BRPI0712651B1

BRPI0712651B1 - HEAT EXCHANGE BOARD, HOLE FOR A HEAT EXCHANGE BOARD, AND, PLATE HEAT CHANGER

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Publication number: BRPI0712651B1
Authority: BR
Publication date: 2019-07-23

Description

“PLACA DE TROCADOR DE CALOR, GAXETA PARA UMA PLACA DE TROCADOR DE CALOR, E, TROCADOR DE CALOR DE PLACA” Campo da Invenção“HEAT EXCHANGER PLATE, GASKET FOR A HEAT EXCHANGER PLATE, AND, PLATE HEAT EXCHANGER” Field of the Invention

A presente invenção relaciona-se a uma placa de trocador de calor para um trocador de calor de placa de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. A invenção também relaciona-se a uma gaxeta para a placa de trocador de calor e um trocador de calor de placa incluindo a placa de trocador de calor e a gaxeta de acordo com a invenção.The present invention relates to a heat exchanger plate for a plate heat exchanger according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a gasket for the heat exchanger plate and a heat exchanger plate including the heat exchanger plate and the gasket according to the invention.

Estado da TécnicaState of the art

Trocadores de calor de placa providos com gaxetas normalmente incluem um conjunto de placas de trocador de calor dispostas adjacentes entre si. Gaxetas estão dispostas entre as placas de trocador de calor, ou as placas são unidas permanentemente juntas, por exemplo por soldagem. As placas também podem ser unidas permanentemente juntas em pares para formar denominados cassetes, por exemplo por soldagem, com gaxetas colocadas entre os cassetes respectivos. As gaxetas são acomodadas em sulcos de gaxeta formados durante a formação por aperto das placas de trocador de calor. Trocadores de calor de placa ademais incluem orifícios de entrada e saída, que se estendem pelo conjunto de placa para dois ou mais meios.Gasketed plate heat exchangers usually include a set of heat exchanger plates arranged adjacent to each other. Gaskets are arranged between the heat exchanger plates, or the plates are permanently joined together, for example by welding. The plates can also be permanently joined together in pairs to form so-called cassettes, for example by welding, with gaskets placed between the respective cassettes. The gaskets are accommodated in gasket grooves formed during formation by tightening the heat exchanger plates. Plate heat exchangers in addition include inlet and outlet holes, which extend across the plate assembly for two or more media.

Placas de trocador de calor são normalmente feitas através de formação por aperto de metal em chapa e são dispostas no conjunto de placa de tal modo a formar primeiros espaços intermediários de placa que se comunicam com o primeiro orifício de entrada e o primeiro orifício de saída, e segundos espaços intermediários de placa que se comunicam com o segundo orifício de entrada e o segundo orifício de saída. O primeiro e segundo espaços intermediários de placa estão dispostos altemadamente no conjunto de placa.Heat exchanger plates are normally formed by clamping metal to plate and are arranged in the plate assembly in such a way as to form first intermediate plate spaces that communicate with the first inlet and the first outlet, and second intermediate plate spaces that communicate with the second inlet and second outlet. The first and second intermediate plate spaces are alternately arranged in the plate assembly.

O projeto de placas para trocadores de calor de placa tem que prover retração de borda de placa durante aperto. O método de aperto usado é chamado aperto elástico e o material de placa é estirado para formar padrões na placa. Como não há nenhuma força maior na borda de placa para resistir e prevenir retração do material do que a fricção que ocorre entre a ferramenta e a placa, a retração maior será na borda de placa. A quantidade de retração pode depender de vários fatores tais como qualidade de material, espessura de placa, material de ferramenta, lubrificação, profundidade de aperto e padrão criado.The plate design for plate heat exchangers must provide plate edge retraction during tightening. The method of tightening used is called elastic tightening and the plate material is stretched to form patterns on the plate. Since there is no greater force on the plate edge to resist and prevent material shrinkage than the friction that occurs between the tool and the plate, the greatest shrinkage will be on the plate edge. The amount of shrinkage can depend on several factors such as material quality, plate thickness, tool material, lubrication, clamping depth and pattern created.

