高压釜系统包括高压釜容器(210)和储存容器(220)，高压釜容器(210)用于对牺牲型陶瓷芯体(未示出)进行浸出操作，该储存容器(220)容纳有苛性浸出流体(230)。在容器(210)和罐(220)之间的流体流动路径中插入有热交换单元(240)，热交换单元(240)包括容纳有水形式的热交换介质(260)的主体(250)，以及以(270)和(280)表示的第一热交换导管和第二热交换导管。主体设有热交换介质入口管道(290a)和热交换介质出口管道(290b)使得可以补充介质(260)，优选地基本上连续地补充介质(260)，以优化热传递效率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高压釜系统及方法
本专利技术涉及高压釜系统和操作高压釜系统的方法，并特别但不排他地关注浸出式高压釜和及操作浸出式高压釜的方法。
技术介绍
高压釜是在各种工艺中使用的压力容器，通常需要施加高压和/或高温以对诸如部件、仪器或工件的制品进行物理和/或化学处理。在某些应用中，高压釜的操作是为了在精细部件(例如航空发动机的涡轮零件)的精密铸造中所用的牺牲型陶瓷结构(称为芯体)不能从成品部件中完整地移除的情况下，引起这些牺牲型陶瓷结构溶解或降解。为实现该目的，将该部件放置在高压釜容器内，并引入对陶瓷芯体具有破坏性(通常是苛性)的溶液。在被称为“浸出”的工艺中，利用压力和温度的组合，使高压釜内的苛性溶液剧烈沸腾，由此搅动并最终溶解陶瓷芯体。然后，将苛性溶液排放至供应罐，以便在使用来自罐的溶液用新部件重复该循环之前，可以从高压釜中移除该部件。使用诸如氮气或空气的气体对容器选择性加压，以控制容器中的浸出溶液的沸腾。有时将这称为加压的或排出的气体。图1以100示意性地一般地示出了浸出式高压釜系统，其中，高压釜容器110与储罐120流体连通。第一排放管道130和第二排放管道140在浸出循环结束时分别将排出的气体和/或蒸气和使用过的浸出流体从高压釜110输送至罐120。装载管道150将浸出流体从罐120输送到容器110，以准备下一个浸出循环。铸造技术和部件结构本身在复杂性方面不断发展，因此，已经相应地开发了用于芯体的陶瓷材料。结果，浸出操作趋向于越来越大的压力和温度。此外，高压釜内的增压和减压循环需要周期性排出气体，这可能包括潜在的有危险的夹带蒸气。快速将能量耗散到罐中也可能是危险的。提取的浸出液和排出的气体通常都返回到储存容器中，在较低的温度和压力下，该储存容器容纳有一定的贮存器容积的浸出流体。随着返回的流体被引入罐中(有时通过压力耗散管道(称为“喷淋管道”))，返回的流体的能量降低。然而，贮存器的温度随着对高压釜容器进行的连续的装载和排放循环而升高。在若干个循环后，温度达到存在危害性风险的水平。当试图在浸出工艺中适应增加的温度和压力时，之前已经考虑过简单地增加贮存器的容积。然而，这种方法除了不切实际且由于空间原因而不合需要之外，也不能解决另一个问题，即当将流体重新引入罐中时会产生过多的噪声，这部分是由于气体的迅速膨胀和贮存器液体局部沸腾。
技术实现思路
本专利技术的实施例旨在至少部分地解决上述问题。本专利技术限定于当前应参考的所附独立权利要求中。此外，可以在所附的从属权利要求中找到优选特征。根据本专利技术的一个方面，提供了一种热交换器，该热交换器与高压釜容器一起使用，该高压釜容器被布置成使用时与外部支撑系统流体连通，该热交换器被布置成使用时定位于高压釜容器与外部支撑系统之间的流体流动路径中并且彼此流体连接，该热交换器包括主体和定位在主体内的热交换导管，该热交换导管被布置成使用时在高压釜容器和支撑系统之间输送流体，该主体被布置成使用时容纳有至少部分地围绕导管的热交换介质，以在使用时促进导管中的流体与导管外的热交换介质之间的热能传递，其中浸出流体和加压的/排出的流体被布置成在高压釜容器和外部支撑系统之间单独输送，并且浸出流体和加压的/排出的流体中的至少一种通过热交换导管来输送。优选地，该导管被布置成使用时将用于浸出操作的浸出流体输送到高压釜容器中。可供选择地或另外地，导管被布置成使用时从高压釜容器输送排出的流体。因此，导管可以包括第一导管路径，该第一导管路径被布置成使用时在高压釜容器和外部支撑系统之间输送浸出流体。该导管可以包括第二导管路径，该第二导管路径被布置成使用时将排出的流体从高压釜容器输送到外部支撑系统。在优选的布置中，导管包括第一导管路径和第二导管路径。第一导管路径优选地布置成使用时将从高压釜容器排放的浸出流体输送到外部支撑系统，并且可以将浸出流体从外部支撑系统输送到高压釜容器。热交换器可以包括加热器，该加热器用于在对高压釜容器进行装载之前直接或经由热交换介质间接地加热浸出流体。外部支撑系统可包括流体的供应器和/或用于排放的流体的出口。在优选的布置中，外部支撑系统包括用于存储流体的储罐。优选地，对主体进行构造以承受超大气压。在优选的布置中，该主体包括阀调，以允许控制传热介质进入和/或离开该主体。优选地，该主体被布置成使用时容纳液体形式的传热介质。传热介质可以包括水，并且更优选地可以包括液态水。在优选的布置中，第一导管路径和/或第二导管路径包括一个或多个管。该管或每个管可以基本上是螺旋的。该管或每个管可以与交换介质进行热接触，并且更优选地可以至少部分地或基本上被交换介质包围，和/或至少部分地或基本上浸入交换介质中。本专利技术还包括一种浸出式高压釜系统，该浸出式高压釜系统包括根据本文的任何陈述的热交换器。