KR20120030089A - 열교환기용 플레이트의 묶음을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 플레이트(41)의 적층으로 형성되는 열교환기용 플레이트의 묶음(40)을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 적어도 플레이트(41)의 둘레에, 기계가공된 플레이트(41)의 두께보다 큰 높이를 가진 하나 이상의 연결 슈(45)를 형성함으로써 각각의 플레이트(41)의 초기 두께를 기계가공에 의해 감소시키는 단계, 플레이트(41)의 중앙부에, 플레이트(41)에 쌍으로 중첩될 굴곡부(42)를 형성하는 단계, 각각의 쌍의 플레이트(41)와 접촉되는 슈(45)를 용접 비드(50)를 통해 연결하는 단계, 상기 쌍의 플레이트(41)를 중첩시키는 단계, 및 상기 유체의 교대적 유입 또는 유출을 위한 개방 또는 폐쇄된 단부의 중첩을 배치함으로써 상기 쌍의 플레이트(41)와 접촉되는 슈(45)를 밀봉된 용접 비드(50)를 통해 연결하는 단계로 구성된다.

Description

열교환기용 플레이트의 묶음을 제조하기 위한 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A BUNDLE OF PLATES FOR A HEAT EXCHANGER}
본 발명은, 고압 및/또는 고온에서 작동하는 열교환기를 위한 조밀한 묶음의 플레이트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그러한 방법에 의해 제조되는 하나 이상의 묶음의 플레이트를 포함하는 판형 열교환기에 관한 것이다.
이러한 형태의 열교환기를 위한 플레이트의 묶음은 일반적으로 플레이트의 적층을 포함하며, 플레이트의 적층은 서로 평행하고, 2개 이상의 독립적 유체를 순환시키기 위한 회로를 플레이트들 사이에 형성한다.
플레이트들 사이의 유체의 순환은, 교차 흐름(crossed currents) 또는 역류(conter current)를 가진 수렴형일 수 있고, 각각의 회로는 유체를 위한 수용 및 복귀 수집기에 연결된다.
플레이트의 묶음의 플레이트에, 유체들 사이의 열교환 계수를 증가시킬 수 있는 여러 가지 수단이 장착된다.
이것을 위해, 얇은 금속 시트를 접어 플레이트에 납땜에 의해 조립함으로써 이루어지는 핀이 사이에 삽입되는 평면형 플레이트의 묶음이 공지되어 있다.
예를 들면 600℃ 위의 고온 응용을 위해, 금속 충전재 및 얇은 핀을 사용하면 문제가 발생할 수 있다.
실제로, 베이스 금속보다 낮은 용융점을 가진 금속 충전재에서, 플레이트의 묶음의 사용을 위한 온도는 제한되며, 열기계적 성질이 베이스 금속과 다른 금속 충전재를 사용하면 접합부에서 취약점이 발생된다. 또한, 핀이 예를 들면 0.5mm의 두께로 매우 얇기 때문에, 납땜 동안에 입자의 확대는 기계적 관점에서 불만스러운 것으로 판명될 수 있다.
채널이 새겨진 플레이트의 적층을 구성하는 플레이트의 묶음이 또한 공지되어 있다.
새김은, 에칭될 부분에 보호 마스크를 위치시킨 후에 플레이트를 화학적으로 에칭함으로써 달성된다. 플레이트가 에칭되면, 플레이트는 용접 특히 확산용접에 의해 조립된다.
이러한 기술에 의해 플레이트의 묶음을 만드는 것은 적용하기 복잡하고 문제를 일으킨다.
니켈 베이스 합금을 가진 플레이트의 화학적 에칭은 매우 어렵고, 제조자는 기계적 기계 가공 기술을 사용하는데, 기계적 기계 가공 기술은 길고 비용이 비싸며 플레이트에 채널을 형성하기 위한 많은 기하학적 자유도를 남기지 않는다.
또한, 니켈 베이스 합금의 확산 용접을 위해, 재료를 강하게 가열하는 것이 필요하다. 실제로, 이것이 등온 압축 또는 축방향 균일 압축에 의한 실시예이든 간에, 조립될 플레이트는, 이러한 열처리가 작은 두께의 금속 시트와 양립하지 않는 입자의 확대를 발생시키도록, 1000℃ 위의 온도로 된다.