O padrão de placa pode variar dependendo do propósito planejado da região ou superfície, isto é, se é uma região de distribuição de líquido, uma região de transferência de calor, uma região adiabática, etc. O padrão dentro da borda de placa portanto variará ao longo dos lados longos da placa, que significa que a retração que ocorre durante aperto também variará ao longo das bordas de placa. A retração maior ocorre onde o padrão inclui cristas longas e vales correndo paralelos com a borda de placa. Esta configuração ocorre inter alia nas regiões adiabáticas, onde o propósito do padrão é permitir ao fluxo passar com a mínima resistência possível, desde que nenhuma troca de calor acontece nessas regiões. Assim, a magnitude desta retração é no momento crucial para o posicionamento do sulco de gaxeta ao longo do lado longo inteiro da placa. Isto resulta no sulco de gaxeta ser posicionado mais distante da borda ao longo da região de transferência de calor do que é realmente necessário. A razão é que a retração ao longo da região de transferência de calor normalmente é desigual porque o padrão normalmente envolve cristas e vales constituindo um padrão de espinha de peixe que forma ângulos relativos à direção longitudinal da borda de placa, assim um tal padrão contraria melhor retração durante aperto. Uma desvantagem conseqüente é que a região de transferência de calor da placa tem que ser feita menor do que seria se o sulco de gaxeta fosse ao invés posicionado relativo à retração ao longo da região de transferência de calor, desde que essa retração é menor. A capacidade da placa assim se toma menor e mais placas têm que ser usadas para alcançar um certo desempenho de trocador de calor de placa.The plate pattern can vary depending on the planned purpose of the region or surface, that is, whether it is a liquid distribution region, a heat transfer region, an adiabatic region, etc. The pattern within the plate edge will therefore vary along the long sides of the plate, which means that the shrinkage that occurs during tightening will also vary along the plate edges. The greatest retraction occurs where the pattern includes long ridges and valleys running parallel to the plate edge. This configuration occurs inter alia in adiabatic regions, where the purpose of the pattern is to allow the flow to pass with the least possible resistance, since no heat exchange takes place in these regions. Thus, the magnitude of this retraction is at the crucial moment for the positioning of the gasket groove along the entire long side of the plate. This results in the gasket groove being positioned farther from the edge along the heat transfer region than is actually necessary. The reason is that the retraction along the heat transfer region is usually uneven because the pattern usually involves ridges and valleys constituting a fishbone pattern that forms angles relative to the longitudinal direction of the plate edge, so such a pattern runs counter better retraction during tightening. A consequent disadvantage is that the heat transfer region of the plate has to be made smaller than it would be if the gasket groove were instead positioned relative to the retraction along the heat transfer region, since this retraction is smaller. The plate capacity thus becomes smaller and more plates have to be used to achieve a certain plate heat exchanger performance.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

O objetivo da invenção é prevenir ou pelo menos reduzir as desvantagens indicadas acima e prover uma melhor solução para uma placa de trocador de calor que inclui uma gaxeta e um sulco de gaxeta. Objetivos particulares são uma nova e melhor placa de trocador de calor e uma gaxeta que habilita utilização ótima da região de transferência de calor da placa e por esse meio resulta em melhor desempenho de trocador de calor de placa com um dado número de placas.The aim of the invention is to prevent or at least reduce the disadvantages indicated above and to provide a better solution for a heat exchanger plate that includes a gasket and a gasket groove. Particular goals are a new and better heat exchanger plate and a gasket that enables optimal use of the plate heat transfer region and thereby results in better plate heat exchanger performance with a given number of plates.

Este objetivo é alcançado de acordo com a invenção pela placa de trocador de calor para um trocador de calor de placa como indicado na introdução, que é caracterizado pelo sulco de gaxeta em uma primeira seção ao longo da região adiabática ser posicionado a uma distância de uma linha de centro na direção longitudinal da placa de trocador de calor que é menos que a distância do sulco de gaxeta em uma segunda seção ao longo da região de transferência de calor para à linha de centro de placa de trocador de calor.This objective is achieved according to the invention by the heat exchanger plate for a plate heat exchanger as indicated in the introduction, which is characterized by the gasket groove in a first section along the adiabatic region being positioned at a distance of one center line in the longitudinal direction of the heat exchanger plate which is less than the distance of the gasket groove in a second section along the heat transfer region to the heat exchanger plate center line.

A invenção faz possível prover uma placa de trocador de calor onde uma proporção maior da superfície da placa pode ser utilizada para transferência de calor.The invention makes it possible to provide a heat exchanger plate where a larger proportion of the plate's surface can be used for heat transfer.

De acordo com uma concretização da invenção, o sulco de gaxeta, a uma extremidade da primeira seção que aponta para a região de transferência de calor, conecta ao segundo sulco de gaxeta a um ponto que divide o segundo sulco de gaxeta em uma primeira seção se estendendo entre a linha de centro e o ponto, e uma segunda seção se estendendo entre o ponto e o sulco de gaxeta a uma extremidade da segunda seção.According to one embodiment of the invention, the gasket groove, at one end of the first section that points to the heat transfer region, connects to the second gasket groove at a point that divides the second gasket groove into a first section if extending between the centerline and the point, and a second section extending between the point and the gasket groove at one end of the second section.

De acordo com uma concretização adicional da invenção, duas placas de trocador de calor são unidas juntas permanentemente como um par para formar um cassete. Com vantagem, os cassetes são unidos juntos por soldagem. Gaxetas são dispostas com vantagem entre os cassetes.According to a further embodiment of the invention, two heat exchanger plates are joined together permanently as a pair to form a cassette. Advantageously, the cassettes are joined together by welding. Gaskets are advantageously arranged between the cassettes.

