模块化板壳式热交换器的制造方法

模块化板壳式热交换器的制造方法
【专利摘要】一种模块化板壳式热交换器，在这种模块化板壳式热交换器中，焊接的传热板对级联地间隔开，并且并联地联接在进口和出口导管之间，以形成传热组件。传热组件放置在壳体中，以便将热量从次级流体传递到初级流体。传热板的一块或更多块的模块在进口和出口导管处使用垫片可拆地连接，这些进口和出口导管连接到初级流体进口和初级流体出口喷嘴上。传热组件由结构支承，该结构安置在内部轨道上，该内部轨道连结至壳体，并且便于取出传热板。模块化板壳式热交换器具有对于壳体一体的可除去式头部，以便为了检查、维护及更换而取出传热组件。
【专利说明】模块化板壳式热交换器
[0001]对于相关申请的交互参考
[0002]本申请是在2009年4月29日提交的美国专利申请N0.12/432，147的部分继续申请。
【技术领域】
[0003]本发明总体而言涉及热交换器，更具体而言涉及用于叠置板式热交换器的模块化。
【背景技术】
[0004]用于在核电站中的蒸汽发电机的蒸汽发生器的给水在引入到蒸汽发生器的第二侧中之前典型地被预热。类似地，给水在引入到用于非核电站的锅炉中之前被预热。给水热交换器典型地用于这个目的。按常规，将热交换器设计划分成两个一般种类:具有板式结构的热交换器、和具有管壳式结构(tube and shell structure)的那些热交换器。就构造和传热两者而论，两个种类的主要差别是:传热表面在一种结构中主要是板，而在另一种结构中是管。
[0005]在多种给水加热器用途中的管壳式热交换器采用水平或竖向管状壳体，该水平或竖向管状壳体具有半球形的或平的端部。水平壳体的内部由管隔板划分成各段，该管隔板与壳体的轴线正交。更具体地说，在壳体的一个端部处，水腔室段限定在管隔板的一侧上，该水腔室段包括水进口腔室和水出口腔室，该水进口腔室具有水进口开口，该水出口腔室具有水出口开口。在U形管管壳式热交换器中，多根传热管在它们的中部部分处按U形弯曲，并且从管隔板的另一侧沿壳体的轴线延伸。这些管在两个端部处固定到管隔板上，从而每一根管的一个端部在水进口腔室中敞开，而另一个端部在水出口腔室中敞开。另一种类型的管壳式热交换器采用直管，这些直管分别在管的相对端部处具有进口腔室和出口腔室。传热管由多块管支承板支承，这些管支承板在管的纵向方向上按适当节距间隔开。用于蒸汽的进口开口和泄放进口和出口在管延伸的部分中形成在壳体中。
[0006]在操作中，从水进口腔室来到给水加热器中的给水流过U形传热管，并且从加热蒸汽吸收热量，以使蒸汽冷凝，该加热蒸汽从蒸汽进口开口来到给水加热器中。冷凝水收集在壳体的底部处，并且通过在壳体的底部中的泄放管排出到外面。由于壳体和热交换器管的圆柱形形状，结构良好地适于作为压力容器，并因而管壳式热交换器已经用在极高压力用途中。
[0007]当与传热表面的表面面积相比时，管壳式热交换器的最显著缺陷是它们沉重的重量。因而，管壳式热交换器的尺寸通常很大。而且，当考虑到传热、流动特性及费用时，管壳式热交换器是难以设计和制造的。
[0008]典型板式热交换器包括矩形、加肋或开槽的板，这些矩形、加肋或开槽的板借助于端部板相互靠压，这些端部板又借助于张力杆或张力螺杆而紧固至板叠置体的端部。在各板之间的间隙在它们的外部周边上用带状密封件封闭和密封，并且密封件也用在流动通道处。由于光滑板的承载能力很差，所以它们用凹槽加强，这些凹槽通常在相邻板中交叉布置，其中，当凹槽的隆起相互支承时，它们也改进结构的压力耐受性。然而，更重要方面是凹槽用于传热的意义:凹槽的形状和它们相对于流动的角度影响传热和压力损失。在常规板式热交换器中，热量供给介质在各板之间每隔一个间隙流动，并且热量接收介质在剩余的间隙中流动。在交替的板对中，流动在各板之间经孔进行，这些孔布置在板的角部的附近。在交替板对中在各板之间的每个间隙始终包含:两个孔，具有封闭边沿；和两个其它孔，起到用于在各板之间的间隙的进口和出口通道的作用。当希望小和轻结构时，板式热交换器通常用比较薄的板建造。因为板可成形成任何希望形状，所以可能的是，制成适用于几乎任何类型的用途的传热性能。在常规板式热交换器中的最大弱点是密封件，这些密封件限制热交换器的压力和温度耐受性。在几种情况下，密封件已经损害供热量供给或热量接收腐蚀性介质使用的可能性。