이러한 기술에 의해 얻어진 플레이트의 묶음은 큰 강성도를 가지는데, 그것은 플레이트가 전체 교환 영역에서 함께 용접되기 때문이며, 이러한 이유로 플레이트의 묶음은 열 전이에 그다지 견디지 못한다.
이들 두 가지 플레이트의 묶음의 다른 단점은, 플레이트의 묶음의 제조 또는 사용 동안에, 이들 결합부의 검사를 불가능하게 하는 작은 사이즈의 채널들 사이의 전체 교환 영역에 용접 또는 납땜 접합부가 이루어진다는 것이다.
굴곡부가 구비되는 중앙부 및 부드러운 표면을 가진 에지를 포함하며, 서로에 대해 평행한 금속 열교환기 플레이트의 적층을 포함하는 플레이트의 묶음은 또한, 예를 들면 결합된 플레이트에 의해, 2개의 독립적 유체 및 역류를 가진 이중 회로를 형성하기 위한 FR-A-2 738 906로부터 공지되어 있다.
플레이트의 묶음의 이러한 형태의 플레이트의 조립은, 플레이트들 사이에 필요한 공간을 얻기 위해 플레이트의 에지에 위치되는 한 세트의 스페이서에 의한 용접에 의해, 또는 각각의 플레이트의 길이방향 에지에 용접되고 다음에 함께 용접되는 스페이서로서 작용하는 첨가된 부분을 용접하는 것에 의해 달성된다.
첫째 경우에, 스페이서를 사용하면, 용접 벽을 플레이트의 묶음의 측벽에 조립하고 위치시킨 후에 검사하기 어려운 복수의 용접의 중복이 발생된다.
둘째 경우에, 첨가된 부분을 사용하면, 또한 복수의 용접의 중복이 발생되어, 플레이트의 묶음 내에 위치되는 용접만이 제조 동안에 검사될 수 있다. 또한, 용접의 폭은 플레이트들 사이의 거리에 대한 낮은 한계일 수 있어, 플레이트의 묶음의 조밀함을 제한한다.
본 발명의 목적은, 상술한 단점을 피하게 하고, 여러 플레이트를 함께 조립하기 위해 필요한 용접의 회수를 상당히 감소될 수 있게 하는, 고온 열교환기를 위한 플레이트의 조밀한 묶음을 제안하는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 플레이트들 사이에 2개의 독립적 유체를 순환시키기 위한 2개 이상의 회로를 형성하고, 굴곡부를 구비하는 중앙 열교환부를 포함하는, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법에 있어서,
상기 플레이트의 둘레 및/또는 관통 튜빙에, 기계가공 후에 상기 플레이트의 두께보다 큰 높이를 가지는 하나 이상의 연결 슈를 형성하는 동안에, 각각의 상기 플레이트의 초기 두께를 기계가공에 의해 감소시키는 단계,
각각의 상기 플레이트의 중앙부에 굴곡부를 형성하는 단계,
상기 플레이트의 상기 슈를 서로의 위에 위치시킴으로써 상기 플레이트를 쌍으로 중첩시키는 단계,
각각의 쌍의 상기 플레이트와 접촉되는 상기 슈를 용접 비드를 통해 함께 연결하는 단계,
상기 쌍의 상기 플레이트의 상기 슈를 서로의 위에 위치시킴으로써, 상기 쌍의 상기 플레이트를 중첩시키는 단계, 및
상기 유체의 유입 또는 유출을 위한 개방 또는 폐쇄된 단부를 교대적으로 중첩시킴으로써, 상기 쌍의 상기 플레이트와 접촉되는 상기 슈를 밀봉된 용접 비드를 통해 연결하는 단계
를 포함하는, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 면모에 따라,
각각의 상기 플레이트의 초기 두께는 상기 플레이트의 하나 이상의 면을 기계가공 함으로써 감소되며,
각각의 상기 플레이트의 초기 두께는 상기 플레이트의 양쪽 면을 기계가공 함으로써 감소되고,
상기 굴곡부는 스탬핑 또는 성형에 의해 각각의 상기 플레이트의 중앙부에 형성되며,
기계가공 후에, 상기 플레이트의 두께는 0.2와 3mm 사이이고,
기계가공 후에, 상기 슈의 높이는 상기 굴곡부의 진폭에 의해 결정되고, 바람직하게 0.5와 5mm 사이이며,
기계가공 후에, 상기 슈의 두께는 1과 6mm 사이이다.