O objetivo da invenção também é alcançado pela gaxeta indicada na introdução, que é caracterizada pelo fato de que inclui uma primeira parte de gaxeta acomodada no primeiro sulco de gaxeta e uma segunda parte de gaxeta acomodada no segundo sulco de gaxeta, por meio de que a primeira parte de gaxeta em uma primeira seção ao longo da região adiabática se estende a uma distância de uma linha de centro na direção longitudinal da placa de trocador de calor que é menos do que a distância da primeira parte de gaxeta em uma segunda seção ao longo da região de transferência de calor à linha de centro de placa de trocador de calor.The purpose of the invention is also achieved by the gasket indicated in the introduction, which is characterized by the fact that it includes a first gasket part accommodated in the first gasket groove and a second gasket part accommodated in the second gasket groove, whereby the first gasket part in a first section along the adiabatic region extends a distance from a center line in the longitudinal direction of the heat exchanger plate which is less than the distance from the first gasket part in a second section along from the heat transfer region to the center line of the heat exchanger plate.

De acordo com uma concretização da invenção, a primeira parte de gaxeta, a uma extremidade da primeira seção que aponta para a região de transferência de calor, conecta à segunda parte de gaxeta a um ponto que divide a parte de gaxeta em uma primeira seção se estendendo entre a linha de centro e o ponto, e uma segunda seção se estendendo entre o ponto e o sulco de gaxeta a uma extremidade da segunda seção.According to an embodiment of the invention, the first gasket part, at one end of the first section that points to the heat transfer region, connects the second gasket part to a point that divides the gasket part into a first section if extending between the centerline and the point, and a second section extending between the point and the gasket groove at one end of the second section.

De acordo com uma concretização adicional da invenção, a primeira parte de gaxeta na primeira seção inclui rebaixos para detecção de vazamento. A gaxeta é com vantagem feita de uma borracha ou material de polímero.According to a further embodiment of the invention, the first gasket part in the first section includes recesses for leak detection. The gasket is advantageously made of a rubber or polymer material.

Um objetivo adicional da invenção é alcançado com um trocador de calor que inclui uma placa de trocador de calor e uma gaxeta de acordo com a invenção.A further object of the invention is achieved with a heat exchanger that includes a heat exchanger plate and a gasket according to the invention.

A invenção faz possível produzir um trocador de calor de desempenho aumentado. O número de placas pode ser reduzido enquanto mantendo a mesma capacidade, resultando em economia de custo ambos em material e espaço. Desde que muitas aplicações, por exemplo aquelas para meios agressivos, envolvem material muito caro, a capacidade de transferência de calor e conseqüentemente o número de placas de trocador de calor é de significação de custo crucial. Não é incomum para um trocador de calor de placa incluir até mil placas de trocador de calor, que significa que até mesmo uma melhoria de capacidade aparentemente leve de uma placa de trocador de calor e um trocador de calor de placa de acordo com a invenção pode ter um impacto muito grande em rentabilidade.The invention makes it possible to produce an increased performance heat exchanger. The number of plates can be reduced while maintaining the same capacity, resulting in cost savings in both material and space. Since many applications, for example those for aggressive media, involve very expensive material, the heat transfer capacity and consequently the number of heat exchanger plates is of crucial cost significance. It is not uncommon for a plate heat exchanger to include up to a thousand heat exchanger plates, which means that even a seemingly slight capacity improvement from a heat exchanger plate and a plate heat exchanger according to the invention can. have a very big impact on profitability.

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of Drawings

A invenção é explicada em mais detalhe abaixo descrevendo vários exemplos de concretizações com referência aos desenhos anexos.The invention is explained in more detail below by describing several examples of embodiments with reference to the accompanying drawings.

Figura 1 descreve esquematicamente uma vista lateral de um trocador de calor de placa.Figure 1 schematically describes a side view of a plate heat exchanger.

Figura 2 descreve esquematicamente uma vista de cima do trocador de calor de placa na Figura 1.Figure 2 schematically describes a top view of the plate heat exchanger in Figure 1.

Figura 3 descreve esquematicamente uma placa de trocador de calor do trocador de calor de placa na Figura 1.Figure 3 schematically describes a plate heat exchanger plate in Figure 1.

Figura 4 descreve esquematicamente uma seção por um conjunto de placa de um trocador de calor de placa de acordo com a invenção ao longo da linha I-I.Figure 4 schematically describes a section through a plate assembly of a plate heat exchanger according to the invention along line I-I.

Figura 5 descreve esquematicamente uma placa de trocador de calor do trocador de calor de placa na Figura 1 com gaxeta aplicada.Figure 5 schematically describes a plate heat exchanger plate in Figure 1 with gasket applied.

Figura 6 descreve esquematicamente uma placa de trocador de calor de acordo com a invenção.Figure 6 schematically describes a heat exchanger plate according to the invention.

Figura 7 descreve esquematicamente uma placa de trocador de calor de acordo com a invenção com gaxeta aplicada.Figure 7 schematically describes a heat exchanger plate according to the invention with gasket applied.

