式循環(huán)包括很多時(shí)候同時(shí)的加熱操作和加壓操作、溫度和壓力穩(wěn)定水平、然后冷卻操作和降壓操作。特別地根據(jù)構(gòu)成第一回路的元件的板的一種或多種材料而選擇該循環(huán)。特別地,可以選擇維持溫度以及(分別地,冷卻和降壓的)加熱速度和加壓速度,特別地考慮所使用的HIP腔的容量。
[0062]根據(jù)步驟c/的所述HIP循環(huán)優(yōu)選地在20bar至500bar之間的壓力下執(zhí)行,優(yōu)選地在40bar和200bar之間執(zhí)行。對(duì)壓力的選擇源自于待獲得的焊接質(zhì)量和通道的可接受的變形之間的折中。所述HIP循環(huán)被稱為相對(duì)低壓循環(huán),這因?yàn)樗鰤毫Φ陀诒环Q為高壓循環(huán)的HIP循環(huán)的那些壓力,即,所述壓力在500bar和2000bar之間,有利地在800bar和1200bar 之間。
[0063]根據(jù)步驟c/的所述HIP循環(huán)優(yōu)選地在500 °C和1200 °C之間的溫度處再次執(zhí)行。所使用的溫度取決于構(gòu)成所使用的板的材料以及最大可允許的紋理尺寸。
[0064]根據(jù)另一有利的實(shí)施方式,所述步驟c/通過單軸壓縮而執(zhí)行。以這樣的方式,根據(jù)這另一方法,根據(jù)步驟b/制造的每一堆疊被放置在烤爐中,然后所述每一堆疊根據(jù)取決于關(guān)于經(jīng)由HIP的其它方法的材料的循環(huán)而被加熱,并且力或從加熱的開始時(shí)或在加熱期間被施加或在穩(wěn)定水平期間被施加。然后,所述堆疊被冷卻。對(duì)于利用HIP的方法,對(duì)力的選擇源自于待獲得的焊接質(zhì)量和通道的可接受的變形之間的折中。
[0065]根據(jù)該另一方法,優(yōu)選地通過在1kg/cm2和500kg/cm2之間的壓縮力而執(zhí)行所述步驟c/,所述壓縮力優(yōu)選地在10kg/cm2和250kg/cm2之間。
[0066]不管哪種方法,優(yōu)選地執(zhí)行所述步驟c/達(dá)15分鐘和幾小時(shí)之間的時(shí)間期間,優(yōu)選地在30分鐘和2小時(shí)之間。HIP穩(wěn)定水平的持續(xù)時(shí)間可以從15分鐘到數(shù)小時(shí),優(yōu)選地從30分鐘到2小時(shí)。(分別地,用于冷卻和減壓的)加熱時(shí)間和加壓時(shí)間取決于所使用的設(shè)備(腔)的特征和可能性;它們通常是數(shù)小時(shí)。
[0067]在步驟c/之后,可以執(zhí)行減小厚度的步驟cl/,優(yōu)選地通過對(duì)至少一個(gè)組裝的金屬板的處理而執(zhí)行。以這樣的方式,如前面所提到的,可以通過確定厚度而降低第一流體回路的通道的變形,所述厚度對(duì)于將通道與外側(cè)分離的壁來說足夠大。然后,所述厚度根據(jù)該步驟cl/而減小。通過板的初始較大的厚度,可以有利地增大焊接力和/或焊接溫度以及因此接合點(diǎn)的質(zhì)量并且結(jié)果找到接合點(diǎn)的性能水平、紋理膨脹以及通道的變形之間的折中。
[0068]在步驟c/之后或適當(dāng)?shù)那闆r下在步驟cl/之后,執(zhí)行將第一回路的通道朝向外側(cè)敞開的步驟c2/。以與隨后敞開第二回路的通道相同的方式,第一回路的通道的敞開可以通過鉆孔或通過切割將其閉合的板的端部而執(zhí)行。
