BE431357A - - Google Patents

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BE431357A
BE431357A BE431357DA BE431357A BE 431357 A BE431357 A BE 431357A BE 431357D A BE431357D A BE 431357DA BE 431357 A BE431357 A BE 431357A
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BE
Belgium
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plates
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heat exchanger
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French (fr)
Publication of BE431357A publication Critical patent/BE431357A/fr

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/04Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

       

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  Perfectionnements aux échangeurs de chaleur à plateaux empilés 
La présente invention concerne des échangeurs de chaleur du type à plateaux empilés ou en d'autres termes des appareils à surface établis au moyen d'un certain nombre d'u- nités individuelles et interchangeables consistant essentiel- lement en des corps en forme de plateaux qui fournissent des surfaces de transmission de chaleur et sont empilés les uns à côté des autres de'façon à former entre eux à leurs côtés opposés des systèmes de canaux fermés séparés pour différents fluides, tout en se supportant l'un l'autre ;

   elle concerne plus particulièrement des appareils de ce genre dans lesquels les surfaces de transmission de chaleur des plateaux-sont 
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 placées de champ par rapport aux côtés du plateau et forment 

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 entre elles, dans chaque corps, des conduits entrelacés de façon adjacente suivant des trajets sinueux, continûment au- tour d'eux-mêmes depuis le centre jusqu'à la périphérie de l'appareil, en spirales par exemple, les conduits étant ou- verts d'une part sur les côtés opposés alternativement, quoi- que étant couverts à ces endroits par un plateau adjacent dans l'appareil, ce qui procure le système de canaux dans ce- lui-ci. 



   Dans les appareils de ce genre, il est connu d'em- ployer des plateaux ayant les surfaces de transmission de chaleur incurvées ou en tous cas placées obliquement par rap- port aux côtés du plateau et inclinées l'une vers l'autre sur les côtés opposés d'un conduit, tout en   coïncidant   dans les deux cas latéralement de telle manière, à l'extrémité, avec les côtés du plateau que l'on obtient des conduits ayant sensiblement une section en forme de V ou une section analo- gue. Il est évident que pour des trajets en spirales tout au moins, une semblable section transversale est peu satis- faisante par suite de la différence relativement grande du rayon de courbure aux différentes parties du canal vu que la vitesse d'écoulement est ainsi sujette à varier en conséquen- ce dans les différentes parties.

   Ainsi la vitesse sera plus faible aux parois internes du canal qu'aux parois externes et la différence sera extrêmement grande en des points oppo- sés de la partie élargie d'un canal, tandis que la largeur variable du canal elle-même est très nuisible en toute cir- constance pour ce qui concerne le passage de liquides en relation d'échange de chaleur. Ceci a pour résultat un fai- ble rendement thermique, vu qu'il est désirable de maintenir une vitesse élevée et régulière partout en vue d'obtenir une bonne transmission de chaleur, et peut en outre impliquer 

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 une tendance pour les matières solides présentes dans les fluides à provoquer des dépôts sur les parties des surfaces près desquelles la vitesse d'écoulement est extrêmement fai- ble, ce qui dans beaucoup de cas diminue encore le rendement moyen.

   Un autre inconvénient, dans l'appareil connu, est que les surfaces de transmission de chaleur, à cause de leur disposition oblique, sont soumises à des efforts très défavo- rables lorsqu'elles sont serrées ensemble comme c'est néces- saire pour rendre étanches les conduits individuels de l'ap- pareil. Par conséquent les matières des surfaces doivent être relativement épaisses pour qu'elles résistent à ces efforts de façon à empêcher la dislocation qui peut provoquer des com- munications inâdmissibles entre différentes parties du système de canaux, et par suite de l'épaisseur de la matière le rende- ment est encore diminué.

   En outre, dans des conduits en forme de V du genre décrit, il est nécessaire de disposer les pla- teaux adjacents avec les conduits correspondants tournés en sens opposés, de façon que les côtés ouverts des conduits soient tournés l'un vers l'autre, et si l'on emploie des con- duits en spirale, comme c'est préféré à cause de la petite ré- sistance à l'écoulement dans ces conduits, les plateaux adja- cents devront être des images renversées l'un de l'autre de sorte qu'il faudra deux différentes séries de plateaux dans l'appareil. Il est toutefois désirable aussi dans ce cas d'em- ployer seulement une série de plateaux en vue de réduire les frais de fabrication qui sont autrement plus ou moins augmen- tés et cela en particulier lorsque l'on coule les plateaux, à 'cause de la dépense nécessaire pour conserver différentes sé- ries de moules de coulée. 