Descrição Detalhada de Várias Concretizações da InvençãoDetailed Description of Various Embodiments of the Invention

Figuras 1 e 2 descrevem um trocador de calor de placa 1 incluindo um conjunto de placa 2 com placas de trocador de calor 3 dispostas adjacentes entre si. O conjunto de placa 2 está disposto entre duas placas de extremidade 4 e 5, que podem constituir uma placa de armação e uma placa de pressão, respectivamente. As placas de extremidade 4 e 5 são apertadas contra o conjunto de placa 2 e uma contra a outra através de pinos de acoplamento 6 que se estendem pelas placas de extremidade 4 e 5. Os pinos de acoplamento 6 têm roscas de parafuso e o conjunto de placa 2 pode portanto ser comprimido por porcas 7 sendo apertadas nos pinos de acoplamento 6. O número de pinos de acoplamento 6 pode variar certamente e ser diferente em aplicações diferentes.Figures 1 and 2 describe a plate heat exchanger 1 including a plate assembly 2 with heat exchanger plates 3 arranged adjacent to each other. The plate assembly 2 is arranged between two end plates 4 and 5, which can constitute a frame plate and a pressure plate, respectively. The end plates 4 and 5 are fastened against the plate assembly 2 and against each other through coupling pins 6 that extend through the end plates 4 and 5. The coupling pins 6 have screw threads and the assembly of plate 2 can therefore be compressed by nuts 7 being tightened on coupling pins 6. The number of coupling pins 6 can certainly vary and be different in different applications.

O trocador de calor de placa 1 inclui na concretização descrita um primeiro orifício de entrada 8 e um primeiro orifício de saída 9 para um primeiro meio, e um segundo orifício de entrada 10 e um segundo orifício de saída 11 para um segundo meio. Os orifícios de entrada e saída 8-11 se estendem por uma placa de extremidade 4 e pelo conjunto de placa 2. E certamente também possível para os orifícios de entrada e saída serem dispostos em ambos os lados do trocador de calor de placa.The plate heat exchanger 1 includes in the described embodiment a first inlet hole 8 and a first outlet hole 9 for a first medium, and a second inlet hole 10 and a second outlet hole 11 for a second medium. Inlet and outlet holes 8-11 extend through an end plate 4 and the plate assembly 2. It is certainly also possible for the inlet and outlet holes to be arranged on both sides of the plate heat exchanger.

Figura 3 descreve uma placa de trocador de calor 3 feita de metal de folha formado por aperto, por exemplo aço inoxidável, titânio ou algum outro material adequado para a aplicação. A placa de trocador de calor 3 ademais inclui regiões de distribuição superior e inferior 12 e, entre elas, uma região de transferência de calor 13. Uma primeira denominada região adiabática 14 está disposta nos orifícios 8 e 9, e uma segunda região adiabática 15 nos orifícios 10 e 11. Há uma região de borda 16 fora e cercando os orifícios 8-11 e as regiões 12, 13, 14e 15.Figure 3 describes a heat exchanger plate 3 made of sheet metal formed by clamping, for example stainless steel, titanium or some other material suitable for the application. The heat exchanger plate 3 also includes regions of upper and lower distribution 12 and, among them, a region of heat transfer 13. A first so-called adiabatic region 14 is arranged in holes 8 and 9, and a second adiabatic region 15 in holes 10 and 11. There is an edge region 16 outside and surrounding holes 8-11 and regions 12, 13, 14 and 15.

A placa de trocador de calor 3 tem na concretização descrita, quatro orifícios 8-11 se estendendo pela placa de trocador de calor 3 e situados dentro e na vizinhança da região de borda 16. Os orifícios 8-11 estão normalmente situados cada um na vizinhança de sua porção de canto respectiva da placa de trocador de calor 3, mas outro posicionamento dos orifícios 8-11 também pode surgir dentro da extensão da invenção.The heat exchanger plate 3 has, in the described embodiment, four holes 8-11 extending through the heat exchanger plate 3 and located in and in the vicinity of the edge region 16. The holes 8-11 are normally located in the vicinity each from its respective corner portion of the heat exchanger plate 3, but another positioning of the holes 8-11 can also arise within the scope of the invention.

As placas de trocador de calor 3 estão dispostas de tal modo no conjunto de placa 2 assim para formar primeiros espaços intermediários de placa 17, que se comunicam com o primeiro orifício de entrada 8 e o primeiro orifício de saída 9, e segundos espaços intermediários de placa 18, que se comunicam com o segundo orifício de entrada 10 e o segundo orifício de saída 11, veja Figura 4. O primeiro e segundo espaços intermediários de placa 17 e 18 estão dispostos altemadamente no conjunto de placa 2. A separação dos espaços intermediários de placa 17 e 18 pode ser por gaxetas 19 se estendendo em sulcos de gaxeta formados durante a formação por aperto das placas de trocador de calor 3.The heat exchanger plates 3 are arranged in such a way in the plate assembly 2 as to form first intermediate spaces of plate 17, which communicate with the first inlet 8 and the first outlet 9, and second intermediate spaces of plate 18, which communicate with the second entry hole 10 and the second exit hole 11, see Figure 4. The first and second intermediate spaces of plate 17 and 18 are alternately arranged in the plate assembly 2. The separation of the intermediate spaces of plate 17 and 18 can be by gaskets 19 extending in gasket grooves formed during the formation by clamping the heat exchanger plates 3.

