用于蒸汽发生器的热交换器和包括这种热交换器的蒸汽发生器

摘要

根据本发明的一个实施例的蒸汽发生器的热交换器，包括板和通过光致化学蚀刻方法形成在板上的通道，其中通道包括：主传热部段，其以具有弯曲或曲线流动路径方式形成，从而比以直线方式连接一侧与另一侧的长度延伸得更长；以及阻流部段，其形成为具有比形成在主传热部段上的通道的宽度更小的宽度，并且以具有弯曲或曲线流动路径的方式连接到主传热部段的一侧，以便比以直线连接入口与出口的长度延伸得更长。

说明书

技术领域

这些实施例涉及利用印刷电路热交换器、板型热交换器等作为蒸汽发生器 来稳定地产生蒸汽的技术，即涉及印刷电路蒸汽发生器或板型蒸汽发生器。

背景技术

印刷电路热交换器由英国的Heatric有限责任公司开发并且在一般工业领 域中具有各种各样的用途。印刷电路热交换器是具有如下结构的热交换器：其 中，通过光致化学蚀刻技术和扩散粘合，使用通道的致密布置避免在热交换器 的各板之间的焊接。因此，印刷电路热交换器适用于高温和高压环境并且具有 高密度和优良热交换性能。印刷电路热交换器的优点，诸如抗高温和高压环境 的耐用性、高密度和优良的热交换效率将印刷电路热交换器的应用范围扩展到 各个领域，诸如在空调、燃料电池、车辆、化学工艺、医疗器械、原子能、核 电站、通信装置、极低温环境等中涉及的蒸发器、冷凝器、冷却器、散热器、 热交换器、反应器等。

几百年来，板型热交换器广泛地用于工业领域中。板型热交换器通常被构 造成使得板被压出以形成通道并且然后使用垫圈或者通过典型模制或钎焊方 法联接。因此，在应用领域方面，板型热交换器类似于印刷电路热交换器，但 是更广泛地用于低压环境下。板型热交换器的热交换效率低于印刷电路热交换 器的热交换效率，但是高于壳管式热交换器的热交换效率。而且，通过比印刷 电路热交换器更简化的工艺来制造板型热交换器。

然而，在涉及两相流动的应用中(诸如蒸发器)，印刷电路和板型热交换 器在有限的操作条件下使用。印刷电路热交换器或板型热交换器并未广泛地用 作蒸汽发生器，这是由于在通道中的流动不稳定性，但是其表现出比其它类型 热交换器更高的传热效率，诸如壳管式热交换器等。

因此，可以考虑能在各种操作范围内稳定地产生蒸汽并且解决流动通道中 的流动不稳定性的热交换器。

发明内容

因此，详细描述的一方面在于提供一种能用作蒸汽发生器的热交换器。

详细描述的另一方面在于提供一种能利用改进的结构更稳定地产生蒸汽 的热交换器。

为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，如在本文所实施和广泛 地描述的那样，提供一种用于蒸汽发生器的热交换器，热交换器包括板以及形 成在板上的通道，其中通道中每一个包括：主传热部段，主传热部段包括弯曲 或曲线流动路径以比一侧与另一侧之间的距离延伸得更长；以及阻流部段，阻 流部段形成为具有比形成在主传热部段上的通道的宽度更小的宽度，并且以具 有弯曲或曲线流动路径的方式连接到主传热部段的一侧，以比入口与出口之间 的距离延伸得更长。

根据本发明的一个实施例，热交换器还可包括流动路径膨胀部段，流动路 径膨胀部段以具有逐渐增加的宽度的方式形成在阻流部段与主传热部段之间。

根据本发明的一个实施例，阻流部段还可以包括弯曲或曲线流动路径以用 于增加阻流部段的流动阻力。

根据本发明的一个实施例，阻流部段可以包括：第一部分，第一部分在第 一方向延伸，第一方向是使入口与出口彼此连接的方向；以及第二部分，第二 部分在第二方向延伸，第二方向与第一方向相交，其中第一部分和第二部分以 交错方式形成。