[0009]通过省去密封件的全部和用焊接接缝或焊缝代替它们，已经进行了旨在改进板式热交换器的一些尝试。通过钎焊或焊接而构造的板式热交换器通常与装有密封件的那些板式热交换器相似。最显著的外部差别是在各端部之间没有张力螺杆。然而，钎焊或焊接结构使得难以(如果不是不可能的话)为了清理而无损地拆开这样的热交换器。
[0010]已经进行了若干将管壳式热交换器和板式热交换器的优点结合在一些热交换器(这些热交换器的构造与这两种基本类型部分地相似)中的尝试。一种这样的解决方案在美国专利5，088，552中公开，在该美国专利中，圆形或多边形板相互上下叠置，以形成板的叠置体，该叠置体借助于端部板而支承。板叠置体由壳体环绕，该壳体的侧部设有进口和出口通道，这些进口和出口通道用于热量供给和热量接收介质的对应流动。与常规板式热交换器不同，流动到在各板之间的间隙中的全部流体都从板的外面被引导。当根据该公报的热交换器通过焊接而封闭时，可能获得与当使用管壳式热交换器(该管壳式热交换器具有板式热交换器的传热性能)时相同的压力。
[0011]国际公报W091/09262声称呈现对于以上公报的改进，这种改进更清楚地表现板式热交换器和管壳式热交换器的特征。圆形板通过将它们按一些孔(这些孔形成进口和出口通道)的边沿焊接在一起而成对地拉在一起。通过将按以上方式构造的板对按板的外部周界焊接在一起，获得用于一种传热介质的流动的封闭回路。与常规板式热交换器不同，这种结构是焊接的，并且在板中只有两个孔。另一种传热介质的流动借助于壳体引导到在各板之间的每隔一个间隙，该壳体围绕板的叠置体。为了防止流动在板叠置体与壳体之间运行，利用密封件，这些密封件主要用作用于流动的导向器。显然，不要求导向器的压力耐受性。由于板叠置体的结构，难以实施密封。建议用弹性橡胶垫片作为密封件，从而可能的是，拆开热交换器，例如为了清洁目的。
[0012]当前用在核电站中的管壳式热交换器具有如下共同设计缺陷:当管发生退化时，在努力使泄漏最小的过程中，唯一选项是塞住已损坏的管，这导致热效率的损失。在给水系统中热效率的损失对于核电站而言是高成本的，并且最终要求更换管壳式给水加热器。管壳式设计的另一种限制是，壳体侧检查典型地限于小的手孔和检查端口，并且作为结果，难以探测腐蚀/侵蚀损害。显著的腐蚀/侵蚀已经由内部节流维持，这可导致:(1)流动旁通和热性能退化；和(2)由流动诱导的振动造成的管磨损。显著的腐蚀/侵蚀也已经在壳体的内部壳体表面和管给水加热器设计上观察到。[0013]因此，期望一种新的给水加热器设计，以期实现长期可持续的热效率和相对于当前管壳式给水加热器设计具有改进的长期元件整体性。优选地，长期可持续热效率将通过按需更换或修理传热表面而实现，而不要求从设施中除去传热表面。另外，希望的是，能够增大给水加热器的传热能力，以适应电站升级，而不用更换整个给水加热器。

【发明内容】

[0014]以上目的由一种模块化板壳式(modular plate and shell)给水加热器实现,在这种模块化板壳式给水加热器中，将焊接的传热板对放置在壳体中，以便将热量从泄流和抽汽传递到在核电站中的给水。传热板对、或传热板对的焊接或其它结合分组，即传热板对的模块，按级联形式布置，并且至少一些模块使用垫片和共享的、并联的、共用的进口导管和出口导管而连接，所述进口导管和出口导管分别连接至给水进口和出口喷嘴。进口和出口导管和传热板对形成传热组件，该传热组件优选地由结构支承，该结构安置在内部轨道上并且沿其是可运动的，该内部轨道连结至壳体的内部，这有利于从壳体除去传热板。模块化板壳式给水加热器具有与壳体成一体的可除去式头部，以便为了检查、修理或更换而除去传热板。优选地，将进口和出口喷嘴与可除去式头部密封，并且穿过可除去式头部延伸。