O sulco de gaxeta de uma placa de trocador de calor 3 é descrito na Figura 3 e inclui um primeiro sulco de gaxeta 20 se estendendo na região de borda 16 ao longo da borda de placa 21 ao redor da região de transferência de calor 13, da região de distribuição 12, da primeira e segunda regiões adiabáticas 14, 15 e ao redor dos orifícios 8-11. Um segundo sulco de gaxeta 22 se estende diagonalmente entre a segunda região adiabática 15 e a região de distribuição adjacente 12, como pode ser visto na Figura 3. Para tomar possível utilizar a máxima quantidade possível da região de transferência de calor 13, é desejável ser capaz de posicionar o sulco de gaxeta 20 tão próximo quanto possível à borda de placa 21. Um fator limitante, porém, é que a região de borda 16 tem por razões de resistência que ser provida com um padrão de corrugação como onda com cristas e vales que formam várias denominadas pontas que ocupam uma certa superfície mínima da região de borda 16. Portanto tem que haver pelo menos uma certa distância mínima entre a borda de placa 21 e o sulco de gaxeta 20.The gasket groove of a heat exchanger plate 3 is described in Figure 3 and includes a first gasket groove 20 extending in the edge region 16 along the edge of the plate 21 around the heat transfer region 13 of the distribution region 12, the first and second adiabatic regions 14, 15 and around the holes 8-11. A second gasket groove 22 extends diagonally between the second adiabatic region 15 and the adjacent distribution region 12, as can be seen in Figure 3. To make it possible to use the maximum possible amount of the heat transfer region 13, it is desirable to be able to position the gasket groove 20 as close as possible to the plate edge 21. A limiting factor, however, is that the edge region 16 has resistance reasons that must be provided with a corrugation pattern like wave with ridges and valleys which form several so-called tips that occupy a certain minimum surface area of the edge region 16. Therefore, there must be at least a certain minimum distance between the edge of the plate 21 and the gasket groove 20.

Todas de ditas regiões 12-15 são providas com uma corrugação de cristas e vales. O padrão de cada região pode variar dependendo de seu propósito particular, isto é, se é uma região de distribuição 12, uma região de transferência de calor 13 ou uma região adiabática 14, 15.All of said regions 12-15 are provided with a corrugation of ridges and valleys. The pattern of each region can vary depending on its particular purpose, that is, whether it is a distribution region 12, a heat transfer region 13 or an adiabatic region 14, 15.

O propósito das regiões de distribuição 12 é distribuir o líquido uniformemente através da largura da placa enquanto causando resistência a fluxo tão pequena quanto possível. Vários padrões podem ser usados para esta região, e no exemplo descrito, as regiões de distribuição 12 são providas com um denominado padrão de chocolate que é descrito inter alia em GB-A 1 357 282.The purpose of the delivery regions 12 is to distribute the liquid evenly across the width of the plate while causing as little resistance to flow as possible. Various patterns can be used for this region, and in the example described, the delivery regions 12 are provided with a so-called chocolate pattern which is described inter alia in GB-A 1 357 282.

A região de transferência de calor 13 no exemplo descrito é provida com um denominado padrão de espinha de peixe convencional de cristas e vales, que no conjunto de placa 2 formam ângulos entre cristas e vales mutuamente cruzadas de placas situadas adjacentes entre si para prover transferência de calor máxima possível.The heat transfer region 13 in the example described is provided with a so-called conventional herringbone pattern of ridges and valleys, which in plate set 2 form angles between ridges and mutually crossed valleys of plates located adjacent to each other to provide heat transfer. maximum heat possible.

As regiões adiabáticas 14, 15 situadas entre os orifícios 8-11 e as regiões de distribuição 12 têm propósitos diferentes dependendo de se elas estão no lado 14, onde o meio flui ou no lado 15 que é selado, o denominado espaço de vazamento. O propósito da região adiabática 14 é transferir o líquido entre os orifícios 8, 9 e a região de distribuição 12 com a menor resistência possível, desde que nenhuma troca de calor acontece na região adiabática. O propósito da região adiabática 15 é servir como um espaço de vazamento, que significa que vazamento de líquido passado a gaxeta 19 que delineia a região adiabática 15 se acumula no espaço de vazamento e deixa o trocador de calor de placa 1 por sulcos de vazamento 23 na gaxeta 19, veja Figura 5. Isto toma fácil detectar qualquer vazamento, que será claramente visível do exterior do trocador de calor.The adiabatic regions 14, 15 located between the holes 8-11 and the distribution regions 12 have different purposes depending on whether they are on the side 14, where the medium flows or on the side 15 that is sealed, the so-called leak space. The purpose of the adiabatic region 14 is to transfer the liquid between the holes 8, 9 and the distribution region 12 with the least possible resistance, as long as no heat exchange takes place in the adiabatic region. The purpose of the adiabatic region 15 is to serve as a leak space, which means that leakage of liquid past the gasket 19 that delineates the adiabatic region 15 accumulates in the leak space and leaves the plate heat exchanger 1 through leak grooves 23 in gasket 19, see Figure 5. This makes it easy to detect any leaks, which will be clearly visible from outside the heat exchanger.