根据本发明的一个实施例，阻流部段还可包括突然膨胀或突然收缩的流动 路径以用于增加阻流部段的流动阻力。

根据本发明的一个实施例，第一部分和第二部分之一可以连接到另一个的 边缘。

根据本发明的一个实施例，第一部分和第二部分之一可以连接到另一个的 两端之间的一部分。

根据本发明的一个实施例，阻流部段可以被构造成使得从入口朝向出口的 向前路径具有小于从出口朝向入口的向后路径的流动阻力。

根据本发明的一个实施例，阻流部段可以包括连接入口与出口的第一和第 二倾斜部分以及旁通部分，旁通部分以使向后路径具有更大流动阻力的方式形 成。

根据本发明的一个实施例，旁通部分可以被构造成从倾斜部分之一的一端 延伸到另一倾斜部分的两端之间的一部分从而远离出口。

根据本发明的一个实施例，主传热部段可包括：第一区域，其中存在呈液 态的流体；第二区域，其中存在液态和气态流体；以及第三区域，其中存在气 态流体。第一区域至第三区域的通道中的至少一个以连通方式连接。

根据本发明的一个实施例，热交换器还包括公共集管，公共集管连接到阻 流部段的入口。

为了实现这些和其它优点，根据本发明另一实施例的用于蒸汽发生器的热 交换器可以包括：第一至第三板，其一个叠加于另一个上；以及分别形成在板 上的通道，其中通道中每一个包括主传热部段，主传热部段具有弯曲或曲线流 动路径以比一侧与另一侧之间的距离延伸得更长；其中第二板包括阻流部段， 阻流部段形成为具有比形成在主传热部段上的通道的宽度更小的宽度，并且以 具有弯曲或曲线流动路径的方式连接到主传热部段的一侧，以比入口与出口之 间的距离延伸得更长。

根据本发明的一个实施例，可以通过第一板的通道引入和排放第一流体， 并且通过第二板和第三板的通道引入和排放第二流体。

根据本发明的一个实施例，在第二板与第三板的叠加状态中，第三板的主 传热部段可以形成第二通道的上部，第二板的主传热部段可以形成第二通道的 下部，并且第一板可以形成具有至少一个板的通道。

根据本发明的一个实施例，第二板还可包括以具有逐渐增加的宽度的方式 形成在阻流部段与主传热部段之间的下流动路径膨胀部段。

根据本发明的一个实施例，第三板还可包括形成在与下流动路径膨胀部段 对应的位置处的上流动路径膨胀部段。

根据本发明的一个实施例，阻流部段还可以包括弯曲或曲线流动路径以用 于增加阻流部段的流动阻力。

根据本发明的一个实施例，阻流部段可包括：第一部分，第一部分在第一 方向延伸，第一方向是使入口与出口彼此连接的方向；以及第二部分，第二部 分在第二方向延伸，第二方向与第一方向相交，其中第一部分和第二部分以交 错方式形成。

根据本发明的一个实施例，阻流部段还可包括突然膨胀或突然收缩的流动 路径，从而增加阻流部段的流动阻力。

根据本发明的一个实施例，第一部分和第二部分之一可以连接到另一个的 边缘。

根据本发明的一个实施例，第一部分和第二部分之一可以连接到另一个的 两端之间的一部分。

根据本发明的一个实施例，阻流部段可以构造成使得从入口朝向出口的向 前路径具有小于从出口朝向入口的向后路径的流动阻力。

根据本发明的一个实施例，阻流部段可以包括连接入口与出口的第一和第 二倾斜部分以及旁通部分，旁通部分以使向后路径具有更大流动阻力的方式形 成。

根据本发明的一个实施例，旁通部分可以构造成从倾斜部分之一的一端延 伸到另一倾斜部分的两端之间的一部分从而远离出口。

有利效果

根据详细描述，根据本发明的至少一个实施例的用于具有该构造的蒸汽发 生器的热交换器可以增加阻流部段中的流动阻力，这能允许更稳定地产生蒸汽 并未因此延长用于蒸汽发生器的热交换器的寿命。

