述匯集器或所述匯集器的所述部分 相對于位于所述模塊的兩側表面之間的中間平面以基本對稱的方式設置， 從而所述匯集器或者所述匯集器的所述部分在所述模塊的側表面中產生基 本相同的熱應力。-每個子模塊通過支管與所述次級供應匯集器相連通，所述次級 供應匯集器的管區段和所述支管的水力直徑小于500mm;
19-所述外封殼的中軸線是豎直的，所述組件包括支撐所述^^塊的 支撐環體，所述支撐環體懸置于所述外封殼，所述支撐環體和所述模塊能
自由地相對于所述外封殼朝下熱膨脹；-所述第一流體和所述第二流體為高溫核反應堆或特高溫核反 應堆的 一次側流體和二次側流體。
借助以說明而非限定性的方式給出的后續詳細闡述并參考附圖， 本發明的其他特征和優點將得以更好地體現，附圖包括
27圖1是本發明的第一實施方式給出的熱交換組件的軸向剖面視
圖； 圖3B是和圖3A相似的視圖，其示出了次級供應匯集器的一實 施變型；圖8是圖7的子才莫塊的透碎見圖，所述子^^莫塊安裝于其支撐環上， 且在所述子模塊上附接有在次級排放匯集器上進行連接的支管、和次級 供應匯集器的管區段；和—排放和收集從所述模塊12流出的二次側流體的次級排放和收集中央匯集器20;在本發明的第一實施方式——其對應于圖l到圖3A/3B——中， 所述交換器12是剛性結構的板型的熱交換器。每個剛性模塊12包括三個 彼此相同的子模塊36。
作為變型，所述熱交換模塊12可以是PFHE(板翅式熱交換"Plate Fin Heat Exchange")類型的。在這種情況下，縱向流道40并非蝕刻在 所述板件38的上表面39'中，而是通過在所述上表面上焊接相互平行的、 且其之間形成流道40的翅片而構成。上述的熱交換組件有多個優點。圖4和圖5示出了本發明的第二實施方式。[94] 在所述第二實施方式中，熱交換模塊是專利文獻US-5 983 992中 所述類型的板式交換器，如圖9所示。所述交換器包括多個相互堆疊的熱 交換單元C。每個單元C包括上板件A，流體入口 E在上板件的第一端部 中切割而成，且在所述上板件的相反端部中切割成流體出口 S。所述單元 C還包括下板件B，所述下板件B基本平行于所述上板件A布置，且在所 述下板件中切割成入口 E和出口 S，所述上板件和所述下板件的入口對齊， 所述出口同樣對齊。如圖9所示，所述板件A和B通過其周向邊緣被焊接 起來。上板件A的入口 E和出口 S被一邊緣包圍，該邊緣相對于所述單元 C的內部凸起，即在與下板件B相反的一側凸起。下板件B的入口 E和出 口 S以對稱的方式朝向所述單元的外部、即在與所述上板件A相反的一側 凸起。在所iiil件A和B之間布置有波狀的金屬薄片F，所述薄片焊接于 這些板件上。所述金屬薄片在所述單元C的內部形成翅片網。同樣類型的 第二波狀金屬薄片F也焊接在所述板件A的朝向所述單元C外部的表面 上。第三波狀的金屬薄片F被焊接在所述板件B的朝向所述單元C外部的 表面上。圖4和圖5示出了熱交換組件，所述熱交換組件的模塊是圖9所 示類型的柔性板件式交換器。下文只描述了本發明第二實施方式給出的該 組件與圖l到圖3A/3B所示的本發明第一實施方式給出的組件的區別。匯集器的數量可以和上述的不同。每個模塊可以由各類型(供應 /排放，初級/次級)的一個匯集器、兩個匯集器甚至多于兩個匯集器通達。 一相同的匯集器可以專用于一模塊，或者連達兩個模塊，或者連通所有模 塊。
[126所述模塊無需一定是平行六表面體的，而可以是任意合適的幾何 形狀(截面為菱形，六邊形等)。
[127所述封殼可以具有多個同軸或者不同軸的一次側流體的入口和 出口。所述封殼可以包括多于4個或者少于4個的同軸或者不同軸的二次 側流體入口和出口。
[128所述一次側流體無需一定是技術上純凈的氦，也可以是氦和氮的 混合體。
[129所述二次側流體可以是技術上純凈的氦、或者氦和氮的混合體 (比如20%的氦、80%的氮或者40%的氦、60%的氮)。
權利要求
1. 第一流體和第二流體之間熱交換用的組件(1)，該組件包括-外封殼(2)，所述外封殼具有中軸線(X)；-多個在第一流體和所述第二流體之間熱交換用的模塊(12)，這些模塊在所述外封殼(2)的內部分布在所述中軸線(X)周圍，且這些模塊具有相應的面對著的側表面(47)；-至少一初級供應匯集器(14)，其供給所述模塊(12)以第一流體；-至少一次級供應匯集器(16)，其供給所述模塊(12)以第二流體；-收集和排放從所述模塊(12)出來的第一流體的至少一收集和排放匯集器(18)；-收集和排放從所述模塊(12)出來的第二流體的至少一收集和排放匯集器(20)，其特征在于，所述匯集器(14、16)中的至少某些或者所述匯集器(18)的某些部分延伸在連續布置于所述中軸線(X)周圍的模塊(12)之間，環繞同一模塊(12)的所述匯集器(14、16)或所述匯集器(18)的所述部分相對位于所述模塊(12)的兩側表面(47)之間的中間平面以基本對稱的方式設置，從而所述匯集器(14、16)或者所述匯集器(18)的所述部分在所述模塊(12)的側表面(47)中產生基本相同的熱應力。