O padrão de corrugação na região adiabática 14 inclui cristas 24 e vales 25, veja Figura 4, que correm largamente em paralelo com a borda exterior de placa 21. O fato que a largura do plano de fundo dos vales 25 é maior do que o plano de topo das cristas 24 resulta, quando duas placas 3 são colocadas em contato entre si, em um volume maior nos dutos 17A nos espaços intermediário de placa 17 que são enchidos com meio na região adiabática 14. A região adiabática 15 constituindo o espaço de vazamento tem cristas 26 e vales 27. A largura do plano de fundo dos vales 27 é menor do que o plano de topo das cristas 26, resultando, quando duas placas 3 são colocadas em contato uma a outra, na formação de dutos 18A nos espaços intermediários de placa 18 com um volume menor do que aquele dos dutos 17A nos espaços intermediários de placa 17, quais dutos 18A servem para remover qualquer vazamento que passa pela gaxeta 19.The corrugation pattern in the adiabatic region 14 includes ridges 24 and valleys 25, see Figure 4, which run largely parallel to the outer edge of plate 21. The fact that the width of the bottom of valleys 25 is greater than the plane top of the ridges 24 results, when two plates 3 are placed in contact with each other, in a greater volume in the ducts 17A in the intermediate spaces of plate 17 which are filled with medium in the adiabatic region 14. The adiabatic region 15 constituting the leak space has ridges 26 and valleys 27. The width of the bottom of the valleys 27 is smaller than the top plane of the ridges 26, resulting, when two plates 3 are placed in contact with each other, in the formation of ducts 18A in the intermediate spaces of plate 18 with a smaller volume than that of the ducts 17A in the intermediate spaces of plate 17, which ducts 18A serve to remove any leakage that passes through the gasket 19.

Como mencionado acima, o padrão situado dentro da borda 21 variará ao longo dos lados longos da placa 3, que significa que a retração que ocorre durante aperto também variará ao longo das bordas de placa, veja Figuras 5, 6 e 7. A magnitude da retração pode depender de vários fatores tais como qualidade material, espessura de placa, material de ferramenta, lubrificação, profundidade de aperto e padrão criado. A retração maior ocorre nas regiões adiabáticas 14 e 15, onde o padrão inclui cristas 24, 26 e vales 25, 27 que formam membros longos se estendendo paralelos com a borda de placa 21. O padrão entrelaçado cruzado ou padrão de espinha de peixe na região de transferência de calor 13 e o padrão de chocolate nas regiões de distribuição 12 não resultam em tais grandes retrações, desde que estes padrões têm uma habilidade maior para contrariar a retração do que o padrão de corrugação nas regiões adiabáticas 14, 15 que corre largamente em paralelo com a borda de placa de trocador de calor 21. Durante a formação da placa, é principalmente a fricção nas regiões adiabáticas 14, 15 que ocorre entre a ferramenta e a placa que contraria a retração do metal de folha.As mentioned above, the pattern within the edge 21 will vary along the long sides of the plate 3, which means that the retraction that occurs during tightening will also vary along the edges of the plate, see Figures 5, 6 and 7. The magnitude of the shrinkage can depend on several factors such as material quality, plate thickness, tool material, lubrication, clamping depth and pattern created. The greatest retraction occurs in adiabatic regions 14 and 15, where the pattern includes ridges 24, 26 and valleys 25, 27 that form long limbs extending parallel to the plate edge 21. The crossed interlaced pattern or fishbone pattern in the region heat transfer patterns 13 and the chocolate pattern in the distribution regions 12 do not result in such large retractions, since these patterns have a greater ability to counteract the retraction than the corrugation pattern in the adiabatic regions 14, 15 that runs widely in parallel to the edge of the heat exchanger plate 21. During plate formation, it is mainly the friction in the adiabatic regions 14, 15 that occurs between the tool and the plate that counteracts the sheet metal retraction.

Para assegurar que prover a magnitude da retração no regiões adiabáticas 14, 15 não faça crucial para o sulco de gaxeta ser posicionado ao longo do todo do lado longo da placa e para o sulco de gaxeta ser posicionado portanto desnecessariamente longe da borda 21 ao longo da região de transferência de calor 13, onde a retração não é tão grande, a invenção posiciona o sulco de gaxeta 20 em uma seção 20A ao longo da região adiabática 15a uma distância de um linha de centro L na direção longitudinal da placa de trocador de calor 3 que é menos do que a distância do sulco de gaxeta 20 em uma seção 20B ao longo da região de transferência de calor 13 à linha de centro de placa de trocador de calor L, como pode ser visto na FiguraTo ensure that providing the magnitude of the retraction in the adiabatic regions 14, 15 does not make it crucial for the gasket groove to be positioned along the whole of the long side of the plate and for the gasket groove to be positioned unnecessarily away from the edge 21 along the heat transfer region 13, where the shrinkage is not so great, the invention places the gasket groove 20 in a section 20A along the adiabatic region 15a a distance from a centerline L in the longitudinal direction of the heat exchanger plate 3 which is less than the distance of the gasket groove 20 in a section 20B along the heat transfer region 13 to the heat exchanger plate centerline L, as can be seen in Figure

6.6.