而且，更宽的流动路径面积可以施加到蒸汽发生器上，这可能导致减少流 动路径的污染。

并且，通过使用简单切换的流动路径，根据本发明的用于蒸汽发生器的热 交换器可以施加到用于蒸汽发生器的相关技术的热交换器上。而且，用于蒸汽 发生器的热交换器可以被制造为更紧凑的尺寸，并且能从主传热部段移除焊接 部分。

附图说明

图1是形成在相关技术的热交换器的第二板上的通道的概念图。

图2是形成在相关技术的热交换器的第一板上的通道的概念图。

图3至图7是形成在根据本发明的各实施例的用于蒸汽发生器的热交换器 的第二板上的通道的概念图。

图8至图12是形成在根据本发明的各实施例的用于蒸汽发生器的热交换 器的第二板上的通道的概念图。

图13A和图13B是形成在根据本发明的另一实施例的用于蒸汽发生器的 热交换器的第二板上的通道的概念图。

图14是形成在根据本发明的另一实施例的用于蒸汽发生器的热交换器的 第三板上的通道的概念图。

图15是形成在根据本发明的另一实施例的用于蒸汽发生器的热交换器的 第二板上的通道的概念图。

图16是形成在根据本发明的另一实施例的用于蒸汽发生器的热交换器的 第一板上的通道的概念图。

图17是沿着图14至图16的线IV-IV截取的截面图。

图18是沿着图14至图16的线V-V截取的截面图。

图19和图20分别是示出在图7和图12中的阻流部段中的流体流动的概 念图。

具体实施方式

现在将参照附图根据本文公开的示例性实施例给出用于蒸汽发生器的 热交换器的细节的描述。在以下说明中所公开的用于组成元件的后缀“模 块”或“单元”仅仅是旨在用来方便说明书的描述，因此后缀本身并不给予任 何特殊的意义或功能。为了参照附图简要描述起见，相同或者等同的部件 将设置有相同的附图标记，并且将不再重复对其的描述。单数表达可以包 括复数表达，除非其通过上下文表示明确不同的意义。

蒸汽发生器使用一次水的热量将二次水变(转变)成蒸汽，将蒸汽供 应给涡轮，并且使用供应的蒸汽来旋转涡轮以便发电。多个热交换器安置 于蒸汽发生器中。并且当第一流体通过热交换器的第一板时，通过第二板 的第二流体由于传到邻近第一板设置的第二板的热而转变成蒸汽。

图1是形成在相关技术的热交换器的第二板120上的通道C的概念图， 并且图2是形成在相关技术的热交换器的第一板上的通道C的概念图。

如图1和图2所示，当第一冷却剂流过形成在第一板110上的通道C 时，向第二板120传热。传递的热量可以加热第二冷却剂，第二冷却剂沿 着第二板120流动，籍此产生蒸汽。

在这个过程中，通常在涉及流动通道内的两相流动的热交换器中，如 果使用该流动路径(图1中的d1)则会发生流动不稳定性，这归因于压力 波传播，压力波源自蒸汽产生所造成的体积快速增加和密度减小。因此， 压力波在流动路径方向上前后传播。由于相变位置差异引起的压降差造成 不稳定的流动，并且这增加了流动不稳定性。特别地，对于具有连接到公 共集管的多个流动通道的蒸汽发生器，由于在多通道之间的相变失配的反 馈效果(平行通道振荡)，不稳定性变得更强，并且可能失去充当蒸汽发 生器的功能。这特别地是具有宽范围操作模式(诸如启动和低水平功率操 作)的蒸汽发生器的重要问题。

为了减小这种效果，具有较宽的一般操作范围的壳管式蒸汽发生器采 用在次级管入口处具有高流动阻力的孔口。

如图1所示，简单地减小流动路径面积的相关技术(d2至d4)可能造 成问题，诸如流动路径积垢、堵塞、阻塞等，并且因此可能受到限制而不 能应用于需要长期寿命的应用，诸如核电环境。在本发明中，流动路径的 积垢是指由于长期使用蒸汽发生器而积聚的各种类型杂质减小或阻塞流动 路径截面的效果。因此，这影响了水的流率。由于入口流动路径截面进一 步减小，这个问题可能加剧。

