多個模塊的熱交換系統(tǒng)，所述多個模塊彼此連接并且其中利用不同的平均溫度或每一模塊的溫度偏差在多個步驟中執(zhí)行交換，所述溫度偏差足夠小以降低材料中的熱應(yīng)力。例如，其中在需要將第一流體的熱傳遞給第二流體的熱交換器的情況下，可以以如下方式配置模塊化交換器系統(tǒng)，在所述模塊化交換器系統(tǒng)中每一模塊使得第一流體的溫度下降某一特定值，因此相對于具有較高溫度偏差的單個模塊的配置的情況而限制了應(yīng)力。為此，第二流體的入口溫度可以從一個模塊到另一模塊而不同。在另一示例中，為了最優(yōu)控制化學(xué)反應(yīng)、使風(fēng)險最小化以及輸出最大化，模塊化反應(yīng)堆/交換器系統(tǒng)通過在每一階段精確地控制反應(yīng)溫度而使復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)在多階段中執(zhí)行。
[0137]通過允許缺陷模塊的單獨替換或允許憑借模塊的標(biāo)準化的制造成本，具有多個模塊的熱交換器系統(tǒng)還使得維修費用得以降低。
[0138]所提到的參考文獻
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【主權(quán)項】
1.一種用于制造具有至少兩個流體回路的熱交換器模塊的方法，所述至少兩個流體回路中的每一者包括通道，所述方法包括以下步驟: a/制造兩個流體回路中的一者的一個或多個元件(2)，所述兩個流體回路中的一者被稱為第一回路，所述第一回路的每一元件包括至少兩個金屬板(1)，所述至少兩個金屬板(1)的至少一者包括第一槽(10)； b/將每一元件的所述至少兩個金屬板(1)堆疊，從而所述第一槽形成所述第一回路的通道(11); c/在所述第一回路的每一元件的至少兩個堆疊的金屬板之間通過擴散焊接而組裝； d/制造至少一個另一流體回路的一個或多個元件(3，30 ;6，60)，所述至少一個另一流體回路被稱為第二回路，所述第二回路的每一元件包括所述第二回路的通道(31，60)的至少一部分； e/在所述第一回路的一個或多個元件和所述第二回路的一個或多個元件之間通過擴散焊接或通過釬焊或通過擴散釬焊而組裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，根據(jù)所述方法，在步驟b/之前，執(zhí)行所述第一回路的每一元件的板的清潔的步驟al/。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，根據(jù)所述方法，在步驟b/之后，執(zhí)行對每一元件的所述至少兩個金屬板的外周密封的步驟bl/，然后，通過板之間的每一交界面處的開孔執(zhí)行對每一密封堆疊的內(nèi)側(cè)除氣的步驟b2/，執(zhí)行封閉所述開孔的布驟b3/，以及最后通過在相對低壓下將熱等靜壓(HIP)循環(huán)應(yīng)用至被密封并且除氣的每一堆疊而執(zhí)行步驟c/。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，根據(jù)所述方法，通過對每一堆疊的所述外周焊接而執(zhí)行步驟bl/。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，根據(jù)所述方法，通過將每一堆疊插入到被稱為容器的金屬外殼中，然后通過焊接所述容器的步驟，通過還在被稱為栗送接口的、焊接到所述容器的表面上的管中敞開的所述開孔而執(zhí)行步驟bl/，經(jīng)由所述栗送接口而執(zhí)行步驟b2/，以及通過焊接所述栗送接口而執(zhí)行步驟b3/。6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的方法，根據(jù)步驟c/的所述HIP循環(huán)在20bar至500bar之間的壓力下執(zhí)行，所述壓力優(yōu)選地在40bar至200bar之間。7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項所述的方法，根據(jù)步驟c/的所述HIP循環(huán)在500°C和1200°C之間的溫度下執(zhí)行。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，通過單軸壓縮而執(zhí)行步驟c/。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，通過在lkg/cm2和500kg/cm2之間的壓縮力下而執(zhí)行步驟c/，所述壓縮力優(yōu)選地在10kg/cm2和250kg/cm2之間。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，執(zhí)行步驟c/達15分鐘和幾小時之間的持續(xù)時間，所述持續(xù)時間優(yōu)選地在30分鐘和2小時之間。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，根據(jù)所述方法，在步驟c/之后，執(zhí)行減小厚度的步驟cl/，優(yōu)選地通過處理至少一個組裝金屬板而執(zhí)行步驟cl/。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，根據(jù)所述方法，在步驟c/之后或適當(dāng)?shù)那闆r下在步驟cl/之后，執(zhí)行將所述第一回路的通道朝向外側(cè)敞開的步驟c2/。