본 발명의 목적은 또한, 위에서 정의된 방법에 의해 제조된 플레이트의 하나 이상의 묶음이 내부에 위치되어 있는, 내압에 견디는 용기를 포함하는 플레이트형 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명은, 아래에서 예로서 주어지고 첨부된 도면을 참조하는 설명을 읽으면 더 양호하게 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는, 본 발명에 따른 방법에 의해 이루어지는 플레이트의 묶음을 포함하는 예시적 열교환기의 축방향 단면도이다.
도 2는 도 1의 열교환기의 플레이트의 묶음의 개략적 사시도이다.
도 3a 내지 도 3는 플레이트의 묶음의 한 쌍의 플레이트의 개략도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 제조 방법의 제1 실시예의 여러 가지 단계를 도시하는, 플레이트의 묶음의 플레이트의 단면도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 제조 방법의 제2 실시예의 여러 가지 단면을 도시하는, 플레이트의 묶음의 플레이트의 단면도이다.
도 6 내지 도 9는, 다른 형태의 플레이트의 묶음을 제조하기 위한 방법의 여러 가지 단계를 도시하는 단면도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 열교환기(1)는, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조되는 플레이트의 묶음의 이식을 위한 비제한적 실시예를 도시하기 위해 일예로서 주어진 것이다.
열교환기(1)는, 제1 유체와 제2 유체 사이의 열교환을 달성하기 위해, 일반적으로 600℃ 위의 고온에서 원자로에 사용하기 위한 것이다.
제1 유체는 원자로의 1차 유체이고, 원자로 내의 폐쇄 루프 내에서 순환된다. 제1 유체는 도시되지 않은 원자로의 코어와 교차되고, 다음에는 열교환기(1)와 교차되며, 마지막으로 코어의 입구로 복귀된다. 1차 유체는 원자로의 코어 내에서 가열되며, 예를 들면 약 850℃의 온도에서 원자로로부터 흘러나온다. 1차 유체는 그 열의 일부를 열교환기(1) 내의 제2 유체로 전달하고, 예를 들면 약 400℃의 온도에서 원자로로부터 흘러나온다.
제2 유체는 원자로의 2차 유체이고, 원자로 내의 폐쇄 루프 내에서 순환되며, 열교환기(1)와 교차되고, 다음에는 발전기를 구동시키기 위해 도시되지 않은 가스 터빈 내로 통과되며, 열교환기(1)의 입구로 복귀된다. 2차 유체는 예를 들면 약 350℃의 온도에서 이러한 열교환기(1)에 유입되고, 열교환기(1)로부터 800℃의 온도에서 흘러나온다.
열교환기(1)는,
중앙 실질적으로 수직인 축(X)을 가지며, 1차 유체를 위한 입구(3) 및 출구(4) 및 2차 유체를 위한 4개의 입구(5) 및 4개의 출구(6)가 구비되는 외부 용기(2),
1차 유체와 2차 유체 사이의 열교환이 이루어지며, 용기(2) 내에 위치되는 열교환 플레이트의 8개의 묶음(40),
플레이트의 묶음(40)에 1차 유체를 공급하기 위한 링형 수집기(7),
플레이트의 묶음(40)에 2차 유체를 공급하기 위한 수집기(8),
플레이트의 묶음(40)으로부터 흘러나오는 1차 유체를 수집 및 배출하기 위한 링형 수집기(9),
플레이트의 묶음(40)으로부터 흘러나오는 2차 유체를 수집 및 배출하기 위한 중앙 수집기(10),
2차 유체를 수집기(8) 내로 분배하는 유입 챔버(11), 및 2차 배출 수집기(10)로부터 흘러나오는 2차 유체를 출구(6)로 분배하는 유출 챔버(12),
한편으로는 수집기(7, 9)와 다른 한편으로는 1차 유체를 위한 입구(3) 및 출구(4) 사이에서 1차 유체의 경로를 형성하는 장비의 하부 내부 피스(pieces)(11), 및
용기(2) 내에 부착되는 1차 유체를 순환시키기 위한 팬(14)
을 포함한다.
용기(2)는, 내부에 플레이트의 묶음(40) 및 수집기(7, 8, 9, 10)가 위치되며 상부를 향해 애퍼처(21)를 가지는 탱크(20), 및 탱크(20)의 애퍼처(21)를 밀봉하기 위한 제거 가능 뚜껑(22)을 포함한다. 2차 유체를 위한 입구(5)는 탱크(20)의 상부에 형성되고, 탱크(20)의 동일한 원주에 걸쳐 규칙적으로 분포된다.