第一板和第二板可以安装在其入口或出口并不彼此重叠的位置，并且 因此本发明可能并不限于如图1或图2所示的印刷电路流动路径的构造。

在下文中，本文所公开的热交换器或者用于蒸汽发生器的热交换器除 非具体地提及，通常指一般的板型和印刷电路热交换器，并且也甚至指采 用板的不同加工或粘合方法的情况。

图3至图7是形成在根据本发明的实施例的用于蒸汽发生器的热交换 器的第二板上的通道的概念图。

在第二流体流过第二板220、320、420、520、620的同时，发生从液 体到气体的相变，从而产生蒸汽。第二板220、320、420、520、620可以 包括多个通道C，通道C可以具有在一米(m)至数毫米(mm)范围内的 宽度。

通道C中每一个可以分成主传热部段221、321、421、521、621和阻 流部段222、322、422、522、622。主传热部段221、321、421、521、621 的通道C可以是弯曲的，以便延伸比一侧221a、321a、421a、521a、621a 与另一侧221b、321b、421b、521b、621b之间的距离(一侧221a、321a、 421a、521a、621a与另一侧221b、321b、421b、521b、621b以直线连接的 长度)更长。与直线连接的长度相比，这可能延伸每个通道C的长度，这 种延伸可能会显著增加热交换面积并且因此改进热交换器效率。本文所公 开的实施例只是示出了弯曲形状，但本发明未必限于呈弯曲形状的流动路 径，因为甚至在使用曲线流动路径的情况下也可以实现类似效果。

阻流部段222、322、422、522、622中每一个可以具有比主传热部段 221、321、421、521、621上形成的通道宽度更小的宽度并且可以弯曲从而 比一侧222a、322a、422a、522a、622a与另一侧222b、322b、422b、522b、 622b之间的距离(一侧222a、322a、422a、522a、622a与另一侧222b、 322b、422b、522b、622b以直线连接的长度)延伸得更长。阻流部段222、 322、422、522、622可以连接到对应于主传热部段221、321、421、521、 621的入口的一侧。阻流部段222、322、422、522、622可以在入口区域设 有更长和更窄的通道，导致更大的流动阻力并且因此在较宽操作范围内减 小每个通道内的流动不稳定性。因此，蒸汽发生器能以稳态操作。本文所 公开的实施例只示出了弯曲形状，但本发明可不必限于弯曲形状，因为甚 至在使用曲线流动路径的情况下也可以获得类似效果。

流动路径膨胀部段223、323、423、523、623可以形成在阻流部段222、 322、422、522、622与主传热部段221、321、421、521、621之间。流动 路径膨胀部段223、323、423、523、623可以具有逐渐增加的宽度，从而 防止冷却剂流量的显著变化。

图3和图4示出了根据本发明的示例性构造，其分别采用减小流动路 径面积和增加流动路径长度的流动路径结构，以便增加阻流部段222、322 的流动阻力，但是本发明可不必限于这些构造。

参考图3，阻流部段222包括第一(主要)部分222c和第二(次要) 部分222d。第一部分222c是在第一(主要)方向延伸的部分，第一方向是 连接入口和出口的方向，并且第二部分222d是在第二(次要)方向延伸的 部分，第二方向与第一方向相交。第一部分222c与第二部分222d可以交 错方式形成。第一部分222c和第二部分222d之一可以连接到另一个的边 缘。

参考图4，阻流部段322包括第一倾斜部分322c和第二倾斜部分322d。 第一倾斜部分322c和第二倾斜部分322d可以在一端处彼此连接。

图5和图6示出了根据本发明的示例性构造，其分别采用与图3和图 4中示出的那些不同的流动路径结构，从而增加阻流部段422和522的流动 阻力，但是本发明可不必限于这种构造。