   Un des buts de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus dans des appareils du 

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 genre indiqué et de donner à un semblable appareil un rende- ment élevé et des propriétés qui font qu'il convient particu- lièrement pour l'échange de chaleur entre deux liquides. 



  Poursuivant ce but, l'un des objets de l'invention est d'em- ployer dans un semblable appareil des plateaux ayant des sur- faces de transmission de chaleur proprement dites dressées au moins approximativement dansla direction de l'axe du plateau et de l'appareil, et reliées latéralement aux côtés du plateau au moyen de parois transversales qui constituent les fonds des conduits ainsi que les côtés du plateau comme c'est nécessai- re, de façon à former des conduits à section transversale sen- siblement rectangulaire tandis qu'ils sont faits de préféren- ce relativement étroits perpendiculairement aux surfaces de transmission de chaleur proprement dites. 



   Un autre but de l'invention est de disposer tous les plateaux identiquement dans l'appareil, avec des conduits correspondants s'ouvrant dans une seule et même direction, de façon à être couverts aux côtés ouverts par les parois trans- versales du plateau voisin qui constituent le fond des con- duits correspondants dans celui-ci, pour que tous les pla- teaux puissent avoir exactement la même forme. 



   Un autre but encore de l'invention est de faire passer les deux fluides dans l'appareil à travers des conduits alternativement décalés l'un par rapport à l'autre dans des plateaux adjacents, et, tous les deux plateaux, dans les con- duits correspondants en vue d'utiliser également les parois transversales aux côtés des plateaux en vue de la transmission de chaleur. 



   Ces caractéristiques et d'autres encore apparaîtront dans la description qui suit, donnant en détail quelques réa- lisations préférées de l'invention illustrées à titre   d'exem-   ple aux dessins annexés dans lesquels : 

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La figure 1 montre une coupe axiale dans un appareil complet suivant une forme de réalisation de l'invention. 



   La figure 2 montre, en coupe transversale par la ligne 1-1 de la figure 1, un plateau de la même forme de réalisation. 



   La figure 3 montre une coupe axiale dans une paire de plateaux suivant une variante. 



   La figure 4 montre en coupe transversale par la ligne III-III de la figure 3 la même variante du plateau. 



   Si l'on se reporte à la forme de réalisation repré- sentée aux figures 1 et 2 du dessin, les chiffres 1 et la in- diquent les plateaux dont l'appareil est constitué. Dans le cas présent, les plateaux 1 sont sensiblement de forme circulaire et ont des côtés parallèles s'étendant perpendiculairement à l'axe des plateaux et de l'appareil. Entre les côtés des pla- teaux se trouvent des surfaces de transmission de chaleur pla- cées de champ dans la direction de l'axe, perpendiculairement aux côtés du plateau.

   Ces surfaces forment à leurs côtés op- posés, entre les côtés du plateau, les conduits entrelacés côte à côte 2 et 3 qui sont représentés ici s'étendant en spi- rales continûment autour d'eux-mêmes et l'un autour de l'autre, du centre vers la périphérie du plateau, tandis que vers les côtés du plateau ils sont ouverts alternativement en sens op- posés. Sur les côtés des plateaux, les surfaces de transmis- sion de chaleur proprement dites sont reliées latéralement, alternativement aux côtés opposés, au moyen de parois trans- versales 4 qui constituent les côtés du plateau ainsi que les fonds des conduits.

   Suivant la forme de réalisation représen- tée, les parois transversales ont des surfaces extérieures pla- nes coïncidant entièrement avec les côtés du plateau mais el- les peuvent avoir également une surface extérieure incurvée ou en forme de V par exemple. Les plateaux de l'appareil sont de 
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 préférence tous identiquement de la même forme et comprennent //) 

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 en tous cas des conduits qui s'étendent en des trajets cor- respondants. Comme on l'a représenté, les côtés adjacents sont disposés côte à côte avec les conduits correspondants tournés dans une seule et même direction, de sorte que les côtés ouverts des conduits, sont couverts par la paroi trans- versale du plateau adjacent, qui constitue le fond du con- duit correspondant dans celui-ci.