2차 유체를 위한 출구(6)는 탱크(20)의 상부에 입구(5) 약간 아래에 형성되고, 탱크의 동일한 원주에 걸쳐 규칙적으로 분포된다.
탱크(20)는 하부에 단일 탭을 포함하고, 탭을 통해, 1차 유체를 위한 입구(3) 및 출구(4)가 형성된다. 입구(3) 및 출구(4)는 동축이고, 출구(4)는 입구(3)를 둘러싼다.
탱크(20)는, 하부를 향해, 축(X)에 중심을 두는 둥근 중앙 애퍼처를 가지며 팬(14)이 부착되는 볼록 바닥에 의해 폐쇄된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 플레이트의 묶음(40)은, 2개의 유체를 순환시키기 위한 2개의 회로를 포함하는 플레이트(41)의 적층에 의해 형성되며, 도 2에서, 제1 유체(A)는 중실 화살표에 의해 표시되고, 제2 유체(B)는 중공 화살표에 의해 표시된다. 제1 유체 및 제2 유체는 2개의 적층 중 1개의 플레이트에서 교대로 순환된다.
각각의 플레이트(41)는, 유체들 사이의 열교환을 촉진하는 채널(43)을 사이에 결정하는 굴곡부(42)가 구비되는 중앙 열교환부를 포함한다.
일반적으로, 굴곡부(42)는, 예를 들면 패드, 리브, 삽입부와 같은 플레이트를 변형시킴으로써 얻어지는 패턴 또는 다른 패턴에 의해 형성된다.
플레이트의 묶음(40)을 형성하는 2개의 적층 중 1개의 플레이트(41)에 교대로, 제1 유체 및 제2 유체를 순환시키는 채널(43)의 개방 단부(46) 또는 폐쇄 단부(47)를 결정하기 위해, 플레이트(41)의 각각의 길이방향 에지(41a) 및/또는 횡방향 에지(41b)에서 돌출하는 연속적 슈(45) 또는 여러 개의 불연속 슈(45)를 포함한다. 길이방향 에지(41a) 및/또는 횡방향 에지(41b) 상의 슈(45)의 배치는, 플레이트의 묶음(40)의 플레이트(41)들 사이의 유체의 흐름의 방향, 및 도시되지 않은 유체 유입 수집기 및 유체 유출 수집기의 배치에 의존한다.
도 3에 도시된 길이방향 에지(41a) 및/또는 횡방향 에지(41b) 상의 슈(45)의 배치는 예시적 배치이며, 다른 배치도 물론 고려할 수 있다.
이제 도 4 및 도 5를 참조하여, 플레이트의 묶음(40)을 제조하기 위한 방법의 2개의 실시예를 설명한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 플레이트(41)는 초기에 평면이고 일정한 두께를 가진다.
상기 방법의 제1 단계는, 이러한 플레이트의 둘레에 상기 플레이트(41)의 길이방향 에지(41a) 및/또는 횡방향 에지(41b) 상에 슈(45)를 형성함으로써 플레이트(41)를 얻기 위해, 플레이트(30)의 초기 두께를 바람직하게 기계가공에 의해 감소시키는 것이다. 예를 들면 밀링에 의한 기계가공은 플레이트(41)의 하나 이상의 면에 수행된다.
도 4에 도시된 제1 실시예에 따라, 플레이트(30)의 두께의 감소는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 외부 영역(46a, 46b)을 제거한 후에 중앙 영역(46)을 유지하기 위해, 플레이트(30)의 양쪽 면을 기계가공 함으로써 달성된다. 빗금이 없는 영역은 제거된 재료를 나타낸다.
다음에, 상기 방법의 제2 단계는, 각각의 플레이트(41)의 중앙부에 굴곡부(42)를 형성하는 것이다.
상기와 같이 플레이트(41)가 일단 형성되면, 슈(45)를 서로의 위에 위치시킴으로써 플레이트(41)는 쌍으로 중첩되고, 각각의 쌍의 플레이트(41)와 접촉되는 슈(45)는 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 밀봉된 용접 비드(50)를 통해 연결된다.
다음에, 상기 쌍의 플레이트(41)는 상기 쌍의 플레이트(41)의 슈(45)를 서로의 위에 위치시킴으로써 중첩되고, 접촉되는 슈(45)는 밀봉된 용접 비드(50)를 통해 함께 연결된다.