参考图5，阻流部段422包括第一部分422c和第二部分422d。第一部 分422c是在第一方向延伸的部分，该第一方向是连接入口和出口的方向， 并且第二部分422d是在第二方向延伸的部分，该第二方向与第一方向相交。 第一部分422c和第二部分422d以交错方式形成。第一部分422c和第二部 分422d之一可以连接到另一个的边缘。第一部分422c和第二部分422d分 别具有不同长度和更弯曲部分，不同于图3中示出的那些。这可以进一步 增加流动阻力。

参考图6，阻流部段522包括第一部分522c和第二部分522d。第一部 分522c是在第一方向延伸的部分，该第一方向是连接入口和出口的方向， 并且第二部分522d是在第二方向延伸的部分，该第二方向与第一方向相交。 第一部分522c和第二部分522d可以交错方式形成。第一部分522c和第二 部分522d之一连接到另一个的两端之间的一部分。不同于图3中示出的那 些，第一部分522c和第二部分522d分别具有不同长度，并且还包括突然 膨胀或突然收缩的流动路径区域，从而具有造成更大流动阻力的形状。这 可能会导致流动阻力增加。

图7示出了根据本发明的示例性构造，其中，在向前方向和向后方向 上采用不同的流动路径结构，以便增加阻流部段622的向后流动阻力，但 是本发明可不限于这种构造。

参考图7，阻流部段622包括第一倾斜部分622c和第二倾斜部分622d。 此处，阻流部段622被构造成使得从入口朝向出口的向前路径具有小于从 出口朝向入口的向后路径的流动阻力。因此，向后流动阻力可能变得大于 向前流动阻力。

为了实现这点，提供旁通部分622e，其中向后路径具有更大的流动阻 力。旁通部分622e将倾斜部分之一的边缘连接到另一倾斜部分两端之间的 一部分从而远离出口。

图8至图12是形成在根据本发明各实施例的用于蒸汽发生器的热交换 器的第二板上的通道的概念图。在此情况下，可以通过将流动方向切换到 与图1的流动方向(d1)相反而形成通道。

第二板1220、1320、1420、1520、1620可以包括多个通道C，通道C 具有在一米(m)至数毫米(mm)范围内的宽度。

形成在第二板1220、1320、1420、1520、1620上的通道C中每一个可 以分成主传热部段1221、1321、1421、1521、1621和阻流部段1222、1322、 1422、1522、1622。主传热部段1221、1321、1421、1521、1621的通道C 中每一个可以是弯曲的，以便比一侧1221a、1321a、1421a、1521a、1621a 与另一侧1221b、1321b、1421b、1521b、1621b之间的距离(一侧1221a、 1321a、1421a、1521a、1621a与另一侧1221b、1321b、1421b、1521b、1621b 以直线连接的长度)延伸得更长。这可以延伸通道长度，其会增加热交换 面积并且因此改进热交换器效率。本文所公开的实施例只示出了弯曲形状， 但本发明可不必限于呈弯曲形状的流动路径，因为甚至在使用曲线流动路 径的情况下也可以获得类似效果。

阻流部段1222、1322、1422、1522、1622的通道中每一个可以具有比 主传热部段1221、1321、1421、1521、1621上形成的通道宽度更小的宽度 并且可以弯曲从而比一侧1222a、1322a、1422a、1522a、1622a与另一侧 1222b、1322b、1422b、1522b、1622b之间的距离(一侧1222a、1322a、 1422a、1522a、1622a与另一侧1222b、1322b、1422b、1522b、1622b以 直线连接的长度)延伸得更长。阻流部段1222、1322、1422、1522、1622 可以连接到与主传热部段1221、1321、1421、1521、1621的入口对应的一 侧。阻流部段1222、1322、1422、1522、1622可以形成通道，这些通道在 热交换器的入口区域处长度更长且宽度更小。这可能导致更大的流动阻力 和因此在较宽操作范围内减小每个通道中的流动不稳定性。因此，蒸汽发 生器能以稳态操作。本文所公开的实施例只是示出了弯曲形状，但本发明 可不必限于弯曲形状，因为甚至在使用曲线流动路径的情况下也可以获得 类似效果。

