换热器测试装置的制造方法
【专利说明】换热器测试装置
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请请求2013年7月I日提交的美国临时专利申请N0.61/841643的优先权。
【背景技术】
[0003]换热器通常含有流过管道的流体。经过换热器和管道的流体的性质以及在换热器和管道中出现的温度和其它条件可能导致问题。
[0004]例如，由于流体、条件、或者二者的共同作用，换热器和管道的多个位置可能被腐蚀。该腐蚀可导致泄漏或破损。另外，由于流体中的材料，换热器和管道可产生沉积。该沉积可能妨碍流体穿过换热器和管道的流动，并且还可能减小该流体的传热能力。这些问题都是不被期望的。
[0005]这些问题中的很多只有在换热器上线一段时间后才能发现。而且，这些问题中的很多只有通过移除并且拆开换热器并且检查其中容纳的管道才能发现。换热器趋于非常大并且可能相当昂贵。另外，移除换热器可能需要停止加工，这可能影响设施的生产和输出。因此，避免移除和拆开换热器是至关重要的。
[0006]因此，期望的是有一种设备或者工艺允许在除了换热器之外的其他几乎相同的工艺条件下测试管道和换热器的材料。
【发明内容】
[0007]在一个或者更多实施例中，本发明提供了能够放在换热器的流体输送管道中或与其并行的工艺和装置。该装置可受到在工艺中使用的换热器(例如管-壳换热器)或者其它管道的相同的流量、温度以及其它条件。因此，该测试装置将在与工厂或者工艺中的换热器几乎相同的条件下操作。这将允许在一段曝露时间后拆开测试设备的一部分并检查水垢、腐蚀和微生物物质。
[0008]因此，在本发明的一个方面中，本发明提供用于测试换热器的装置，该换热器配置成向第一流体传热、从第一流体回收热量，或者二者兼备。该装置包括测试换热器，该测试换热器具有配置成从换热器接收第一流体的第一入口、用于第一流体流向换热器的第一出口、配置成接收再循环流体的第二入口，以及用于再循环流体的第二出口。第二出口和第二入口形成再循环回路。来自换热器的第一流体和再循环流体是流体隔离的。该装置还包括与再循环回路中的测试换热器相连通的栗。最后，该装置包括与再循环回路中的测试换热器相连通的加热器。栗和加热器被配置成加热并循环再循环流体以调节测试换热器中的状态。测试换热器、栗和加热器都布置在垫木上。
[0009]在本发明的至少一个实施例中，测试换热器包括外壳，至少一个管位于所述外壳内。因此，可以预期的是，来自换热器的第一流体在测试换热器的所述至少一个管内流动，并且再循环流体在所述至少一个管外流动。可选地，可以预期再循环流体在测试换热器的所述至少一个管内流动，并且来自换热器的第一流体在测试换热器的所述至少一个管外流动。
[0010]在本发明的一些实施例中，所述装置包括第二测试换热器。第二测试换热器包括配置成接收来自换热器的第一流体的第一入口、用于来自换热器的第一流体的第一出口、配置成接收再循环流体的第二入口、以及用于再循环流体的第二出口。在第二测试换热器中，来自换热器的第一流体和再循环流体是流体隔离的。可以预期第一测试换热器包括在外管中的内管，并且第二测试换热器包括在外管中的内管。进一步可以预期第一测试换热器的内管包含第一材料，且第二测试换热器的内管包含不同于所述第一材料的第二材料。[0011 ]在本发明的至少一个实施例中，该装置包括至少一个探头，该探头布置在用于来自第一换热器的第一流体的管道中、再循环流体的管道中或者二者兼备。
[0012]在本发明的一个或者更多实施例中，测试换热器的外部是半透明的。
[0013]在本发明的另一个方面中，本发明提供用于测试来自管道的流体的工艺，该工艺包括:使来自换热器的第一流体的一部分通过测试换热器；用栗使第二流体循环通过测试换热器；以及，在加热器中加热第二流体以便控制测试换热器的温度，其中第一流体和第二流体是流体隔离的。
[0014]在至少一个实施例中，测试换热器包括外壳，至少一个管在所述外壳内。因此，可以预期该工艺进一步包括使第一流体穿过测试换热器的所述至少一个管，并且使第二流体穿过测试换热器的外壳并且到测试换热器的所述至少一个管外。可替代地，可以预期该工艺进一步包括使第二流体循环穿过换热器的所述至少一个管，并且使第一流体穿过测试换热器的外壳并且到测试换热器的所述至少一个管外。
[0015]在至少一个实施例中，监测第一流体和第二流体中至少一个的流量。
[0016]在本发明的一个或者更多实施例中，该工艺还包括使第一流体的至少一部分穿过第二测试换热器，用栗使第二流体的至少一部分循环穿过第二测试换热器，其中第一流体和第二流体在第二测试换热器中是流体隔离的，并且在加热器中加热第二流体以便控制第二测试换热器的温度。可以预期第一测试换热器包括在外管中的内管，并且第二测试换热器包括在外管中的内管。进一步预期第一测试换热器的内管包含第一材料，第二测试换热器中的内管包含不同于第一材料的第二材料。
[0017]在本发明的一些实施例中，该工艺包括从工艺中移除测试换热器。进一步预期该工艺包括测试已接收来自换热器的第一流体的测试换热器的至少一部分。