   De cette manière, les plateaux butent l'un contre l'autre et se supportent l'un l'autre à l'endroit des parois transversales 4 et par les conduits on obtient des systèmes de canaux fermés séparés, dans l'appareil, pour le passage des différents fluides en relation d'échange de chaleur de chaque côté des surfaces de transmission de chaleur. Pour rendre les canaux étanches on peut insérer des bourrages appropriés entre les plateaux individuels, au moins au centre et à la périphérie. Ces bourrages peuvent consister en des bandes de caoutchouc 5 par exemple, mais on peut employer également d'autres moyens dans ce but. 



   Grâce à la disposition décrite, les conduits re- çoivent une section transversale sensiblement rectangulaire et peuvent être faits assez profonds tout en étant compara- tivement étroits, de telle manière qu'une vitesse pratique- ment uniforme d'écoulement peut être maintenue partout dans les canaux, ce qui assure un rendement thermique élevé. Les conduits communiquent à leurs extrémités internes et exter- nes avec des passages axiaux d'entrée ou de sortie dans les plateaux, ces passages, pour le même service et le même flui- de, étant disposés de préférence en correspondance dans tous les plateaux de façon qu'on puisse faire en sorte qu'ils for- ment des collecteurs pour distribuer ou recevoir les fluides par rapport aux différents conduits du'système.

   Il est tou- tefois à remarquer que les conduits individuels dans le même 

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 système peuvent être reliés ensemble en parallèle ou en sé- rie, ou éventuellement certains en parallèle et d'autres en série, de n'importe quelle manière désirable suivant les cir- constances. Dans la forme de réalisation représentée, les con- duits correspondants des deux plateaux supérieurs sont reliés en série l'un à l'autre et aux branchements correspondants des deux plateaux inférieurs tandis que ces derniers sont reliés en parallèle.

   Si dans des plateaux adjacents les branchements de canaux individuels d'un système doivent être reliés en sé- rie, les passages d'entrée ou de sortie doivent être fermés d'un côté; alternativement l'un ou l'autre dans les plateaux alternés comme en 4a au plateau supérieur la, par exemple, ou bien ceci peut être réalisé au moyen de disques d'obturation 5b déjà mentionnés.

   Ainsi, dans la forme de réalisation repré- sentée, les fluides sont envoyés dans l'appareil de la maniè- re indiquée par les flèches, un des fluides entrant par le pas- sage central inférieur d'admission 20 ou dans le système de canaux 2 des deux plateaux inférieurs pour s'écouler vers la périphérie et ensuite dans des directions renversées alterna- tivement à travers le même système des plateaux supérieurs en série, pour être évacué par le passage supérieur périphérique de sortie 22, tandis que l'autre fluide est envoyé d'une ma- nière analogue par le système de canaux 3 dans le sens opposé en entrant par le passage périphérique supérieur d'admission 30 et est évacué par le passage inférieur central de sortie 33, de façon qu'on obtienne un contre-courant.

   Les passages d'en- trée et de sortie correspondent à ces passages dans les pla- teaux individuels comme on l'a indiqué précédemment. Les pla- teaux de l'appareil sont serrés ensemble avantageusement en forme de pile entre des couvercles d'extrémité amovibles 6, au moyen de boulons. De cette manière les couvercles d'extré- 

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 mité peuvent être pourvus d'accesoires habituels représentés pour relier les passages d'entrée et de sortie de l'appareil à des tuyaux pour envoyer les fluides. La forme des couver- cles d'extrémité est toutefois purement conventionnelle et peut être modifiée à volonté et l'on peut également employer d'autres moyens pour maintenir les plateaux assemblés. Ainsi les plateaux peuvent être pourvus de brides des deux côtés à la périphérie et être boulonnés ensemble par paire à ces bri- des. 



   Il doit être observé en outre qu'il n'est pas néces- saire de prévoir les passages d'entrée et de sortie pour la communication entre les branchements de canaux individuels dans un système des plateaux eux-mêmes. Ainsi ces passages peu- vent être remplacés par des liaisons amovibles disposées exté- rieurement aux plateaux et dans un espace ouvert centralement de ceux-ci. 