流动路径膨胀部段1223、1323、1423、1523、1623可以形成在阻流部 段1222、1322、1422、1522、1622与主传热部段1221、1321、1421、1521、 1621之间。流动路径膨胀部段1223、1323、1423、1523、1623可以具有逐 渐增加的宽度，从而防止冷却剂流动中的显著变化。

而且，公共集管1224、1324、1424、1524、1624可以形成于阻流部段 1222、1322、1422、1522、1622的入口处。通过公共集管1224、1324、1424、 1524、1624供应的第二流体分别分配到第二板1220、1320、1420、1520、 1620的通道C内。

图8和图9示出了根据本发明的示例性构造，其采用减小流动路径面 积和增加流动路径长度的流动路径结构，以便增加阻流部段1222、1322的 流动阻力，但是本发明可不必限于这些构造。

参考图8，阻流部段1222包括第一部分1222c和第二部分1222d。第 一部分1222c是在第一方向延伸的部分，该第一方向是连接入口和出口的 方向，并且第二部分1222d是在第二方向延伸的部分，该第二方向与第一 方向相交。第一部分1222c和第二部分1222d可以交错方式形成。第一部 分1222c和第二部分1222d之一可以连接到另一个的边缘。

参考图9，阻流部段1322包括第一倾斜部分1322c和第二倾斜部分 1322d。第一倾斜部分1322c和第二倾斜部分1322d可以在一端处彼此连接。

图10和图11示出了根据本发明的示例性构造，其采用与图8和图9 中示出的那些不同的流动路径结构，从而增加阻流部段1422和1522的流 动阻力，但是本发明可不必限于这种构造。

参考图10，阻流部段1422包括第一部分1422c和第二部分1422d。第 一部分1422c是在第一方向延伸的部分，该第一方向是连接入口和出口的 方向，并且第二部分1422d是在第二方向延伸的部分，该第二方向与第一 方向相交。第一部分1422c和第二部分1422d可以交错方式形成。第一部 分1422c和第二部分1422d之一可以连接到另一个的边缘。与图3中示出 的那些不同，第一部分1422c和第二部分1422d可以分别具有不同的形状 和更弯曲部分。这会进一步增加流动阻力。

参考图11，阻流部段1522包括第一部分1522c和第二部分1522d。第 一部分1522c是在第一方向延伸的部分，该第一方向是连接入口和出口的 方向，并且第二部分1522d是在第二方向延伸的部分，该第二方向与第一 方向相交。第一部分1522c和第二部分1522d可以交错方式形成。第一部 分1522c和第二部分1522d之一连接到另一个的两侧端之间的一部分。不 同于图3中示出的那些，第一部分1522c和第二部分1522d分别具有不同 长度，并且还包括突然膨胀或突然收缩的流动路径区域，从而具有造成更 大流动阻力的形状。这会导致流动阻力增加。

图12示出了根据本发明的示例性构造，其中，在向前方向和向后方向 采用不同的流动路径结构以便增加阻流部段1622的向后流动阻力，但是本 发明可不限于这种构造。

参考图12，阻流部段622包括第一倾斜部分1622c和第二倾斜部分 1622d。此处，阻流部段1622被构造成使得从入口朝向出口的向前路径具 有小于从出口朝向入口的向后路径的流动阻力。因此，向后流动阻力会大 于向前流动阻力。

为了实现这点，提供旁通部分1622e，其中向后路径具有更大的流动阻 力。旁通部分1622e将倾斜部分之一的一端连接到另一倾斜部分两端之间 的一部分从而远离出口。

图13A和图13B是形成在根据本发明的另一示例性实施例的用于蒸汽 发生器的热交换器的第二板上的通道C的概念图。

参考图13A，通道C中每一个可以分成主传热部段21和阻流部段222。 主传热部段221的通道C中每一个可以弯曲以便比一侧221a与另一侧221b 之间的距离(一侧221a和另一侧221b以直线连接的长度)延伸得更长。 与直线连接的长度相比，这会延伸每个通道C的长度，其会增加热交换面 积并因此改进热交换器效率。