[0015]优选地，这里提供的热交换器包括用来随时间推移增大单元的热交换能力以适应安装有热交换器的电站的升级的装置。在一个实施例中，进口和出口导管包括用于传热板对的多个另外连结点，这些点初始被堵塞。在另一个实施例中，进口和出口导管可通过连结另外的传热板对或模块而得以扩展。在后一实施例中，热交换器可以初始设有间隔器模块，该间隔器模块没有传热能力、或者具有相对可忽略的传热能力，该间隔器模块用传热板模块按级联形式支承。传热板模块以后可以代替间隔器模块，以增大热交换器的传热能力。合意地，在传热板对、或传热板的结合对的模块之间的至少一些接头是可容易地拆开的，以便于修理和更换。优选地，系杆连接各模块；并且在那些进口和出口导管在模块之间延伸的实施例中，系杆为在对接模块的导管段的界面处的压力密封件提供压紧力，以形成紧密密封。
[0016]优选地，传热组件随可除去式头部从壳体中取出。可选择地，人孔设置在壳体中，用来获得对于壳体的内部的通路，以便将给水进口喷嘴与给水进口导管脱开并且以便将给水出口导管与给水出口喷嘴脱开，或者可以提供这两个选项。
[0017]合意地，模块在每个端部处具有支承面板，系杆在每个端部之间延伸。传热板对夹持在各支承面板之间，并且在一个实施例中，初级流体进口导管和初级流体出口导管穿过模块。优选地，支承面板的厚度大于传热板的厚度。在一个实施例中，在支承面板之间的传热板相互焊接并且焊接到支承面板上，并且相邻的支承面板以机械方式相互连接。
[0018]本发明也提供一种清洁或修理给水加热器的方法，这种方法包括如下步骤:进入压力容器壳体的内部；从传热板的传热组件拆出至少一个传热板对；清洁、修理或更换所拆出的传热板对；以及将已清洁、修理、或更换的传热板对重新连接至传热组件。优选地，进入压力容器壳体的内部的步骤包括除去可拆除式头部；并且拆出至少一个传热板对的步骤包括从给水进口导管和给水出口导管除去一对传热板。
[0019]本发明还包括一种修理、检查、清洁或升级给水加热器的方法，其中，压力容器具有可拆除式头部。该方法包括如下步骤:除去可拆除式头部，或否则进入压力容器壳体的内部；以及在传热组件在压力容器中的同时，将给水进口导管和给水出口导管分别与给水进口喷嘴和给水出口喷嘴脱开。这种方法还包括:更换有缺陷的传热板对的步骤；以及在给水加热器已经投入使用之后增大传热板对的数量以将给水加热器升级的步骤。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]当联系附图阅读优选实施例的如下描述时，可以获得对本发明的进一步理解，在这些附图中:
[0021]图1是本发明一个实施例的给水加热器的视图；
[0022]图2是在图1中所示的给水加热器的俯视图；
[0023]图3是本发明的给水加热器的另一个实施例的立体图，该给水加热器具有传热组件，该传热组件分离成一些模块，并且部分地从壳体取出；
[0024]图4是在图3中所示的实施例的传热板对的端部模块之一的立体图；
[0025]图5是在图3和4中部分地示出的传热组件的部分切除的立体图；
[0026]图6是穿过在图3-5中所示的给水加热器的实施例的初级流体流动的示意图；
[0027]图7是传热板对的侧视图；
[0028]图8是下文描述的传热板模块的一个实施例的示意图；
[0029]图9是下文描述的传热板模块的第二实施例的示意图；
[0030]图10是下文描述的间隔器模块的截面图；而
[0031]图11是系杆段的部分截面的侧视图，该系杆段可以用来联接两个传热板模块。【具体实施方式】