   Les plateaux modifiés lb et lc représentés aux fi- gures 3 et 4 du dessin ont sensiblement la même construction que le type décrit, pour ce qui concerne la forme et la dispo- sition des surfaces de transmission de chaleur et des conduits, la seule différence sous ce rapport étant que dans ce cas les conduits s'étendent en spirales aplaties de sorte que des tra- jets rectilignes alternent avec des tournants brusques à an- gles droits. De cette manière les plateaux peuvent commodément être rendus rectangulaires, comme on l'a représenté, et ceci peut être préférable parfois. 



   La variante consiste principalement en ce qu'un seul et même fluide est env oyé dans les conduits décalés l'un par rapport à l'autre de plateaux adjacents et, tous les deux pla- teaux, dans les conduits correspondants. Dans ce but, les passages d'entrée et de sortie z', z" et y' et y" des plateaux individuels pour chacun des fluides peuvent être reliés entre 

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 eux de façon à former les collecteurs à l'intérieur de l'appa- reil pour distribuer et recueillir les fluides par rapport à tous les branchements de canaux de chaque système, en parallè- le par exemple comme on l'a représenté, et de cette manière ces collecteurs pour un seul et même fluide communiquent avec un autre des conduits dans les plateaux alternés.

   'Ainsi dans le plateau lb, le fluide y entre par le passage central d'en- trée y' et l'ouverture 2by' pour être envoyé à travers le con- duit interne 2, étant envoyé de l'extrémité externe de celui- ci par l'ouverture 2by" vers l'ouverture de sortie périphéri- que y" et étant évacué par celle-ci, tandis que l'autre fluide z est envoyé dans le sens inverse par le passage périphérique d'entrée 2' et l'ouverture 3bz' dans le conduit 3 et de là par l'ouverture . 3bz" vers le passage central de sortie z'. Ces communications sont fermées dans le plateau le, comme le mon- tre la figure 4, et remplacées par des ouvertures marquées d'un X de sorte que le fluide z est envoyé par le conduit 2 et le fluide y par le canal 3 de ce plateau d'une manière ana- logue.

   Tous les deux plateaux, cette disposition est répétée et l'on voit que grâce à celle-ci les parois transversales 4 des plateaux servent de surfaces de transmission de chaleur. 



  Il est évident toutefois que les mesures pour faire passer les fluides suivant ce principe peuvent être modifiées de beaucoup de manière et être adaptées au passage des fluides en série dans les branchements des canaux individuels d'un système. 



   Un autre avantage de cette disposition est que la né- cessité de l'étanchéité serrée entre les plateaux individuels est sensiblement éliminée, vu que les conduits sont ouverts aux côtés adjacents des plateaux et qu'on envoie un seul et même fluide. Il n'y a notamment dans ces circonstances aucun danger de mélange entre les différents fluides ni aucune diffé- 

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 rence appréciable de pression sur les côtés opposés des parois transversales 4 de couvertures. Par conséquent la force pour serrer les plateaux ensemble ne doit pas être très grande et les surfaces des plateaux peuvent donc être faites assez min- ces tandis que le problème du bourrage est rendu extrêmement simple et que les frais de fabrication sont extrêmement bas dans ce cas. 



   On a décrit seulement ici un appareil à deux systè- mes séparés de canaux, mais suivant la présente invention, il est aussi possible de prévoir un plus grand nombre de systèmes de canaux. De nombreuses autres modifications pour ce qui con- cerne divers autres détails de construction peuvent également être apportées sans qu'on sorte du cadre de la présente inven- tion. 