도 5에 도시된 제2 실시예에 따라, 플레이트(41)를 얻기 위해, 플레이트(30)의 초기 두께는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 플레이트의 단일 면을 기계가공 함으로써 감소된다. 빗금이 없는 영역은 제거된 재료를 나타낸다.
이러한 경우에, 단일 영역(46a)은 제거되고, 나머지 영역(46)은 슈(45)의 에지에 위치되지만, 앞의 실시예에서는, 슈(45)는 나머지 영역(46)의 양쪽에서 연장된다. 이러한 제2 실시예에서, 상기 방법이 다음 단계는 앞의 실시예의 단계들과 동일하며, 플레이트(41)의 중앙부에 굴곡부(42)를 형성하고, 플레이트(41)를 쌍으로 중첩시키며, 밀봉된 용접 비드(50)를 통해 각각의 쌍의 플레이트와 접촉된 상태로 슈(45)를 연결시키는 것이다.
다음에 플레이트의 쌍은 플레이트(41)의 쌍의 슈(45)를 서로의 위에 위치시킴으로써 중첩되고, 플레이트(41)의 쌍과 접촉되는 슈(45)는 밀봉된 용접 비드(50)를 통해 연결된다.
각각의 플레이트(41)의 기계가공은 예를 들면 밀링에 의한 기계가공이고, 각각의 플레이트(41)의 중앙부의 굴곡부(42)는 예를 들면 스탬핑 또는 성형에 의해 형성된다.
예로서, 기계가공 후에, 플레이트(41)의 두께(e1)는 0.2와 3mm 사이이고, 슈의 높이(h1)는 0.5와 5mm 사이이며, 슈(45)의 두께(e2)는 2와 4mm 사이이다. 플레이트(41)의 각각의 측면에 위치되거나(도 4의 (c)) 플레이트(41)의 단일 측면에 위치되는(도 5의 (c)) 슈(45)의 힐(45a)의 높이(h2)는 0.2와 3mm 사이이다.
일반적으로, 슈의 높이는 굴곡부의 진폭에 의해 결정된다.
여러 가지 슈(45)의 높이는, 슈들이 플레이트의 묶음의 저온 측에 있는가 또는 고온 측에 있는가에 따라, 또는 슈들이 2개의 유체의 유입 또는 유출을 위한 수집기의 저온 측 또는 고온 측에 위치되는가에 따라, 반드시 동일하지는 않다.
바람직하게, 플레이트(41)는 2개씩 조립되고, 다음에 동일한 크기를 가지며 그렇게 형성되는 플레이트의 쌍이 최종 적층을 형성하기 위해 조립 및 용접된다. 이러한 방법에 의해, 용접 동안에 발생되는 수축의 문제를 고려해야 하는 것을 피할 수 있다. 실제로, 미리 용접된 적층에 플레이트를 하나씩 첨가함으로써 적층이 형성되면, 용접되어야 할 새로운 플레이트는, 용접으로 인한 수축 때문에, 이미 용접된 플레이트와 동일한 크기를 가지지 않는다.
플레이트의 묶음(40)과 결합되는, 유체의 유입 및 유출을 위한 도시되지 않은 수집기는 플레이트의 묶음(40)에 직접 통합될 수 있거나, 첨가된 형상을 가진 임의의 형태일 수 있고 플레이트의 대응하는 묶음(40)에 용접될 수 있다.
도 6 내지 도 9에, 플레이트의 묶음(40)의 다른 예가 도시되어 있는데, 각각의 플레이트(41)는 본 발명에 따른 방법에 의해 형성된다.
이러한 예시적 실시예에서, 플레이트의 묶음은 수집기를 형성하기 위한 관통 튜빙을 가진 형태이다.
이러한 경우에, 플레이트의 묶음(40)의 플레이트는 2개씩 결합되는데, 즉 상부 플레이트(61) 및 하부 플레이트(62)가 결합된다.