[0032]在核电站中采用的当前给水加热器设计利用管壳式热交换器装置。自1923年起已经存在的另一种一般类型的热交换器是板和框架式(plate and frame)热交换器。后者的特征在于紧凑的设计、高传热系数、在板内的高流体压力降，并且一般限于低压力流体。这里描述的实施例提供一种板壳式给水加热器，这种板壳式给水加热器组合和优化板和框架式热交换器和传统管壳式热交换器的各方面，该传统管壳式热交换器是方便地可用的，并且在希望场合，可以较为便宜地、容易地变更，以增大其传热能力。
[0033]下文要求保护的本发明的给水加热器10的一个实施例在图1中所示的视图和在图2中所示的俯视图中示出。两块传热板12和14焊接在一起，以形成焊接板对16，该焊接板对16在它们之间形成用于给水流体的流动路径，如在传统板式热交换器中那样。在一个实施例中，传热板对16例如用垫片18和用螺栓连接的法兰接头20，可拆地在焊接的传热板对16的一个端部处连接至进口总管22、并且与其流体连通，并且在焊接的传热板对16的另一个端部处连接至出口总管24、并且与其流体连通。这些焊接的传热板对16中的多个传热板对按间隔开的、级联布置方式而叠置，每个对在进口集流管与出口集流管之间接合，以形成具有并联流动路径的传热组件。在图2中示出这样的一种布置。可选择地，应该认识到，各传热板对16中的多个对可以串联地相联接，该串联装置的各端部按类似样式可拆地连结至进口总管22和出口总管24。在任一个实施例中，传热板对16的终端端部直接地或者间接地连接至进口总管22和出口总管24。进口总管22和出口总管24优选地使用具有垫片的用螺栓连接的外罩，按与用来将传热板对16可拆地紧固到进口和出口总管22和24上的方式相似的方式，分别连接至给水进口和给水出口喷嘴26和28，尽管应该认识到，可以使用其它的可除去式连结措施。
[0034]在图1和2中所示的实施例中，总管22和24由框架结构30支承，该框架结构30安置在内部轨道32上，该内部轨道32连结至圆柱形壳体34的下部部分，该圆柱形壳体34形成压力容器，该压力容器围绕传热板组件36。在框架结构30上的轨道32和轮子33便于从壳体中拆出传热板组件，以便进行修理、清洁或升级。在一个实施例中，壳体具有在一侧上的一体式半球形端部38和在另一侧上的可除去式半球形头部40，以将传热板组件36封闭和密封在由圆柱形壳体34、半球形端部38及可除去式头部40形成的压力容器内。然而，应该认识到，为了利用本发明，端部并非必须是半球形的，尽管半球形端部对于高压力用途是优选的。可除去式头部40具有穿过其延伸的给水进口喷嘴26和给水出口喷嘴28，如图1和2所示。可选择地，半球形端部38而不是头部40可被建造成是可除去式的，或者两者都可以由带有螺栓的法兰连接件而连接至壳体34，以获得能够通入壳体34内部以便维修传热板组件36的额外灵活性。壳体34也装配有抽汽进口 42、泄放进口 44和46及泄放出口 48 和 50。
[0035]在操作期间，进口给水通过:进口喷嘴26 ;进口总管22 ;传热焊接板对16，其中它由泄流和抽汽加热；出口总管24 ;及出口喷嘴28。抽汽在穿过抽汽进口 42进入给水加热器时，由蒸汽撞击板52分配，并且通过上部壳体区域，在该处它与来自泄流进口喷嘴44和46的进入泄流相混合。抽汽和泄流然后在传热焊接板对16之间通过，在该处它由给水冷却，并且冷凝到下部壳体区域，在该处它穿过泄流出口喷嘴48和50离开。