   Il doit être particulièrement noté que les dimen- sions des différents conduits ne doivent pas être nécessaire- ment les mêmes vu qu'il est possible de faire varier la largeur de canal des différents systèmes et la profondeur des conduits dans les différents plateaux. En outre, dans le cas où les plateaux sont faits par coulée il peut être approprié de faire les conduits légèrement plus larges à leurs côtés ouverts qu'au fond de sorte que les surfaces de transmission de chaleur di- vergent ainsi légèrement en ces endroits en vue de faciliter l'enlèvement du moule de coulée. Le mode de fabrication est évidemment quelconque. En conséquence il doit être bien enten- du que l'invention n'est pas limitée autrement que par les revendications qui suivent comme cela est expressément spécifié ici. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



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  Enhancements to stacked plate heat exchangers
The present invention relates to stacked tray type heat exchangers or in other words to surface apparatuses established by means of a number of individual and interchangeable units consisting essentially of tray shaped bodies. which provide heat transmitting surfaces and are stacked next to each other so as to form between them at their opposite sides separate closed channel systems for different fluids, while supporting each other;

   it relates more particularly to devices of this type in which the heat transmission surfaces of the trays are
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 placed out of view with respect to the sides of the board and form

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 between them, in each body, conduits interlaced in an adjacent manner following sinuous paths, continuously around themselves from the center to the periphery of the apparatus, in spirals for example, the conduits being or- green on the one hand on the opposite sides alternately, although being covered in these places by an adjacent tray in the apparatus, which provides the system of channels therein.



   In apparatus of this type, it is known to employ trays having the heat transmitting surfaces curved or at least placed obliquely with respect to the sides of the tray and inclined towards each other on the sides. opposite sides of a duct, while in both cases coinciding laterally in such a way, at the end, with the sides of the tray that one obtains ducts having substantially a V-shaped section or the like . It is evident that for spiral paths at least such a cross-section is unsatisfactory owing to the relatively large difference in radius of curvature at different parts of the channel since the flow velocity is thus subject to vary. in consequence in the different parts.

   Thus the velocity will be lower at the internal walls of the channel than at the external walls and the difference will be extremely large at opposite points of the widened part of a channel, while the varying width of the channel itself is very detrimental. in all circumstances with regard to the passage of liquids in a heat exchange relationship. This results in poor thermal efficiency, since it is desirable to maintain a high and steady speed throughout in order to obtain good heat transmission, and may further involve

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 a tendency for solids in fluids to cause deposits on those parts of the surfaces near which the flow rate is extremely low, which in many cases further lowers the average yield.

   Another drawback, in the known apparatus, is that the heat transmitting surfaces, because of their oblique arrangement, are subjected to very unfavorable stresses when they are clamped together as necessary to render. the individual ducts of the appliance are sealed. Therefore the materials of the surfaces must be relatively thick so that they resist these forces so as to prevent dislocation which can cause inadmissible communications between different parts of the channel system, and consequently the thickness of the material. the yield is further reduced.

   Further, in V-shaped conduits of the kind described, it is necessary to arrange the adjacent plates with the corresponding conduits facing in opposite directions, so that the open sides of the conduits face each other. , and if spiral conduits are employed, as is preferred because of the small resistance to flow in these conduits, the adjoining trays should be inverted one of the l other so that it will take two different sets of trays in the device. However, it is also desirable in this case to employ only a series of trays in order to reduce the manufacturing costs which are otherwise more or less increased and this in particular when the trays are cast, because of the expense required to maintain different sets of casting molds.



   One of the aims of the present invention is to eliminate the drawbacks mentioned above in devices of the

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 kind indicated and to give to such an apparatus a high efficiency and properties which make it particularly suitable for the exchange of heat between two liquids.



  Pursuing this object, one of the objects of the invention is to employ in such an apparatus trays having actual heat transmission surfaces erected at least approximately in the direction of the axis of the tray and of the apparatus, and connected laterally to the sides of the tray by means of transverse walls which constitute the bottoms of the conduits as well as the sides of the tray as is necessary, so as to form conduits with a substantially rectangular cross section while they are preferably made relatively narrow perpendicular to the actual heat transmitting surfaces.



   Another object of the invention is to arrange all the trays identically in the apparatus, with corresponding conduits opening in one and the same direction, so as to be covered at the open sides by the transverse walls of the neighboring tray. which form the background of the corresponding conduits therein, so that all the trays can have exactly the same shape.



   Yet another object of the invention is to pass the two fluids in the apparatus through conduits alternately offset with respect to each other in adjacent plates, and, every two plates, in the conduits. corresponding ducts with a view to also using the transverse walls alongside the plates with a view to transmitting heat.



   These characteristics and others will become apparent in the description which follows, giving in detail some preferred embodiments of the invention illustrated by way of example in the accompanying drawings in which:

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Figure 1 shows an axial section through a complete apparatus according to one embodiment of the invention.