De acordo com uma segunda concretização da invenção, o sulco de gaxeta 20, na extremidade 20A' da seção 20A que aponta para a região de transferência de calor 13, conecta ao segundo sulco de gaxeta 22 a um ponto P1 que divide o sulco de gaxeta 22 em uma primeira seção 22A se estendendo entre a linha de centro L e o ponto Pl, e uma segunda seção 22B se estendendo entre o ponto Pl e o sulco de gaxeta 20 a uma extremidade 20B' da seção 20B.According to a second embodiment of the invention, the gasket groove 20, at the end 20A 'of the section 20A that points to the heat transfer region 13, connects the second gasket groove 22 to a point P1 that divides the gasket groove 22 in a first section 22A extending between the centerline L and the point Pl, and a second section 22B extending between the point Pl and the gasket groove 20 at an end 20B 'of the section 20B.

Posicionar o sulco de gaxeta na seção 20A ao longo do região adiabática 15 algo mais distante na placa de trocador de calor 3, mais perto da linha de centro L, toma possível prover o fato que haverá maior retração da placa de trocador de calor ao longo desta seção de borda. A vantagem é que a região de transferência de calor 13 da placa pode ser feita maior do que seria se o sulco de gaxeta 20 na seção 20B fosse posicionado ao invés em relação à retração ao longo da região adiabática 15 na mesma distância da linha de centro L como o sulco de gaxeta 20A. A capacidade da placa 3 e do trocador de calor de placa 1 assim será maior e menos placas precisam ser usadas para alcançar desempenho desejado. O resultado é uma economia grande de custos de material.Positioning the gasket groove in section 20A along the adiabatic region 15 somewhat further away on the heat exchanger plate 3, closer to the centerline L, makes it possible to provide the fact that there will be greater retraction of the heat exchanger plate along this edge section. The advantage is that the heat transfer region 13 of the plate can be made larger than it would be if the gasket groove 20 in section 20B were positioned instead in relation to the retraction along the adiabatic region 15 at the same distance from the center line L as the packing groove 20A. The capacity of plate 3 and plate heat exchanger 1 will thus be increased and fewer plates need to be used to achieve desired performance. The result is a huge savings in material costs.

Em uma terceira concretização da invenção, duas placas de trocador de calor 3 são unidas juntas permanentemente como um par para formar um cassete, por exemplo por soldagem. Gaxetas 19 estão com vantagem dispostas entre cassetes adjacentes.In a third embodiment of the invention, two heat exchanger plates 3 are joined together permanently as a pair to form a cassette, for example by welding. Gaskets 19 are advantageously arranged between adjacent cassettes.

Como mencionado acima, as gaxetas 19 são encaixadas entre duas placas de trocador de calor adjacentes 3, ou entre dois cassetes, antes de montar o trocador de calor de placa 1, e a forma da gaxeta 19 corresponde em princípio à forma e extensão do sulco de gaxeta 20, 22, como pode ser visto nas Figuras 5 e 7. A gaxeta normalmente é feita de uma borracha ou material de polímero.As mentioned above, the gaskets 19 are fitted between two adjacent heat exchanger plates 3, or between two cassettes, before mounting the plate heat exchanger 1, and the shape of the gasket 19 corresponds in principle to the shape and extension of the groove gasket 20, 22, as seen in Figures 5 and 7. The gasket is usually made of a rubber or polymer material.

De acordo com uma primeira concretização da gaxeta 19 de acordo com a invenção, inclui uma primeira parte de gaxeta 28 para ser acomodada no sulco de gaxeta 20 e uma segunda parte de gaxeta 29 para ser acomodada no sulco de gaxeta 22. A parte de gaxeta 28 se estende em uma seção 28a ao longo da região adiabática 15 a uma distância de uma linha de centro L na direção longitudinal da placa de trocador de calor 3 que é menos do que a distância da primeira parte de gaxeta 28 em uma seção 28B ao longo da região de transferência de calor 13 à linha de centro L de placa de trocador de calor.According to a first embodiment of the gasket 19 according to the invention, it includes a first gasket part 28 to be accommodated in the gasket groove 20 and a second gasket part 29 to be accommodated in the gasket groove 22. The gasket part 28 extends in a section 28a along the adiabatic region 15 at a distance from a center line L in the longitudinal direction of the heat exchanger plate 3 which is less than the distance from the first gasket part 28 in a section 28B to along the heat transfer region 13 to the centerline L of the heat exchanger plate.

