換熱器測(cè)試裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】換熱器測(cè)試裝置
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)請(qǐng)求2013年7月I日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/841643的優(yōu)先權(quán)。
【背景技術(shù)】
[0003]換熱器通常含有流過(guò)管道的流體。經(jīng)過(guò)換熱器和管道的流體的性質(zhì)以及在換熱器和管道中出現(xiàn)的溫度和其它條件可能導(dǎo)致問題。
[0004]例如，由于流體、條件、或者二者的共同作用，換熱器和管道的多個(gè)位置可能被腐蝕。該腐蝕可導(dǎo)致泄漏或破損。另外，由于流體中的材料，換熱器和管道可產(chǎn)生沉積。該沉積可能妨礙流體穿過(guò)換熱器和管道的流動(dòng)，并且還可能減小該流體的傳熱能力。這些問題都是不被期望的。
[0005]這些問題中的很多只有在換熱器上線一段時(shí)間后才能發(fā)現(xiàn)。而且，這些問題中的很多只有通過(guò)移除并且拆開換熱器并且檢查其中容納的管道才能發(fā)現(xiàn)。換熱器趨于非常大并且可能相當(dāng)昂貴。另外，移除換熱器可能需要停止加工，這可能影響設(shè)施的生產(chǎn)和輸出。因此，避免移除和拆開換熱器是至關(guān)重要的。
[0006]因此，期望的是有一種設(shè)備或者工藝允許在除了換熱器之外的其他幾乎相同的工藝條件下測(cè)試管道和換熱器的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)或者更多實(shí)施例中，本發(fā)明提供了能夠放在換熱器的流體輸送管道中或與其并行的工藝和裝置。該裝置可受到在工藝中使用的換熱器(例如管-殼換熱器)或者其它管道的相同的流量、溫度以及其它條件。因此，該測(cè)試裝置將在與工廠或者工藝中的換熱器幾乎相同的條件下操作。這將允許在一段曝露時(shí)間后拆開測(cè)試設(shè)備的一部分并檢查水垢、腐蝕和微生物物質(zhì)。
[0008]因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，本發(fā)明提供用于測(cè)試換熱器的裝置，該換熱器配置成向第一流體傳熱、從第一流體回收熱量，或者二者兼?zhèn)?。該裝置包括測(cè)試換熱器，該測(cè)試換熱器具有配置成從換熱器接收第一流體的第一入口、用于第一流體流向換熱器的第一出口、配置成接收再循環(huán)流體的第二入口，以及用于再循環(huán)流體的第二出口。第二出口和第二入口形成再循環(huán)回路。來(lái)自換熱器的第一流體和再循環(huán)流體是流體隔離的。該裝置還包括與再循環(huán)回路中的測(cè)試換熱器相連通的栗。最后，該裝置包括與再循環(huán)回路中的測(cè)試換熱器相連通的加熱器。栗和加熱器被配置成加熱并循環(huán)再循環(huán)流體以調(diào)節(jié)測(cè)試換熱器中的狀態(tài)。測(cè)試換熱器、栗和加熱器都布置在墊木上。
[0009]在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試換熱器包括外殼，至少一個(gè)管位于所述外殼內(nèi)。因此，可以預(yù)期的是，來(lái)自換熱器的第一流體在測(cè)試換熱器的所述至少一個(gè)管內(nèi)流動(dòng)，并且再循環(huán)流體在所述至少一個(gè)管外流動(dòng)?？蛇x地，可以預(yù)期再循環(huán)流體在測(cè)試換熱器的所述至少一個(gè)管內(nèi)流動(dòng)，并且來(lái)自換熱器的第一流體在測(cè)試換熱器的所述至少一個(gè)管外流動(dòng)。
[0010]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述裝置包括第二測(cè)試換熱器。第二測(cè)試換熱器包括配置成接收來(lái)自換熱器的第一流體的第一入口、用于來(lái)自換熱器的第一流體的第一出口、配置成接收再循環(huán)流體的第二入口、以及用于再循環(huán)流體的第二出口。在第二測(cè)試換熱器中，來(lái)自換熱器的第一流體和再循環(huán)流體是流體隔離的。可以預(yù)期第一測(cè)試換熱器包括在外管中的內(nèi)管，并且第二測(cè)試換熱器包括在外管中的內(nèi)管。進(jìn)一步可以預(yù)期第一測(cè)試換熱器的內(nèi)管包含第一材料，且第二測(cè)試換熱器的內(nèi)管包含不同于所述第一材料的第二材料。[0011 ]在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括至少一個(gè)探頭，該探頭布置在用于來(lái)自第一換熱器的第一流體的管道中、再循環(huán)流體的管道中或者二者兼?zhèn)洹?br>[0012]在本發(fā)明的一個(gè)或者更多實(shí)施例中，測(cè)試換熱器的外部是半透明的。