[0036]在电站停机期间，使用如下步骤可进行传热板和壳体内表面的检查。首先，壳体端部38在法兰54处取下螺栓，并被除去。总管22和24然后可以与进口和出口喷嘴26和28脱开。在头部40上的人孔56可以用来获得对于在进口和出口总管22和24与进口和出口喷嘴26和28之间的连接的接近。可选择地，当将头部40在法兰58处除去时，头部40可随着传热板组件36在轨道32上滑动而运动到外面，从而可获得对于在进口和出口总管22和24与给水进口和出口喷嘴26和28之间的连接部的接近途径。在使头部40运动之前，卷筒管道(未示出)将需要从进口和出口喷嘴26和28除去。然后，传热板组件36可以作为单元，沿布置在壳体34的底部中的轨道32运动到能够检查各块传热板12和14和壳体34的内部是否有损坏的点。然后，各个传热板对16可被清洁，或者如有必要则可被修理或更换。如果需要修理或更换，则可以从进口总管22和出口总管24上取下需要注意的传热板对16，并且用新的或修好的传热板对16替换，该新的或修好的传热板对16用螺栓连接到其位置中。出口总管24和进口总管22也设有一个或更多个附加开口 60，所述附加开口初始由塞子密封。如果希望在将来升级，则将这些附加开口启开(unsealed)，以容置附加的传热板对16。
[0037]可除去式板设计允许传热表面的更换和传热板和垫片的批量生产，使得关键备件的成本比较低。采用这种设计，可以增大板的数量、并因而增大传热面积，以适应功率升级，并且提供改善的壳体侧检查。
[0038]尽管已经详细地描述了本发明的具体实施例，但本领域的技术人员将认识到，鉴于本公开的全部讲授，可以产生对于这些细节的各种修改和变更。例如，尽管在图1和2中所示的实施例中示出了分立式的进口和出口总管或导管，但也可以使用任何其它能够完成它们的规定功能而不脱离本发明的精神的结构。例如，在图3、4及5中所示的传热板组件36的实施例将进口和出口导管22和24的各段表示成传热板对16的一体部分。在图3、4及5中，与在图1和2中所示的元件相对应的元件给予类似附图标记。在图3、4及5中所示的实施例中的传热板组件36由多个传热板模块17形成。在图5中可以看见四个这样的传热板模块。每个这样的模块17由多个级联的、间隔开的传热板对16形成，这些传热板对16结合在一起作为一体单元。在图3、4及5中所示的各个模块17中的每一个模块具有近似10个这样的传热板对，尽管应该认识到，可以使用任何数量的这样的传热板对16，后果是，对于模块17的传热板对16越多，将要更换的模块成本越高。可选择地，模块越多，在垫片和外罩硬件上的花费将越大。每模块的板的数量的最佳范围应该在用途专用基础上基于经济考虑而确定。而且，在传热板组件36中的模块17的数量可以依据每个模块的传热板对16的数量、和用途(在该用途中将要采用热交换器)的传热要求而变化。
[0039]在图3、4及5中所示的实施例中，每个传热板对16的外表面(即，前部和后部)在任一侧上具有两个开口，使对应开口大致相互对准，并且对于它们，通过焊接、铜焊或任何其它适当结合面而结合进口和出口导管22和24的增量段23，该适当结合形成基本上刚性的耐用接缝，该接缝对于在进口和出口导管22和24中在传热板对16之间的区域中和绕其流动的流体而言是基本上不能透过的。进口和出口导管22和24的增量段(这些增量段在传热板对16与邻接传热板对16的外表面之间通过)提供在传热板对16之间用于抽汽和泄流通过的流动路径。穿过每个模块17形成的进口和出口导管22和24的各段23的外部端部优选地具有法兰，在该法兰上，可以连接相邻的传热板模块段23的对应法兰；优选地使垫片在各法兰之间受压。在每个模块17上的外部段23然后可以使用在图3、4及5中所示的系杆64，连结至在相邻模块的外部侧上的对应段23，使一个垫片在它们之间，尽管可以使用其它机械连结形式来代替系杆。在图3、4及5中所示的实施例中，模块17由前部和后部正面框架或板62保持就位，这些前部和后部正面框架或板62由系杆64拉在一起。在传热板组件的前部中的正面板62具有用于进口和出口导管22和24的开口，从而在外部段23上的法兰可以分别连结至进口和出口喷嘴26和28(在图2中示出)。外部段23，SP在传热板组件36的端部80处的后部传热板上的进口和出口，或者被堵塞以封闭给水流动环路，或者制成没有进口和出口孔的后部传热板。