이러한 경우에도, 각각의 플레이트(61, 62)의 양쪽 면은, 재료의 일부를 제거하고, 얻어질 각각의 플레이트(61, 62)의 두께에 대응하는 결정된 두께 부분을 유지하기 위해, 기계가공된다. 하나 이상의 슈(63)가 플레이트(61)의 길이방향 및/또는 횡방향 에지에 형성되고, 하나 이상의 슈(64)가 플레이트(62)의 길이방향 및/또는 횡방향 에지에 형성된다. 빗금이 없는 영역은 제거된 재료에 대응된다. 이러한 예시적 실시예에서, 슈(63, 64)는 대응 플레이트(각각 61, 62)의 한쪽 면에서만 연장되는데, 플레이트(61) 아래는 슈(63)를 위한 것이고, 플레이트(62)의 위는 슈(64)를 위한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 유체(B)를 위한 유입 오리피스(65)는 각각의 플레이트(61, 62) 내에 천공되고, 제2 유체(B)를 위한 유출 오리피스(66)도 플레이트(61, 62) 내에 천공된다. 이들 오리피스(65)는 각각 슈(67, 68)에 의해 경계지어진다.
유입 오리피스(65) 및 유출 오리피스(66)는 중첩되었을 때 관통 튜빙을 형성한다.
다음에, 굴곡부(69)는 각각의 플레이트(61, 62)의 중앙부에 형성되며, 이들 플레이트는 쌍으로 중첩된다. 서로 접촉되는 슈(63, 64)는 밀봉된 용접 비드(70)를 통해 연결된다.
상기와 같이 형성되는 플레이트(61, 62)의 쌍은 중첩되며, 플레이트(61, 62)의 중첩된 쌍과 접촉되는 슈(63, 64) 역시 밀봉된 용접 비드(70)를 통해 연결된다.
각각의 오리피스(65, 66) 둘레에 접촉되는 슈(67, 68)는 또한 도 9에 도시된 바와 같이 밀봉된 용접 비드(70)를 통해 용접된다. 상기와 같이 형성되는 플레이트(61, 62)의 적층은, 플레이트(61, 62)의 쌍에 대해 평행하게 연장되는 2개의 두꺼운 대향하는 플레이트(각각 71, 72)들 사이에 장착된다.
도 9에 도시된 예시적 실시예에서, 플레이트(61, 62)의 적층에서, 플레이트의 묶음(40)의 측면에, 제1 유체(A)의 유입을 위한 영역(A1), 및 제1 유체(A)가 플레이트의 묶음(40)의 대응 회로 내로 통과한 후의 제1 유체(A)의 유출을 위한 영역(A2)이 배치된다. 유체(A)는, 2개의 쌍 중 1개의 쌍의 플레이트의 2개의 인접 플레이트(61, 62)들 사이에 형성되는 채널 내에서 순환된다. 유입 영역(A1)은 제1 유체(A)의 수용을 위한 도시되지 않는 수집기에 연결되며, 유출 영역(A2)은 이러한 제1 유체(A)의 유출을 위한 도시되지 않는 수집기에 연결된다.
플레이트(61, 62) 내에 형성되는 오리피스(65)는 제2 유체(B)를 위한 2개의 대향 수용 영역(B1)을 결정하고, 플레이트(61, 62) 내에 형성되는 오리피스(66)는, 제2 유체(B)가 플레이트의 묶음(40)의 대응 회로 내로 통과한 후의 제2 유체(B)를 위한 2개의 유출 영역(B2)을 결정한다. 이러한 제2 유체(B)는 오리피스(65)를 통해 유입되고, 제1 유체(A)에 대한 역류로서, 2개의 쌍 중 플레이트의 1개의 쌍 내의 플레이트(61, 62)들 사이에 형성되는 채널 내에서 순환된다. 각각의 영역(B1)은 제2 유체(B)를 위한 도시되지 않은 수집기에 연결되고, 각각의 유출 영역(B2)은, 제2 유체(B)가 플레이트의 묶음(40) 내로 통과한 후의 제2 유체(B)의 유출을 위한 도시되지 않은 수집기에 연결된다.
유체(A, B)는 플레이트의 2개의 묶음(40) 중의 2개의 플레이트들 사이에서 교대로 순환된다.
물론 다른 배치도 고려할 수 있다.
일예로서, 플레이트를 형성하는 재료는 니켈 베이스 스틸 또는 스테인레스 스틸이다. 용접은 TIG 방법 또는 레이저 또는 레이저 빔 방법에 의해 수행된다. 본 발명에 따른 제조 방법에 의해, 플레이트를 기계가공 함으로써, 첨가된 부품을 포함하거나 스페이서를 가진 플레이트의 묶음보다 큰 규격 정밀도를 얻을 수 있다.