[0018]在本发明的至少一个实施例中，测试换热器的外部是半透明的。
[0019]本领域技术人员基于本发明一些实施例和一些方面的如下描述将会明白本发明的这些或其他实施例以及其他方面。
【附图说明】
[0020]附图中的图将使得理解本发明是如何产生的成为可能。在这些附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
[0021]图1是根据本发明的实施例的装置的示意图。
[0022]图2A是根据本发明的一个或者更多实施例的装置的前透视图。
[0023]图2B是图2A中所示装置的一部分的示意图。
[0024]图3A是根据本发明的实施例的装置的顶视图，其示出了用于再循环流体的管道线。
[0025]图3B是图3A中所示装置的顶视图，其示出了用于来自换热器的流体的管道线。
[0026]图4是根据本发明的实施例的装置的正视图。
[0027]图5是在本发明的一个或者更多实施例中使用的换热器的局部剖切侧视图。
[0028]图6是在本发明的一个或者更多实施例中使用的另一个换热器的局部剖切侧视图。
[0029]图7是根据本发明的一个或者更多实施例的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0030]参考图1，示出了根据本发明的一个或者更多实施例的装置10，该装置包括第一换热器12和测试换热器14。第一换热器12例如通过管线16接收第一流体，并且从第一流体中回收热量或者传热至第一流体或者二者兼备。典型地，第一换热器12还例如通过管线18接收另一流体，所述另一流体可以供热给第一流体或者从第一流体接收热量。这些换热器12是已知的。
[0031]为了测试第一换热器12的材料，第一流体的一部分通过管线20传至测试换热器
14。因此，测试换热器14具有用于第一流体的入口 22以及使第一流体返回第一换热器12的出口 24。第一流体可能与离开第一换热器12的流体合并，并且使第一流体返回至第一换热器12仍将被考虑。
[0032]如图1所示，测试换热器14还具有用于再循环流体的入口26和用于再循环流体的出口 28。在测试换热器14内部，第一流体和再循环流体不形成流体接触(即二者是流体隔离的)。在本发明的一个实施例中，再循环流体是乙二醇，然而可使用任何其它这样的流体，例如水。
[0033]再循环流体在再循环回路中通过栗30循环进入并流出测试换热器14。为了调节再循环流体的温度，装置10包括加热器32。加热器32可用于调节再循环流体的温度，这转而将测试换热器14中的温度调节到具有与第一换热器12相似的操作条件。
[0034]适合的温度传感器34被用来将测试换热器14的温度维持在大约等于第一换热器12的温度。此外，在至少一条管线38中提供流量计36以允许腐蚀和水垢的适当的计算，该计算可以从测试换热器14的操作的测试周期推断。
[0035]可以以预定的时间段操作装置10的测试换热器14。例如，可以操作装置10—段时间，这段时间足够以通过从测试换热器14推断数据来确定第一换热器12中的腐蚀水平。为了检查腐蚀、矿物沉积或者其他可能出现的问题，测试换热器14可从装置10移除并且打开以用于目视检查。如果需要，测试换热器14的一个或者更多部分可以进行破坏性测试。
[0036]本发明的另一个实施例示于图2A和2B中，其中与上述零件相同的零件除了加上前缀“2”以外具有相同的附图标记。
[0037]如该实施例所示，装置210包括测试换热器212和安装在垫木270上的外壳240。虽然没有示出，栗和加热器布置在外壳240内(见下图2B)。垫木270或者移动平台，包括基座272、支架274以及背板276。垫木270的基座274具有大约0.91米(36英寸)的宽度W和大约1.1米(42英寸)的深度D。例如，垫木270的基座274的尺寸可以是这样的以致装置210包括测试换热器212可以采用液压车或者用于移动托盘的其他相似的设备移动。这样的装置210可容易地放在运转的换热器附近并在测试周期期间放置上线。一旦测试周期完成，装置210可下线检查，并且如果需要的话移至另一个位置以用于测试。
[0038]如图2B所示，根据一个实施例的用于外壳240的潜在的设备布局布置包括典型地由电机驱动的栗230以及加热器232。该装置的各种电气零件被示为也容纳在外壳240中，所述电气零件包括各种断路器242、变压器244、开关、输入/输出设备246以及仪表248。输入/输出设备246例如可以是显示与温度传感器32或流量计36相关的信息的触摸屏。见图1。此夕卜，输入/输出设备246可允许控制加热器232以调节温度或者调节阀(将在下面讨论)以控制该装置中流体的流动。
[0039]本发明的另一个实施例示于图3A和3B中，其中与上述零件相同的零件除了加上前缀“3”以外具有相同的附图标记。
[0040]如该实施例所示，装置310包括一个或者更多探头350，所述探头布置在例如管线338a中以用于