[0040]在图6中给出的是穿过上文描述的实施例的传热板组件的初级流体的流动的示意图，该传热板组件具有穿过传热板对16的并联流动路径。图7示出传热板对的构造。如图7所示，焊接线66在传热板12和14中的对应开口处绕进口导管22的每一个增量段23延伸，并且在界面处形成不透流体的密封。类似地，焊接线68在传热板12和14中的对应开口处绕出口导管24的增量段23延伸，并且在界面处形成不透流体的密封。此外，周围焊缝70绕传热板对16的整个周边延伸。如图7所示，初级流体进入每个传热板对16的进口导管22的进口 72，该每个传热板对16将它连接到相邻的对或支承板上。流体流的一部分在传热板12和14之间向下流动,在该处它从抽汽和泄流吸收热量-该抽汽和泄流在传热板对的外侧上通过，并且在到出口导管24的出口 78处离开，在该处它与来自其它传热板对的初级流体上游流动(其穿过出口导管进口 76进入到传热板对16)相接合。除在传热板组件36的端部80(图5)处的最后传热板对16之外，进入进口 72的初级流体的剩余部分(该剩余部分不在给定传热板对16的传热板12和14之间流动)穿过进口导管出口 74离开到下个传热板对16。横过进口导管到传热板组件36的端部80的初级流体的全部穿过传热板12和14的最后对进行，在该处它穿过出口导管24离开，如图6所示。水是向上(如图6所示)、是向下(如这里描述的那样)还是侧向穿过传热板对16流动，都是没有关系的，只要流动从进口导管22延伸到出口导管24即可。
[0041]图8是传热板模块17的一个实施例的示意图。所示的模块17具有四个传热板对16，尽管如上文述及的那样，传热板对16的数量是可以变化的。传热板对16与外部支承板82相比，具有比较薄的传热板12和14，该外部支承板82的厚度大于内部传热板对16的厚度。支承板82称作支承板，并且比其它板长，并且延伸过其它板，以接受在图3、4及5中所示的系杆，尽管应该认识到，这个实施例与在图3、4及5中所示的实施例稍微不同。然而，将模块相互固定的方式是相同的，尽管应该认识到，也可以使用将模块固定在一起的其它措施，例如连续螺纹杆、螺栓、等等。内部传热板相互焊接，导管增量段23 (在图4中示出)在它们之间延伸，焊缝绕在进口导管22和出口导管24的增量段中的圆形开口延伸，并且周边板焊缝70绕外边缘延伸。垫片凹槽84绕在支承板82中的用于垫片的进口导管22和出口导管24的开口而设置，以密封在与邻接模块17的相匹配的支承板82的界面处的开口。
[0042]在图9中示出传热板对模块17的第二实施例。在图9中所示的实施例与以上关于图8描述的实施例非常相似，不同之处在于，外侧传热板具有绕到进口导管22和出口导管24的开口的垫片保持环86。单块支承板介于各模块17之间，并且在保持环86上的垫片对于在每块支承板与传热板之间的开口 22和24加以密封。可选择地，可以在支承板的一侧或两侧上设置凹槽，用来保持垫片。
[0043]如果安装有热交换器的电站的将来升级需要在现有壳体内具有附加的传热能力，则可以将间隔器模块88插入而替代传热板对模块17，以保留用以对模块17后续地附加另一个传热板的空间。在图10中不出这样一种间隔器模块88的一个实施例。间隔器模块88优选地与用于热交换器单元10的标准传热板对模块17的尺寸相同，它要用在该热交换器单元10中。在这个实施例中的间隔器模块具有两块支承板82，这两块支承板82具有垫片凹槽84，如上文述及的那样，这两块支承板82由上部支承96和下部支承98分离，该下部支承98具有次级流体泄放口 94。应该认识到，上部支承96和下部支承98可以(但并非必须)是一个连续支承缸筒的局部。在图10中所示的实施例打算插入在各传热板对模块17之间，并且具有管90，该管90绕其周边在每个支承板界面处焊接，以形成气密密封。管90形成进口导管22的一部分，所述进口导管22在它所连接的各个传热板对模块17之间输送初级流体。类似地，管92密封并且跨过在间隔器模块88的各支承板82之间的空间，以输送初级流体穿过出口导管24。如果间隔器用在传热板组件36的端部80的端部处，那么在间隔器模块支承板82中的开口是不必要的。