용접에 의한 조립에 의해, 용접된 영역 및 열에 의해 영향을 받은 영역 밖에서 재료의 미세구조가 영향을 받는 임의의 위험성을 억제할 수 있다.
또한, 용접은 전적으로 플레이트의 묶음의 둘레에 위치되거나, 도 9의 예시적 실시예에서 제2 유체(B)를 순환시키기 위한 튜빙 내에 위치되어, 열 전이에 대한 신축성을 증가시키고, 둘레에 위치되는 용접을 위한 외부로부터의 액세스 및 도 9의 실시예에서 2차 유체의 튜빙을 통한 액세스로 인해 용접 전체의 검사의 편리성을 증가시킨다.
본 발명에 따른 방법은 용접 벽의 형성을 억제하고 첨가된 부품의 사용을 가능하게 한다. 따라서, 이러한 배치는 용접의 수를 감소시켜 장치의 신뢰성을 증가시키고 양호한 품질의 용접이 달성되게 한다.
마지막으로, 본 발명에 따른 방법은, 각각의 플레이트를 분리시키는 3mm 미만의 작은 간격을 가지고 플레이트의 묶음을 제조할 수 있게 한다.

Claims (9)

  1. 플레이트(41; 61, 62)들 사이에 2개의 독립적 유체를 순환시키기 위한 2개 이상의 회로를 형성하고, 굴곡부(42, 69)를 구비하는 중앙 열교환부를 포함하는, 플레이트(41; 61, 62)의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음(40)을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 플레이트(41; 61, 62)의 둘레 및/또는 관통 튜빙(65, 66)에, 기계가공 후에 상기 플레이트(41; 61, 62)의 두께보다 큰 높이를 가지는 하나 이상의 연결 슈(45; 63, 64; 67, 68)를 형성하는 동안에, 각각의 상기 플레이트(41; 61, 62)의 초기 두께를 기계가공에 의해 감소시키는 단계,
    각각의 상기 플레이트(41; 61, 62)의 중앙부에 굴곡부(42, 69)를 형성하는 단계,
    상기 플레이트(41; 61, 62)의 상기 슈(45; 63, 64; 67, 68)를 서로의 위에 위치시킴으로써 상기 플레이트(41; 61, 62)를 쌍으로 중첩시키는 단계,
    각각의 쌍의 상기 플레이트(41; 61, 62)와 접촉되는 상기 슈(45; 63, 64; 67, 68)를 용접 비드(50, 70)를 통해 함께 연결하는 단계,
    상기 쌍의 상기 플레이트(41; 61, 62)의 상기 슈(45; 63, 64; 67, 68)를 서로의 위에 위치시킴으로써, 상기 쌍의 상기 플레이트(41; 61, 62)를 중첩시키는 단계, 및
    상기 유체의 유입 또는 유출을 위한 개방 또는 폐쇄된 단부를 교대적으로 중첩시킴으로써, 상기 쌍의 상기 플레이트(41; 61, 62)와 접촉되는 상기 슈(45; 63, 64; 67, 68)를 밀봉된 용접 비드(50, 70)를 통해 연결하는 단계
    를 포함하는, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 플레이트(41; 61, 62)의 상기 초기 두께는 상기 플레이트(41; 61, 62)의 하나 이상의 면을 기계가공 함으로써 감소되는, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 플레이트(41; 61, 62)의 상기 초기 두께는 상기 플레이트(41; 61, 62)의 양쪽 면을 기계가공 함으로써 감소되는, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 굴곡부(42, 69)는 스탬핑 또는 성형에 의해 각각의 상기 플레이트(41; 61, 62)의 중앙부에 형성되는, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    기계가공 후에, 상기 플레이트(41; 61, 62)의 두께는 0.2와 6mm 사이인, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    기계가공 후에, 상기 슈(45; 63, 64; 67, 68)의 높이는 상기 굴곡부(42, 69)의 진폭에 의해 결정되며, 바람직하게 0.5와 5mm 사이인, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    기계가공 후에, 상기 슈(45; 63, 64; 67, 68)의 두께는 1과 4mm 사이인, 플레이트의 적층이 형성된 열교환기용 플레이트의 조밀한 묶음을 제조하기 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 플레이트의 하나 이상의 묶음(40)이 내부에 위치되어 있는, 내압에 견디는 용기를 포함하는 형태의 플레이트형 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플레이트형 열교환기는 고온에서 원자로 내에 사용되도록 의도된, 플레이트형 열교환기.
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