[0069]根據(jù)有利的變型,在敞開的步驟c2/之后,執(zhí)行在高壓下將熱等靜壓HIP循環(huán)應(yīng)用至已經(jīng)被組裝起來的每一堆疊的步驟c3/。該變型是有利的,這因?yàn)橐环矫?,在高壓下?zhí)行HIP循環(huán)使得第一流體回路的元件被加固,這可以被發(fā)現(xiàn)是有利的,因?yàn)樵陔S后的步驟d2/期間的壓力可以具有使得元件變形的趨勢(shì)。另一方面,在根據(jù)步驟c3/的高壓HIP循環(huán)之后優(yōu)選地通過超聲的控制使得組件的均勻性得以證實(shí)。
[0070]根據(jù)步驟c3/的所述HIP循環(huán)優(yōu)選地在500bar和2000bar之間的壓力下被執(zhí)行,所述壓力優(yōu)選地在SOObar和1200bar之間。根據(jù)步驟c3/的該循環(huán)意在完成用于第一流體回路的每一元件的組裝。
[0071]在步驟c/之后,或適當(dāng)?shù)那闆r下在步驟cl/之后,或適當(dāng)?shù)那闆r下在步驟c3/之前和/或在步驟c3/之后,執(zhí)行對(duì)所述第一回路的通道的非破壞性控制的步驟c4/,優(yōu)選地通過超聲而執(zhí)行步驟c4/。該非破壞性的控制通過將與包括槽的那些表面相對(duì)的表面展示而執(zhí)行。優(yōu)選地,該控制在HIP循環(huán)之前和HIP循環(huán)之后在高壓下執(zhí)行(步驟c3/):這使得伴隨在低壓下的HIP循環(huán)(步驟c/)而存在的任何錯(cuò)誤得以顯示并且在高壓HIP循環(huán)期間被消除。未消除這些缺點(diǎn)可以為拋棄第一回路的元件的原因。因此,根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了非破壞性的控制,所述非破壞性的控制可以為系統(tǒng)性的并且可以不在通過根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)散而焊接的金屬板或溝槽板的堆疊上執(zhí)行。
[0072]對(duì)于根據(jù)步驟d/,第二流體回路的通道的構(gòu)造可以有數(shù)種實(shí)施方式和變型:
[0073]-即,對(duì)于所述第二回路的每一元件,經(jīng)由堆疊至少兩個(gè)金屬板的步驟dl/,所述至少兩個(gè)金屬板的至少一者包括第二槽,所述第二槽形成所述第二回路的通道的一部分,然后,經(jīng)由在所述第二回路的每一元件的至少兩個(gè)堆疊金屬板之間通過擴(kuò)散焊接而組裝的步驟d2/而執(zhí)行步驟d/。所述第二槽可以通過在所述第一回路的每一元件的與形成所述第一回路的通道相對(duì)的至少一個(gè)正面或兩個(gè)所述正面處開槽而制成。可替選地,所述第二槽可以通過對(duì)與第一回路的元件分開的金屬板的正面開槽而制成。
[0074]-即,對(duì)于所述第二回路的每一元件,經(jīng)由插入管的步驟d’1/而執(zhí)行步驟d/,所述管布置成彼此平行并且形成所述第二回路的通道的一部分。
[0075]所述第一回路的一個(gè)或多個(gè)元件和所述第二回路的一個(gè)或多個(gè)元件之間通過在高壓下應(yīng)用熱等靜壓(HIP)循環(huán)而執(zhí)行步驟e/,所述第一回路和所述第二回路兩者的通道朝向所述外側(cè)敞開。根據(jù)所述步驟e/的所述HIP循環(huán)有利地在500bar和2000bar之間的壓力下執(zhí)行,所述壓力優(yōu)選地在800bar和1200bar之間。通過氣體壓力將焊接力傳遞至堆疊在第一回路的那些元件上的第二回路的元件不僅在其外表面上而且還經(jīng)由第一流體回路的通道的內(nèi)側(cè)而執(zhí)行。以這樣的方式,焊接力特別良好地分布并且大大地便利了第二回路的元件或其它附加的回路的元件的焊接。