本文所公开的实施例只是示出了弯曲形状，但本发明可不限于呈弯曲 形状的流动路径，因为甚至在使用曲线流动路径的情况下也可以获得类似 效果。

主传热部段221可以分成第一区域R1、第二区域R2和第三区域R3， 在第一区域R1中，存在呈液态的流体，在第二区域R2中，存在液态和气 态流体，在第三区域R3中，存在气态流体。

第二区域R2或第三区域R3的通道C可以彼此连通。更详言之，临近 于第三区域R3的第二区域R2的通道C可以彼此连通。这会更便于气态流 体沿着通道C流动。

阻流部段222的通道中每一个可以被构造成宽度比形成在主传热部段 221上的通道更窄，并且被构造成弯曲形式从而比入口222a与出口222b 之间的距离(入口222a和出口222b以直线连接的长度)延伸得更长。阻 流部段222可以连接到与主传热部段221的入口对应的一侧。阻流部段222 可以在热交换器的入口区域处形成具有更长长度和更小宽度的通道，以生 成大流动阻力，从而在较宽操作范围内减小每个通道中的流动不稳定性。 这可以允许蒸汽发生器的稳定操作。此实施例只是示出了弯曲形状，但本 发明可不限于弯曲形状，因为甚至在使用曲线流动路径的情况下也可以获 得类似效果。

流动路径膨胀部段223可以形成在阻流部段222与主传热部段221之 间。流动路径膨胀部段223可以形成为具有逐渐增加的宽度，从而防止冷 却剂流量的显著变化。

仍然参考图13A，阻流部段222包括第一部分212c和第二部分212d。 第一部分212c是在第一方向延伸的部分，该第一方向是连接入口和出口的 方向，并且第二部分212d是在第二方向延伸的部分，该第二方向与第一方 向相交。第一部分212c和第二部分212d可以交错方式形成。第一部分212c 和第二部分212d之一可以连接到另一个的边缘。图13A示出了其中某些流 动路径彼此连通的示例性构造，但是本发明可不必限于这些构造。

而且，参考图13B，当主传热部段221的通道C的大部分被构造成彼 此连通时，主传热部段221可以表现出与壳管式热交换器的壳侧操作类似 的特征。因此，阻流部段222充当经济器，该经济器允许流率的均匀分布 并且改进传热特征。图13B示出了其中主传热部段221的大部分通道彼此 连通的示例性构造，但是本发明可不必限于这些构造。

图14是形成在根据本发明另一实施例的用于蒸汽发生器的热交换器 的第三板上的通道C的概念图，图15是形成在根据本发明另一实施例的用 于蒸汽发生器的热交换器的第二板上的通道C的概念图，并且图16是形成 在根据本发明另一实施例的用于蒸汽发生器的热交换器的第一板上的通道 C的概念图。

并且，图17是沿着图14至图16的线IV-IV所截取的截面图，并且图 18是沿着图14至图16的线V-V所截取的截面图。

如在图14至图18中所示，第一板至第三板710、720和730以叠加方 式布置。更详言之，第二板720安置在第一板710上，并且第三板730可 以安置在第二板720上。尽管未图示，至少一个另一板可以安置在第三板 730上，并且第二流体可以沿着安置在第三板730上的板流动。

当沿着第一板710流动时，第一流体向第二流体传热，第二流体沿着 第二板720和第三板730流动。由于来自第一流体的热，第二流体发生从 液体到气体的相变。

在此情形下，第二板720和第三板730可以在预定部段处形成一个通 道。即，如图18中所示，当第二板720形成通道下部时，第三板可以形成 通道上部。此处，预定部段可以对应于分别形成在第二板720和第三板730 上的通道C的主传热部段721和731。