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，根據(jù)所述方法，在步驟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)組裝起來的每一堆疊的步驟c3/。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，根據(jù)步驟c3/的所述HIP循環(huán)在500bar和2000bar之間的壓力下被執(zhí)行，所述壓力優(yōu)選地在800bar和1200bar之間。15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，根據(jù)所述方法，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/。16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，根據(jù)所述方法，對于所述第二回路的每一元件，經(jīng)由堆疊至少兩個金屬板的步驟dl/，所述至少兩個金屬板的至少一者包括形成所述第二回路的通道的一部分的第二槽，然后，經(jīng)由在所述第二回路的每一元件的至少兩個堆疊金屬板之間通過擴散焊接而組裝的步驟d2/而執(zhí)行步驟d/。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，根據(jù)所述方法，所述第二槽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的至少一個正面或兩個所述正面處開槽而制成。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，根據(jù)所述方法，所述第二槽通過對與所述第一回路的元件分開的金屬板的正面開槽而制成。19.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的方法，根據(jù)所述方法，對于所述第二回路的每一元件，經(jīng)由插入管的步驟dl/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。20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，根據(jù)所述方法，所述第一回路的一個或多個元件和所述第二回路的一個或多個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。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，根據(jù)所述方法，根據(jù)所述步驟e/的所述HIP循環(huán)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。22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，根據(jù)所述方法，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或多個元件和所述第二回路的一個或多個元件之間通過在相對低壓下應(yīng)用熱等靜壓(HIP)循環(huán)而執(zhí)行步驟d2/。23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，所述方法包括根據(jù)步驟e/而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的流體。24.—種熱交換器模塊，所述熱交換器模塊具有根據(jù)如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法而獲得的至少兩個流體回路。25.—種熱交換器系統(tǒng)，所述熱交換器系統(tǒng)包括多個根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊，所述多個模塊彼此連接。26.一種根據(jù)權(quán)利要求24所述的交換器模塊或根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(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)。
【專利摘要】本發(fā)明關(guān)于一種用于制造具有至少兩個流體回路的熱交換器的方法，所述至少兩個流體回路中的每一者包括通道，所述方法包括以下步驟：a/制造第一流體回路的一個或多個元件，所述第一回路的每一元件包括至少兩個金屬板，所述至少兩個金屬板的至少一者包括第一槽；b/將每一元件的至少兩個金屬板以這樣的方式堆疊，從而所述第一槽形成所述第一回路的通道；c/兩個堆疊的金屬板之間通過擴散焊接而組裝所述第一回路的每一元件；d/制造至少一個第二流體回路的一個或多個元件，所述第二回路的每一元件包括所述第二回路的通道的至少一部分；e/在所述第一回路的一個或多個元件和所述第二回路的一個或多個元件之間通過擴散焊接或通過釬焊或通過擴散釬焊而組裝。
【IPC分類】B23K20/02, F28D9/00, F28F3/12, F28F3/04
【公開號】CN105378420
【申請?zhí)枴緾N201480039618
【發(fā)明人】伊曼紐爾·里加爾, 萊昂內(nèi)爾·卡喬恩, 讓-馬克·萊博爾德, 伊莎貝爾·莫羅-勒加爾, 法比安·維多托
【申請人】原子能與替代能源委員會
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年5月9日
【公告號】EP2994711A1, US20160107274, WO2014181297A1