   Figure 2 shows, in cross section through the line 1-1 of Figure 1, a tray of the same embodiment.



   FIG. 3 shows an axial section through a pair of plates according to a variant.



   FIG. 4 shows in cross section through the line III-III of FIG. 3 the same variant of the plate.



   Referring to the embodiment shown in Figures 1 and 2 of the drawing, the numbers 1 and 1 indicate the trays of which the apparatus is made. In the present case, the trays 1 are substantially circular in shape and have parallel sides extending perpendicular to the axis of the trays and of the apparatus. Between the sides of the trays are field placed heat transmitting surfaces in the direction of the axis, perpendicular to the sides of the tray.

   These surfaces form at their opposite sides, between the sides of the tray, the side-by-side interwoven ducts 2 and 3 which are shown here extending in spirals continuously around themselves and one around the the other, from the center to the periphery of the tray, while towards the sides of the tray they are open alternately in opposite directions. On the sides of the trays, the actual heat transmission surfaces are connected laterally, alternately to the opposite sides, by means of transverse walls 4 which constitute the sides of the tray as well as the bottoms of the ducts.

   According to the illustrated embodiment, the transverse walls have flat outer surfaces completely coinciding with the sides of the tray, but they may also have a curved or V-shaped outer surface for example. The trays of the device are
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 preferably all identically of the same shape and include //)

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 in any case, ducts which extend in corresponding paths. As shown, the adjacent sides are arranged side by side with the corresponding conduits facing in one and the same direction, so that the open sides of the conduits are covered by the transverse wall of the adjacent tray, which constitutes the bottom of the corresponding conduit therein.

   In this way, the trays abut against each other and support each other at the location of the transverse walls 4 and through the ducts separate closed channel systems are obtained, in the apparatus, for the passage of different fluids in heat exchange relationship on either side of the heat transmission surfaces. To make the channels watertight, suitable packing can be inserted between the individual trays, at least at the center and at the periphery. These jams may consist of rubber bands, for example, but other means may also be employed for this purpose.



   By virtue of the arrangement described, the conduits receive a substantially rectangular cross-section and can be made sufficiently deep while being comparatively narrow, so that a substantially uniform rate of flow can be maintained throughout. channels, which ensures high thermal efficiency. The conduits communicate at their internal and external ends with axial entry or exit passages in the trays, these passages, for the same service and the same fluid, preferably being arranged in correspondence in all the trays of so that they can be made to form collectors to distribute or receive the fluids with respect to the various conduits of the system.

   It is however to be noticed that the individual ducts in the same

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 The system may be connected together in parallel or in series, or possibly some in parallel and others in series, in any manner desirable according to the circumstances. In the embodiment shown, the corresponding conduits of the two upper plates are connected in series to each other and to the corresponding branches of the two lower plates while the latter are connected in parallel.

   If in adjacent trays the connections of individual channels of a system are to be connected in series, the entry or exit passages must be closed on one side; alternatively one or the other in the alternating plates as at 4a to the upper plate 1a, for example, or else this can be achieved by means of shutter discs 5b already mentioned.

   Thus, in the illustrated embodiment, the fluids are sent to the apparatus in the manner indicated by the arrows, one of the fluids entering through the lower center inlet passage 20 or into the channel system. 2 of the two lower plates to flow to the periphery and then in reverse directions alternately through the same system of the upper plates in series, to be discharged through the peripheral upper outlet passage 22, while the other fluid is sent in a similar manner through the channel system 3 in the opposite direction, entering through the upper peripheral inlet passage 30 and is discharged through the lower central outlet passage 33, so that a counter is obtained. -current.

   The entry and exit passages correspond to these passages in the individual trays as indicated previously. The plates of the apparatus are clamped together advantageously in the form of a stack between removable end covers 6 by means of bolts. In this way the end covers

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 mité can be provided with the usual accessories shown to connect the inlet and outlet passages of the apparatus to pipes for sending the fluids. The shape of the end covers, however, is purely conventional and can be changed at will, and other means can also be employed to hold the trays together. Thus the trays can be provided with flanges on both sides at the periphery and be bolted together in pairs to these brackets.