该系统可以包括高压釜容器，并且可以包括外部支撑系统，该外部支撑系统可以包括储罐，并且该容器和支撑系统中的一个或两个被布置成与单独地定位的热交换器流体连通。根据本专利技术的另一方面，提供了一种操作浸出式高压釜系统的方法，该方法包括通过热交换器将流体从高压釜容器排放到外部支撑系统以降低流体的温度，其中该方法包括将浸出流体和加压的/排出的流体从高压釜容器分别输送到外部支撑系统，浸出流体和加压的/排出的流体中的至少一个通过热交换器的热交换导管来输送。该方法可以包括使排放的流体通过热交换器的导管，该导管与传热介质进行热接触。该方法可以包括使排放的流体的第一组分经第一导管路径通过以降低第一组分的温度，该第一组分包括浸出流体。可供选择地或另外地，该方法可以包括使排放的流体的第二组分经第二导管路径通过以降低第二组分的温度，该第二组分包括加压的/排出的流体。流体的第一组分可以包括液体组分，而第二组分可以包括气体组分。该方法可以包括在对高压釜容器进行装载以进行浸出操作之前，在热交换器中加热浸出流体。该方法可以包括通过加热热交换器的热交换介质来加热浸出流体。在优选的布置中，该方法包括通过热交换器中的相同导管，更优选相同导管路径，对高压釜进行浸出流体的装载和排放。除了相互排斥或相互矛盾的特征的组合之外，本专利技术可以包括本文所指的特征或限制的任何组合。附图说明现在将参考附图仅以举例的方式描述本专利技术的优选实施例，其中：图1示意性地示出了先前考虑的浸出式高压釜系统。图2示意性地示出了根据本专利技术实施例的浸出式高压釜系统。图3a至3d分别以透视图、移除主体的透视图、剖视图和从上方进行局部剖开的透视图示出了在根据图2的系统中使用的热交换器；和图4示意性地示出了根据本专利技术的另一个实施例的浸出式高压釜系统。具体实施方式转到图2，该图以200总体上示出了根据本专利技术实施例的高压釜系统。该系统包括高压釜容器210和储存容器220，该高压釜容器210用于对牺牲型陶瓷芯体(未示出)执行浸出操作，该储存容器220用于容纳苛性浸出流体230。在容器210与罐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热交换器，所述热交换器与高压釜容器一起使用，所述高压釜容器被布置成使用时与外部支撑系统流体连通，所述热交换器被布置成使用时定位于所述高压釜容器与所述外部支撑系统之间的流体流动路径中并且彼此流体连接，所述热交换器包括主体和定位所述主体内的热交换导管，所述热交换导管被布置成使用时在所述高压釜容器和所述支撑系统之间输送流体，所述主体被布置成使用时容纳有至少部分地围绕所述导管的热交换介质，以在使用时促进所述导管中的流体与所述导管外的热交换介质之间的热能传递，其中浸出流体和加压的/排出的流体被布置成在所述高压釜容器和所述外部支撑系统之间单独输送，并且浸出流体和加压的/排出的流体中的至少一种通过热交换导管来输送。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170531 GB 1708641.41.一种热交换器，所述热交换器与高压釜容器一起使用，所述高压釜容器被布置成使用时与外部支撑系统流体连通，所述热交换器被布置成使用时定位于所述高压釜容器与所述外部支撑系统之间的流体流动路径中并且彼此流体连接，所述热交换器包括主体和定位所述主体内的热交换导管，所述热交换导管被布置成使用时在所述高压釜容器和所述支撑系统之间输送流体，所述主体被布置成使用时容纳有至少部分地围绕所述导管的热交换介质，以在使用时促进所述导管中的流体与所述导管外的热交换介质之间的热能传递，其中浸出流体和加压的/排出的流体被布置成在所述高压釜容器和所述外部支撑系统之间单独输送，并且浸出流体和加压的/排出的流体中的至少一种通过热交换导管来输送。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述导管被布置成使用时将用于浸出操作的浸出流体输送于所述高压釜容器中。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述导管被布置成使用时输送来自高压釜容器的加压的/排出的流体。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述导管包括第一导管路径，所述第一导管路径被布置成使用时在所述高压釜容器和所述外部支撑系统之间输送浸出流体。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述导管包括第二导管路径，所述第二导管路径被布置成使用时将排出的流体从所述高压釜容器输送到所述外部支撑系统。
6.在优选的布置中，所述导管包括第一导管路径和第二导管路径。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述第一导管路径被被布置成使用时将从所述高压釜容器排放的浸出流体输送到所述外部支撑系统，并且可以将浸出流体从所述外部支撑系统输送到所述高压釜容器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器包括加热器，所述加热器用于在对所述高压釜容器进行装载之前...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍华德·皮卡德，凯尔·皮克尔斯，
申请(专利权)人：利兹及布拉德福德锅炉有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。