返回参考图15，第二板720的通道C中每一个可以分成主传热部段721 和阻流部段722。主传热部段721的通道C可以被构造成弯曲形式以便比 一侧721a与另一侧721a之间的距离(一侧721a和另一侧721a以直线连接 的长度)延伸得更长。与直线连接的长度相比，这可能延伸通道C的长度， 其会增加热交换面积并且因此改进热交换器效率。本文所公开的实施例示 出了弯曲形状，但本发明可以不必限于呈弯曲形状的流动路径，因为甚至 在使用曲线流动路径的情况下也可以获得类似效果。

阻流部段722的通道C中每一个被构造成宽度比形成在主传热部段 721上的通道更窄，并且被构造成弯曲形式从而比入口722a与出口722b 之间的距离(入口722a和出口722b以直线连接的长度)延伸得更长。阻 流部段722可以连接到与主传热部段721的入口对应的一侧。阻流部段722 可以在热交换器的入口区域处形成具有更长长度和更小宽度的通道，以生 成大流动阻力，从而在较宽操作范围内减小每个通道内的流动不稳定性。 这可以允许蒸汽发生器的稳定操作。本实施例只示出了弯曲形状，但本发 明可不限于弯曲形状，因为甚至在使用曲线流动路径的情况下也可以获得 类似效果。

流动路径膨胀部段723可以形成在阻流部段722与主传热部段721之 间。流动路径膨胀部段723可以具有逐渐增加的宽度，从而防止冷却剂流 量的显著变化。

返回参考图14，第三板730的通道C中每一个可以包括仅主传热部段 731和流动路径膨胀部段733，而没有阻流部段。这是由于第二板720和第 三板730分别形成通道的下部和上部。第二板720的阻流部段722可以连 接到第二板720和第三板730的流动路径膨胀部段723和733。

返回参考图16，形成在第一板710上的通道中每一个包括主传热部段 711。主传热部段711的每个通道可以弯曲以便比一侧711a与另一侧711b 之间的距离(一侧711a和另一侧711b以直线连接的长度)延伸得更长。 与直线连接的长度相比，这会延伸每个通道C的长度，其会增加热交换面 积并且因此改进热交换器效率。本文所公开的实施例示出了弯曲形状，但 本发明可不必限于呈弯曲形状的流动路径，因为甚至在使用曲线流动路径 的情况下也可以获得类似效果。

在图14至图16中示出的板仅示出构成热交换器板的实施例。即，如 在先前参考图3至图13所提到的那样，根据热交换器的设计条件，阻流部 段、流动路径膨胀部段或公共集管可以形成在板上。

图19和图20分别是在图7和图12中示出的阻流部段中的流体流动的 概念图。如图所示，阻流部段612,622包括第一倾斜部分612c、622c和第 二倾斜部分612d、622d。此处，阻流部段612、622被构造成使得从入口到 出口的向前路径表现出小于从出口到入口的向后路径的流动阻力并且向前 流动表现出比向后流动更平稳的变化。因此，向后流动阻力可能大于向前 流动阻力。

为了实现这点，设置具有大流动阻力的旁通部分612e、622e，这是由 于延伸的向后路径和彼此相交的流动方向之间的干扰造成。旁通部分612e、 622e被构造成将倾斜部分之一的一端连接到另一倾斜部分两端之间的一部 分从而远离出口。

流体沿着第一倾斜部分612c、622c和第二倾斜部分612d、622d在向 前方向流动，而沿着第一倾斜部分612c、622c流动并且然后经由旁通部 分612e、622e在向后方向朝向第二倾斜部分612d、622d的中点移动。因 此，向后路径可能变得比向前路径更长并且向后路径和向前路径的流动方 向可能彼此交叉以造成它们之间的干扰。这可能会导致比向前流动阻力进 一步增加的向后流动阻力。

前文提到的用于蒸汽发生器的热交换器可能不必限于前面实施例的构 造和方法，而是这些实施例的部分或全部可以选择性地组合以得到许多变 型。

[工业适用性]

根据本发明的用于蒸汽发生器的热交换器可以不限于应用于前文提到 的实施例的构造和方法，这些实施例的一部分或全部可以选择性地组合以 得到各种修改。