   It should be further observed that it is not necessary to provide the inlet and outlet passages for communication between the branches of individual channels in a system of the trays themselves. Thus, these passages can be replaced by removable links arranged outside the plates and in an open space centrally thereof.



   The modified trays 1b and 1c shown in Figures 3 and 4 of the drawing have substantially the same construction as the type described, with regard to the shape and arrangement of the heat transmitting surfaces and the ducts the only difference. in this respect being that in this case the conduits extend in flattened spirals so that rectilinear paths alternate with sharp turns at right angles. In this way the trays can conveniently be made rectangular, as shown, and this may be preferable at times.



   The variant consists mainly in that one and the same fluid is sent in the conduits offset with respect to each other of adjacent plates and, every two plates, in the corresponding conduits. For this purpose, the entry and exit passages z ', z "and y' and y" of the individual plates for each of the fluids can be connected between

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 them so as to form the collectors inside the apparatus to distribute and collect the fluids with respect to all the channel connections of each system, in parallel for example as shown, and to in this way these collectors for one and the same fluid communicate with another of the conduits in the alternating plates.

   'Thus in the plate lb, the fluid enters it through the central entry passage y' and the opening 2by 'to be sent through the internal duct 2, being sent from the outer end thereof. ci through the opening 2by "to the peripheral outlet opening y" and being discharged by the latter, while the other fluid z is sent in the opposite direction through the peripheral inlet passage 2 'and the 'opening 3bz' in duct 3 and from there through the opening. 3bz "to the central outlet passage z '. These communications are closed in the plate 1c, as shown in figure 4, and replaced by openings marked with an X so that the fluid z is sent through the conduit 2 and the fluid y via channel 3 of this plate in a similar manner.

   Every two plates, this arrangement is repeated and it can be seen that, thanks to this, the transverse walls 4 of the plates serve as heat transmission surfaces.



  It is evident, however, that the measures for passing fluids according to this principle can be varied in many ways and be adapted to the passage of fluids in series in the connections of the individual channels of a system.



   Another advantage of this arrangement is that the need for tight sealing between the individual trays is substantially eliminated, as the conduits are open to adjacent sides of the trays and one and the same fluid is supplied. There is in particular in these circumstances no danger of mixing between the different fluids nor any difference.

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 appreciable lack of pressure on the opposite sides of the transverse walls 4 of covers. Therefore the force to clamp the trays together does not have to be very great and the surfaces of the trays can therefore be made quite thin - while the jam problem is made extremely simple and the manufacturing costs are extremely low in this case. .



   Only an apparatus with two separate channel systems has been described herein, but according to the present invention it is also possible to provide a greater number of channel systems. Many other modifications with regard to various other construction details can also be made without departing from the scope of the present invention.