[0044]图11示出系杆装置的一个实施例，该系杆装置可以用来将模块17和88拉在一起。系杆64设计成，在支承板82之间跨过，与在图5中所示的在支承框架62之间的跨度相似。在图11中所示的实施例中，系杆64具有一个端部，这个端部具有减小直径，这个端部具有周边螺纹104。周边螺纹104终止在承载表面106处，该承载表面106定尺寸成，与绕孔的模块支承板的周缘的一侧邻接，在该孔中，螺纹104定尺寸成，穿过另一侧延伸和延伸到其外面。系杆64的另一个端部具有内螺纹100，该内螺纹100定尺寸成，与在邻接系杆64上的外部周边螺纹104匹配，该邻接系杆64穿过在邻接支承板82中的对应孔延伸。优选地，绕系杆端部(该系杆端部具有内螺纹100)的外部周边102具有正方形或六边形轮廓，在该正方形或六边形轮廓上可容易地施加扭矩。
[0045]如上文述及的那样，传热板组件36具有轮子33，这些轮子33跨置在上文述及的轨道32上，以方便传热板组件的维修。维修与对于在图1和2中所示的实施例描述的相同，不同之处在于，为了升级传热板组件，除去间隔器模块88，并且将附加的传热板模块17联接到其位置中。
[0046]另外，尽管在对于给水加热器的用途中描述了优选实施例，但本发明以类似优点可用在大多数其它类型的热交换器中。相应地，所公开的具体实施例意味着，关于本发明的范围仅仅是例示性的而不是限制性的，本发明的范围应由所附的要求书以及其任何和全部的等效物的整个宽度给出。
【权利要求】
1.一种热交换器(10)，所述热交换器包括: 具有轴向尺寸的细长形的压力容器壳体(34)，所述压力容器壳体具有:在所述轴向尺寸的一个端部处的可拆式外罩(40);初级流体进口(26);初级流体出口(28);次级流体进口(42、44、46);泄放出口 (48,50);以及传热组件(36)，该传热组件包括: 初级流体进口导管(22)，其从所述初级流体进口(26)延伸到所述压力容器(34)中； 初级流体出口导管(24)，其从所述初级流体出口(28)延伸到所述压力容器(34)中； 按级联形式被支承的多个传热板对(16)，每个传热板对在周缘被密封(70)，以在每个传热板对的第一传热板和第二传热板(12、14)之间限定初级流体流动通道，每个传热板对具有传热板进口(72)开口和传热板出口开口(78)，所述传热板进口开口与所述初级流体进口导管(22)直接地或者间接地连接，所述传热板出口开口与所述初级流体出口导管直接地或者间接地连接；并且 其中，所述多个传热板对(16)布置成模块(17)，所述模块的至少一个端部用无损可拆式机械接头(84)按级联形式与相邻模块或所述初级流体进口或所述初级流体出口相连接。
2.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，至少一些模块(17)包括多个传热板对(16)。
3.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，通过所述可拆式外罩(40)而实现对于所述传热组件的维护通路。
4.根据权利要求3所述的热交换器(10)，其中，当打开所述可拆式外罩(40)时，所述传热组件(36)能够从所述压力容器壳体(34)拆出。
5.根据权利要求4所述的热交换器(10)，其中，当打开所述可拆式外罩(40)时，所述传热组件(36)能够滑动到所述压力容器壳体(34)外面。