[0076]在步驟d/和步驟e/之間,所述第一回路的通道朝向所述外側(cè)敞開并且形成所述第二回路的通道,所述第一回路的一個(gè)或多個(gè)元件和所述第二回路的一個(gè)或多個(gè)元件之間通過在相對(duì)低壓下應(yīng)用熱等靜壓(HIP)操作而執(zhí)行步驟d2/。如果第二流體回路并非通過管形成,也就是說,通過開槽形成,則執(zhí)行該步驟d2/。通過第一敞開回路的通道的HIP循環(huán)的應(yīng)用使得提供將焊接力很好地傳遞給第二流體回路的交界面。
[0077]有利地,根據(jù)步驟e/可以提供將流體收集器焊接至組裝模塊的步驟f/,流體收集器能夠分配或回收在所述第一回路或第二回路中流動(dòng)的流體。
[0078]本發(fā)明還涉及一種具有根據(jù)上述方法而獲得的至少兩個(gè)流體回路的熱交換器模塊。
[0079]本發(fā)明最后涉及一種熱交換器系統(tǒng),所述熱交換器系統(tǒng)包括上述的多個(gè)模塊,所述多個(gè)模塊彼此連接。
[0080]最后,本發(fā)明涉及如上的交換器模塊或如上的系統(tǒng)作為核反應(yīng)堆的熱交換器的一部分的用途,所述核反應(yīng)堆例如為液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆(LMFR)。
【附圖說明】
[0081]參考以下附圖,通過閱讀由非限制性的示例給出的本發(fā)明的實(shí)施方式的詳盡描述將更好地理解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征,其中:
[0082]圖1為第一流體回路C1的元件的金屬板的前視圖,根據(jù)本發(fā)明的具有兩個(gè)流體回路的熱交換器模塊的制造方法的第一示例由所述金屬板得以實(shí)施;
[0083]圖1A為沿著根據(jù)圖1的板的A-A的截面圖;
[0084]圖1B為沿著根據(jù)圖1的板的B的詳細(xì)視圖;
[0085]圖2是由根據(jù)圖1的兩個(gè)金屬板制成的第一流體回路的元件的透視截面圖;
[0086]圖2A是根據(jù)圖2的第一流體回路的元件的截面圖;
[0087]圖3為根據(jù)圖2的第一流體回路的元件的透視圖,在其正面上已經(jīng)開槽,以便形成根據(jù)本發(fā)明的熱交換模塊的第二流體回路C2的通道;
[0088]圖3A為顯示了第一流體回路C1的通道和槽兩者的圖3的元件的透視截面圖以便形成第二流體回路C2的通道;
[0089]圖4為根據(jù)圖3的^^一個(gè)元件和在這^^一個(gè)元件的一側(cè)和另一側(cè)上的兩個(gè)附加板的堆疊的透視圖,以便形成根據(jù)本發(fā)明的交換器模塊;
[0090]圖4A為根據(jù)圖4的堆疊在其經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的HIP循環(huán)之前的透視截面圖;
[0091]圖5為圖4的堆疊在已經(jīng)其已經(jīng)經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的低壓HIP循環(huán)和高壓HIP循環(huán)之后以及在切割其橫向邊緣以便敞開第二流體回路C2的通道之后該堆疊的透視圖;
[0092]圖6為第二流體回路的元件的另一實(shí)施方式的截面圖,該實(shí)施方式不同于根據(jù)前面的附圖的制造。
【具體實(shí)施方式】
[0093]術(shù)語“縱向”和“橫向”意在被視為相對(duì)于金屬板的幾何形狀,該術(shù)語確定了根據(jù)本發(fā)明的熱交換器模塊的堆疊的幾何形狀。以這樣的方式,最終,在根據(jù)本發(fā)明的交換器模塊的堆疊的四個(gè)縱向側(cè)面為那些平行于板的縱向軸線X延伸的那些側(cè)面,也就是說,沿著其長(zhǎng)度L。堆疊的兩個(gè)橫向側(cè)面為沿著板的垂直于X軸線的橫向軸線Y延伸的板