   It should be particularly noted that the dimensions of the different ducts need not necessarily be the same since it is possible to vary the channel width of the different systems and the depth of the ducts in the different trays. Furthermore, in the case where the trays are made by casting it may be appropriate to make the ducts slightly wider at their open sides than at the bottom so that the heat transmitting surfaces thus diverge slightly at these places in view to facilitate the removal of the casting mold. The manufacturing method is obviously arbitrary. Accordingly, it should be understood that the invention is not limited other than by the following claims as expressly specified herein.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS: - - - - - - - - - - - - - - 1.- Echangeur de chaleur consistant en des plateaux empilés avec des canaux de guidage s'étendant en spirale ou <Desc/Clms Page number 11> autrement pour les- fluides d'échange, plateaux qui présentent des surfaces de transmission de chaleur placées de champ au moins approximativement dans le sens de l'axe des plateaux, tandis que ces parois sont reliées par des parois transversa- les de telle manière que la fermeture unilatérale des canaux de guidage se fait alternativement sur les côtés opposés des plateaux, caractérisé en ce que les plateaux sont réalisés de telle façon et superposés dans le même sens de manière tel- le que seules les parois transversales (4) de chaque plateau (1) servent également à recouvrir les ouvertures tournées vers elles des canaux dans les plateaux voisins (1). CLAIMS: - - - - - - - - - - - - - - 1.- Heat exchanger consisting of stacked trays with guide channels extending in a spiral or <Desc / Clms Page number 11> otherwise for exchange fluids, trays which have heat transmission surfaces placed field at least approximately in the direction of the axis of the trays, while these walls are connected by transverse walls in such a way that the unilateral closure of the guide channels takes place alternately on the opposite sides of the plates, characterized in that the plates are made in such a way and are superimposed in the same direction so that only the transverse walls (4) of each plate (1) also serve to cover the openings facing them of the channels in the neighboring plates (1). 2. - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les plateaux sont avantageusement pro- duits par un procédé de coulée de telle façon que leurs sur- faces de transmission de chaleur et les parois transversales forment un ensemble sans joint. 2. - Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the plates are advantageously produced by a casting process such that their heat transmission surfaces and the transverse walls form a seamless assembly. 3.- Echangeur suivant les revendications I et 2, caractérisé en ce que les parois transversales (4) des pla- teaux possèdent des faces extérieures planes vers les côtés du plateau et coïncidant avec ceux-ci, faces qui servent de sur- faces d'appui pour un plateau voisin et éventuellement aussi de surfaces d'étanchéité de sorte que dans l'un ou l'autre des deux plateaux voisins, des canaux de guidage partant avec dé- calage de leur surface de délimitation sont fermés l'un par rapport à l'autre, des moyens d'étanchéité appropriés pouvant être prévus entre eux si c'est nécessaire. 3.- Heat exchanger according to claims I and 2, characterized in that the transverse walls (4) of the plates have flat outer faces towards the sides of the plate and coincide therewith, faces which serve as surfaces d. 'support for a neighboring plate and possibly also sealing surfaces so that in one or the other of the two neighboring plates, the guide channels leaving with offset from their delimiting surface are closed one by one. relative to the other, suitable sealing means can be provided between them if necessary. 4. - Echangeur de chaleur suivantles revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les canaux de guidage des pla- teaux sont relativement étroits mais de préférence très profonds. 4. - Heat exchanger according to claims 1 to 3, characterized in that the guide channels of the plates are relatively narrow but preferably very deep. 5.- Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les canaux de guidage destinés à <Desc/Clms Page number 12> l'un ou à l'autre des fluides d'échange sont montés dans les différents plateaux tout à fait à volonté en série ou en pa- rallèle, toute combinaison de ces deux modes de montage pou- vant être prévue dans le même dispositif. 5.- Heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that the guide channels for <Desc / Clms Page number 12> one or the other of the exchange fluids are mounted in the different plates at will in series or in parallel, any combination of these two mounting methods being able to be provided in the same device. 6. - Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les canaux de guidage correspon- dants et de même sens dans les plateaux différents sont desti- nés à un seul et même fluide ou bien à volonté alternativement à un autre fluide d'échange. 6. - Heat exchanger according to claims 1 to 5, characterized in that the corresponding guide channels and in the same direction in the different plates are intended for one and the same fluid or alternatively at will for another. exchange fluid. 7.- Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 à 6, caractérisé par des plateaux comportant des canaux d'entrée et de sortie prévus longitudinalement dans ceux-ci à chaque extrémité des canaux de guidage et qui peuvent être ouverts de part en part ou éventuellement fermés d'un côté pour la liaison des canaux de guidage entre eux suivant les désirs. 7.- Heat exchanger according to claims 1 to 6, characterized by trays comprising inlet and outlet channels provided longitudinally in them at each end of the guide channels and which can be open right through or optionally. closed on one side for connecting the guide channels to each other as desired. 8. - Echangeur de chaleur suivant les revendications 6 et 7, dans lequel chaque plateau comporte deux canaux de guidage, caractérisé par des plateaux comportant des canaux collecteurs les traversant tous de part en part et servant à l'amenée ou au départ de l'un ou de l'autre fluide, et qui dans les plateaux voisins sont raccordés chaque fois à un autre des canaux de guidage de telle manière qu'un seul et même flui- de parcourt en succession alternée l'un après l'autre, en pa- rallèle, des canaux de guidage s'étendant avec décalage et de façon correspondante toutes les deux fois. 8. - Heat exchanger according to claims 6 and 7, wherein each plate comprises two guide channels, characterized by plates comprising collecting channels all passing right through and serving for the supply or departure of the one or the other fluid, and which in the neighboring plates are connected each time to another of the guide channels in such a way that one and the same fluid runs in alternating succession, one after the other, in in parallel, guide channels extending staggered and correspondingly every two times.
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