[发明专利]换热器以及包括至少一个换热器系列的熔盐蒸汽生成器

权利要求书

1.一种换热器(1)，所述换热器包括第一直部段(9)、第二直部段(10)、以及连接所述第一直部段和第二直部段的弯曲部段或肘部(32)，第一直部段(9)和第二直部段(10)中的每个直部段均包括由圆柱形内壳体(3)和由圆柱形外壳体(4)构成的部分，所述圆柱形内壳体(3)和圆柱形外壳体(4)协作以形成内壳空间(5)，所述内壳空间包封一束平行的U形弯管(2)，所述U形弯管每个均具有分别位于所述换热器的所述第一直部段(9)和第二直部段(10)中的第一直部分和第二直部分以及位于所述换热器的所述弯曲部段或肘部(32)中的180°弯曲部分，使得在使用中待被加热和蒸发的第一流体在U形弯管(2)中流动；所述圆柱形外壳体(4)分别在一个端部处设有热流体入口(6)并且在另一个端部处设有热流体出口(7)，以用于为热流体的第二流体，使得在使用中所述第二流体按照环形流动路径在内壳空间(5)内流动，并且通过与在U形弯管(2)中流动的第一流体进行热交换而冷却，所述内壳空间(5)还包封有挡板(8)以便引导第二流体，其中所述一束平行的U形弯管(2)经由连接装置连接至第一端和第二端，在所述第一端处，第一半球形的盖罩(16)将第一流体分配到U形弯管(2)的第一直部段(9)，在第二端处，第二半球形的盖罩(16)从U形弯管(2)的第二直部段(10)收集呈液态、气态、或者液态和气态的混合物形式的第一流体，每个所述连接装置由管板制成，所述管板设计成抵抗所述内壳空间(5)内的第二流体的低压和相应的盖罩(16)内的第一流体的高压之间的压差，其中所述管板包括圆形板(12)，所述圆形板(12)具有中心圆孔，并且其中所述管板还包括位于所述中心圆孔上并紧紧地连接至所述圆形板(12)的半球形壳体(11)，从而使第一流体和第二流体之间物理分离，其中管板的圆形板(12)分别在换热器的入口处将第一流体朝向管束分配和在出口处从管束分配第一流体。

2.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中所述圆形板(12)的厚度比用于抵抗相同压差的由ASME标准推荐的厚度大。

3.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中盖罩(16)和管板的圆形板(12)之间的交界面基本是平面的，并且其中半球形壳体(11)朝向换热器(1)的内部取向并且位于圆柱形内壳体(3)内。

4.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中半球形壳体(11)的厚度介于管板的圆形板(12)的厚度的20％与40％之间。

5.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中所述第一直部段(9)和所述第二直部段(10)构成通过所述肘部(32)连接的分离的封闭件，以便形成回弯管壳式换热器壳体。

6.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中所述第一直部段(9)、所述第二直部段(10)、以及所述弯曲部段或肘部(32)构成封装所述一束平行的U形弯管(2)的单个的封闭件或者壳体，并且其中所述第一半球形的盖罩(16)和所述第二半球形的盖罩(16)一致。

7.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中所述换热器是水平的，并且所述换热器中的第二流体的流相对于第一流体的流是同向流的或者是逆向流的。

8.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中所述第一流体是包括给水或超临界二氧化碳的流体。

9.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中所述第二流体是熔盐，或者是熔盐、热油或液态钠的混合物。

10.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中挡板(8)呈连续的螺旋形挡板的形式。

11.根据权利要求1所述的换热器(1)，其中所述挡板(8)组装至圆柱形内壳体(3)。

12.根据权利要求1所述的换热器，其中在所述圆柱形外壳体(4)和挡板(8)之间设有密封装置。