2. 按照權利要求l所述的組件，其特征在于，所述組件包括唯一的次 級排放匯集器(20)，該次級排放匯集器沿所述外封殼(2)的中軸線(X) 延伸，所述初級供應匯集器(14)相對于所述次級供應匯集器(16)和所 述初級排放匯集器(18)朝向所述外封殼(2)的內部，被設置于所述次級 排放匯集器(20)的周圍。
3. 按照權利要求1或2所述的組件，其特征在于，連接同一模塊(12 ) 的所述初級供應匯集器(14)和所述次級排放匯集器(20)，與所述模塊(12 )的朝向所述外封殼(2 )內部的端部分相連通，并且連接該模塊(12 ) 的所述次級供應匯集器(16)和所述初級排放匯集器(18)，與所述模塊 (12)的朝向所述外封殼(2)外部的端部分相連通。
4. 按照權利要求1到3中任一項所述的組件，其特征在于，所述模塊 (12)每一個均包括板件(38; A、 B)的堆疊體，所述第一流體和所述第二流體交替地在所述板件之間循環。
5. 按照權利要求4所述的組件，其特征在于，每個模塊(12)包括多 個彼此分開的子模塊(36)，每個模塊(12)通過至少一次級供應匯集器(16)連接，所述至少一次級供應匯集器包括管區段(82)和多層折疊部 分(84)，所述管區段(82)與所述子模塊(36)相連結，而所述多層折 疊部分(84)使所述管區段(82)彼此連接。
6. 按照權利要求5所述的組件，其特征在于，每個子模塊(36)通過 支管(92 )與所述次級供應匯集器(20 )相連通，所述次級供應匯集器(16 ) 的管區段(82)和所述支管(92)的水力直徑小于500mm。
7. 按照權利要求5或6所述的組件，其特征在于，所述外封殼(2) 的中軸線(X)是豎直的，所述組件包括支撐所述模塊(12)的支撐環體(60)，所述支撐環體懸置于所述外封殼(2),所述支撐環體(60)和所 述模塊(12)能自由地相對于所述外封殼(2)朝下熱膨脹。
8. 按照權利要求4所述的組件，其特征在于，所述模塊(12)每一個 均包括由所述第一流體和所述第二流體之間熱交換用的單元(C)構成的 連續堆疊體，這些單元能相對發生形變。
9. 按照權利要求8所述的組件，其特征在于，所述組件在每對連續設 置所述中軸線(X)周圍的模塊(12)之間包括次級分配匯集器(16), 所述次級分配匯集器至少部分地由板塊(98、 100)限定，所述板塊剛性固 定在所述模塊(12)的側表面(47)上。
10. 按照權利要求8或9所述的組件，其特征在于，所述次級排放匯 集器(20)至少部分地由所述熱交換模塊(12)的內端部分限定。
11. 按照權利要求1到10中任一項所述的組件，其特征在于，所述 第一流體和所述第二流體為氣體，所述第一氣體用于以高于700。C的溫度 進入所述外封殼(2),并且所述第二氣體用于以高于700。C的溫度流出所 述外封殼(2)。
12. 按照權利要求ll所述的組件，其特征在于，所述第一流體主要含氦，而所述第二流體主要含氦和/或氮。
13. 按照權利要求1到12中任一項所述的組件，其特征在于，所述 第 一流體和所述第二流體為高溫核反應堆或特高溫核反應堆的一次側流體 和二次側流體。
全文摘要
第一流體和第二流體之間熱交換用的組件(1)，包括多個在第一和第二流體之間熱交換用的模塊(12)，其分布在中軸線(X)周圍并具有相應的面對著的側表面(47)；供給模塊(12)以第一和第二流體的供應匯集器(14，16)和排放這些流體的排放匯集器(18，20)。匯集器(14、16)中的至少某些或者所述匯集器(18)的某些部分延伸在模塊(12)之間，環繞同一模塊(12)的所述匯集器(14、16)或所述匯集器(18)的所述部分相對位于所述模塊(12)的兩側表面(47)之間的中間平面以基本對稱的方式設置，從而所述匯集器(14、16)或者所述匯集器(18)的所述部分在所述模塊(12)的側表面(47)中產生基本相同的熱應力。
文檔編號F28D9/00GK101427092SQ200780014354
公開日2009年5月6日 申請日期2007年2月23日 優先權日2006年3月13日
發明者G·弗朗索瓦 申請人:阿海琺核能公司