[0013]在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供用于測(cè)試來(lái)自管道的流體的工藝，該工藝包括:使來(lái)自換熱器的第一流體的一部分通過(guò)測(cè)試換熱器；用栗使第二流體循環(huán)通過(guò)測(cè)試換熱器；以及，在加熱器中加熱第二流體以便控制測(cè)試換熱器的溫度，其中第一流體和第二流體是流體隔離的。
[0014]在至少一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試換熱器包括外殼，至少一個(gè)管在所述外殼內(nèi)。因此，可以預(yù)期該工藝進(jìn)一步包括使第一流體穿過(guò)測(cè)試換熱器的所述至少一個(gè)管，并且使第二流體穿過(guò)測(cè)試換熱器的外殼并且到測(cè)試換熱器的所述至少一個(gè)管外。可替代地，可以預(yù)期該工藝進(jìn)一步包括使第二流體循環(huán)穿過(guò)換熱器的所述至少一個(gè)管，并且使第一流體穿過(guò)測(cè)試換熱器的外殼并且到測(cè)試換熱器的所述至少一個(gè)管外。
[0015]在至少一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)第一流體和第二流體中至少一個(gè)的流量。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)或者更多實(shí)施例中，該工藝還包括使第一流體的至少一部分穿過(guò)第二測(cè)試換熱器，用栗使第二流體的至少一部分循環(huán)穿過(guò)第二測(cè)試換熱器，其中第一流體和第二流體在第二測(cè)試換熱器中是流體隔離的，并且在加熱器中加熱第二流體以便控制第二測(cè)試換熱器的溫度?？梢灶A(yù)期第一測(cè)試換熱器包括在外管中的內(nèi)管，并且第二測(cè)試換熱器包括在外管中的內(nèi)管。進(jìn)一步預(yù)期第一測(cè)試換熱器的內(nèi)管包含第一材料，第二測(cè)試換熱器中的內(nèi)管包含不同于第一材料的第二材料。
[0017]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該工藝包括從工藝中移除測(cè)試換熱器。進(jìn)一步預(yù)期該工藝包括測(cè)試已接收來(lái)自換熱器的第一流體的測(cè)試換熱器的至少一部分。
[0018]在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試換熱器的外部是半透明的。
[0019]本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明一些實(shí)施例和一些方面的如下描述將會(huì)明白本發(fā)明的這些或其他實(shí)施例以及其他方面。
【附圖說(shuō)明】
[0020]附圖中的圖將使得理解本發(fā)明是如何產(chǎn)生的成為可能。在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的示意圖。
[0022]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或者更多實(shí)施例的裝置的前透視圖。
[0023]圖2B是圖2A中所示裝置的一部分的示意圖。
[0024]圖3A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的頂視圖，其示出了用于再循環(huán)流體的管道線。
[0025]圖3B是圖3A中所示裝置的頂視圖，其示出了用于來(lái)自換熱器的流體的管道線。
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的正視圖。
[0027]圖5是在本發(fā)明的一個(gè)或者更多實(shí)施例中使用的換熱器的局部剖切側(cè)視圖。
[0028]圖6是在本發(fā)明的一個(gè)或者更多實(shí)施例中使用的另一個(gè)換熱器的局部剖切側(cè)視圖。
[0029]圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或者更多實(shí)施例的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或者更多實(shí)施例的裝置10，該裝置包括第一換熱器12和測(cè)試換熱器14。第一換熱器12例如通過(guò)管線16接收第一流體，并且從第一流體中回收熱量或者傳熱至第一流體或者二者兼?zhèn)?。典型地，第一換熱器12還例如通過(guò)管線18接收另一流體，所述另一流體可以供熱給第一流體或者從第一流體接收熱量。這些換熱器12是已知的。