6.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，所述传热组件(36)可运动地支承在轨道(32)上，所述轨道连结到所述压力容器(34)的内部，从而通过使所述传热组件沿所述轨道运动，所述传热组件能够作为单元从所述压力容器穿过所述一个端部(40)被拆出。
7.根据权利要求6所述的热交换器(10)，其中，所述传热组件(36)借助于跨置在所述轨道(32)上的轮子(33)而被支承所述轨道上。
8.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，所述初级流体进口(26)和所述初级流体出口(28)从所述可拆式外罩(40)延伸。
9.根据权利要求1所述的热交换器(10)，包括用来扩展所述传热组件(36)的传热能力的装置。
10.根据权利要求9所述的热交换器(10)，其中，所述传热组件(36)装配有用于与附加的传热板对(16)相连结的多个额外接头(60)，所述额外接头初始被堵塞，并且，在所述热交换器已经投入运行之后，能够通过启开至少一些额外接头和连结多个附加的传热板对，而对所述热交换器的传热能力进行后续升级。
11.根据权利要求9所述的热交换器(10)，其中，用来扩展所述传热组件(36)的传热能力的装置包括间隔器模块(88)，所述间隔器模块按级联形式与传热板对的模块(17)相连接。
12.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，所述压力容器壳体(34)呈圆柱形形状，具有半球形端部(40、38)。
13.一种清洁或修理根据权利要求1所述的热交换器(10)的方法，包括如下步骤: 进入所述压力容器壳体(34)的内部； 从所述传热组件(36)拆出至少一个传热板对(16)； 对所拆出的传热板对(16)进行清洁、修理或更换； 将已清洁、修理或更换的传热板对(16)重新连接至所述传热组件(36)。
14.根据权利要求13所述的清洁或修理热交换器(10)的方法，其中，进入所述压力容器壳体(34)的内部的步骤包括从所述一个端部拆下所述可拆式外罩(40)、或打开在所述压力容器壳体上的人孔(56);并且拆出至少一个传热板对(16)的步骤包括从所述初级流体进口导管(22)和所述初级流体出口导管(24)拆出至少一个传热板对。
15.一种对于根据权利要求1所述的热交换器(10)进行修理、检查、清洁或升级的方法，包括如下步骤: 进入所述压力容器壳体(34)的内部；以及 将所述初级流体进口导管(22)和所述初级流体出口导管(24)分别与初级流体进口(26)和初级流体出口 (28)脱开。
16.根据权利要求15所述的方法，包括更换有缺陷的传热板对(16)的步骤。
17.根据权利要求15所述的方法，包括在所述热交换器(10)已经投入运行之后增大在所述传热组件(36)内的传热板对(16)的数量以将所述热交换器升级的步骤。
18.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，至少一些模块(17)包括多个传热板对(16)，在模块内的所述多个传热板对中的每一个传热板对按级联阵列形式经焊接接头(23)连接在一起。
19.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，至少一些模块(17)在第一端部和第二端部上具有支承板(82)，所述传热板(12、14)在第一端部和第二端部之间，其中，所述支承板的厚度大于所述传热板的厚度。
20.根据权利要求1所述的热交换器(10)，其中，所述模块(17)按级联形式由系杆(64)支承。
【文档编号】F28F3/08GK104040282SQ201380005217
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年1月4日 优先权日:2012年1月12日
【发明者】C·泰勒 申请人:西屋电气有限责任公司