[0031]為了測(cè)試第一換熱器12的材料，第一流體的一部分通過(guò)管線20傳至測(cè)試換熱器
14。因此，測(cè)試換熱器14具有用于第一流體的入口 22以及使第一流體返回第一換熱器12的出口 24。第一流體可能與離開第一換熱器12的流體合并，并且使第一流體返回至第一換熱器12仍將被考慮。
[0032]如圖1所示，測(cè)試換熱器14還具有用于再循環(huán)流體的入口26和用于再循環(huán)流體的出口 28。在測(cè)試換熱器14內(nèi)部，第一流體和再循環(huán)流體不形成流體接觸(即二者是流體隔離的)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，再循環(huán)流體是乙二醇，然而可使用任何其它這樣的流體，例如水。
[0033]再循環(huán)流體在再循環(huán)回路中通過(guò)栗30循環(huán)進(jìn)入并流出測(cè)試換熱器14。為了調(diào)節(jié)再循環(huán)流體的溫度，裝置10包括加熱器32。加熱器32可用于調(diào)節(jié)再循環(huán)流體的溫度，這轉(zhuǎn)而將測(cè)試換熱器14中的溫度調(diào)節(jié)到具有與第一換熱器12相似的操作條件。
[0034]適合的溫度傳感器34被用來(lái)將測(cè)試換熱器14的溫度維持在大約等于第一換熱器12的溫度。此外，在至少一條管線38中提供流量計(jì)36以允許腐蝕和水垢的適當(dāng)?shù)挠?jì)算，該計(jì)算可以從測(cè)試換熱器14的操作的測(cè)試周期推斷。
[0035]可以以預(yù)定的時(shí)間段操作裝置10的測(cè)試換熱器14。例如，可以操作裝置10—段時(shí)間，這段時(shí)間足夠以通過(guò)從測(cè)試換熱器14推斷數(shù)據(jù)來(lái)確定第一換熱器12中的腐蝕水平。為了檢查腐蝕、礦物沉積或者其他可能出現(xiàn)的問題，測(cè)試換熱器14可從裝置10移除并且打開以用于目視檢查。如果需要，測(cè)試換熱器14的一個(gè)或者更多部分可以進(jìn)行破壞性測(cè)試。
[0036]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例示于圖2A和2B中，其中與上述零件相同的零件除了加上前綴“2”以外具有相同的附圖標(biāo)記。
[0037]如該實(shí)施例所示，裝置210包括測(cè)試換熱器212和安裝在墊木270上的外殼240。雖然沒有示出，栗和加熱器布置在外殼240內(nèi)(見下圖2B)。墊木270或者移動(dòng)平臺(tái)，包括基座272、支架274以及背板276。墊木270的基座274具有大約0.91米(36英寸)的寬度W和大約1.1米(42英寸)的深度D。例如，墊木270的基座274的尺寸可以是這樣的以致裝置210包括測(cè)試換熱器212可以采用液壓車或者用于移動(dòng)托盤的其他相似的設(shè)備移動(dòng)。這樣的裝置210可容易地放在運(yùn)轉(zhuǎn)的換熱器附近并在測(cè)試周期期間放置上線。一旦測(cè)試周期完成，裝置210可下線檢查，并且如果需要的話移至另一個(gè)位置以用于測(cè)試。
[0038]如圖2B所示，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于外殼240的潛在的設(shè)備布局布置包括典型地由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的栗230以及加熱器232。該裝置的各種電氣零件被示為也容納在外殼240中，所述電氣零件包括各種斷路器242、變壓器244、開關(guān)、輸入/輸出設(shè)備246以及儀表248。輸入/輸出設(shè)備246例如可以是顯示與溫度傳感器32或流量計(jì)36相關(guān)的信息的觸摸屏。見圖1。此夕卜，輸入/輸出設(shè)備246可允許控制加熱器232以調(diào)節(jié)溫度或者調(diào)節(jié)閥(將在下面討論)以控制該裝置中流體的流動(dòng)。
[0039]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例示于圖3A和3B中，其中與上述零件相同的零件除了加上前綴“3”以外具有相同的附圖標(biāo)記。
[0040]如該實(shí)施例所示，裝置310包括一個(gè)或者更多探頭350，所述探頭布置在例如管線338a中以用于