De acordo com outra concretização, a parte de gaxeta 28, a uma extremidade 28A' da seção 28A que aponta para a região de transferência de calor 13, se conecta à segunda parte de gaxeta 29 a um ponto P2, que divide a parte de gaxeta 29 em uma primeira seção 29A se estendendo entre a linha de centro L e o ponto P2, e uma segunda seção 29B se estendendo entre o ponto P2 e o sulco de gaxeta 28 a uma extremidade 28B' da seção 28B.According to another embodiment, the gasket part 28, at an end 28A 'of section 28A pointing towards the heat transfer region 13, connects to the second gasket part 29 at a point P2, which divides the gasket part 29 in a first section 29A extending between the centerline L and the point P2, and a second section 29B extending between the point P2 and the gasket groove 28 at an end 28B 'of the section 28B.

Para ser capaz de transferir o meio de vazamento da região de transferência de calor 13 pela região adiabática 15 para o exterior do trocador de calor 1 e conseqüentemente detectar vazamento, a gaxeta de acordo com uma concretização adicional é provida com rebaixos 23 na parte de gaxeta 28 na seção 28A ao longo da região adiabática 15.To be able to transfer the leakage medium from the heat transfer region 13 through the adiabatic region 15 to the outside of the heat exchanger 1 and consequently detect leakage, the gasket according to an additional embodiment is provided with recesses 23 in the gasket part 28 in section 28A along the adiabatic region 15.

Um trocador de calor de placa 1 de acordo com a invenção inclui um conjunto 2 de placas de trocador de calor 3 e gaxetas 19 de acordo com a invenção. Durante a montagem do trocador de calor de placa 1 no exemplo descrito, toda segunda placa de trocador de calor 3 é girada 180° sobre um eixo perpendicular ao plano da placa. Depois disso, as placas de trocador de calor 3 com gaxetas 19 associadas são comprimidas para criar o primeiro e segundo espaços intermediário de placa 17, 18 desejados. No conjunto de placa 2, o primeiro meio pode entrar pelo primeiro orifício de entrada 8, passar pelos primeiros espaços intermediários de placa 17 e sair pelo primeiro orifício de saída 9. O segundo meio pode entrar pelo segundo 5 orifício de entrada 10, passar pelos segundos espaços intermediários de placa 18 e sair pelo segundo orifício de saída 11. Os dois meios podem ser conduzidos na mesma ou em direções opostas relativas uma a outra.A plate heat exchanger 1 according to the invention includes a set 2 of heat exchanger plates 3 and gaskets 19 according to the invention. During the assembly of the plate heat exchanger 1 in the example described, every second plate of the heat exchanger 3 is rotated 180 ° on an axis perpendicular to the plane of the plate. Thereafter, the heat exchanger plates 3 with associated gaskets 19 are compressed to create the desired first and second intermediate plate spaces 17, 18. In the plate set 2, the first means can enter through the first entrance hole 8, pass through the first intermediate spaces of plate 17 and exit through the first exit hole 9. The second means can enter through the second entrance hole 5, pass through the second intermediate spaces of plate 18 and exit through the second exit orifice 11. The two means can be conducted in the same or in opposite directions relative to each other.

Como a parte de gaxeta 29 não tem nenhuma contraparte na placa adjacente no conjunto de placa, há risco desta parte da gaxeta tender a 10 deslizar. O suporte extra provido pela parte de gaxeta 28A onde se conecta à parte de gaxeta 29 na extremidade 28A' no ponto P2 reduz o risco de escorregamento e vazamento conseqüente na gaxeta de acordo com a invenção.Since the gasket part 29 has no counterpart on the adjacent plate in the plate assembly, there is a risk that this gasket part will tend to slide. The extra support provided by the gasket part 28A where it connects to the gasket part 29 at the end 28A 'at point P2 reduces the risk of slipping and consequent leakage in the gasket according to the invention.

Deveria ser notado que outras concretizações da invenção que 15 não são referidas aqui também são possíveis sem partir da extensão da invenção indicada nas reivindicações anexas.It should be noted that other embodiments of the invention that are not referred to here are also possible without departing from the extent of the invention indicated in the appended claims.

Claims

1. Heat exchanger plate (3) for a plate heat exchanger (1), whereby the plate (3) includes several holes (8, 9, 10, 11), a distribution region (12) , a heat transfer region (13), a first adiabatic region (14), a second adiabatic region (15) and an edge region (16), which extends outside the holes (8, 9, 10, 11) and said regions (12, 13, 14, 15), whereby the plate (3) includes a first gasket groove (20) extending in the edge region (16) outside said regions (12, 13, 14 , 15) and around the holes (8, 9, 10, 11), and a second gasket groove (22) extending between the adiabatic region (15) and the adjacent distribution region (12), whereby the gasket grooves (20, 22) are connected together to accommodate a gasket (19) to seal contact against an adjacent heat exchanger plate (3) in the plate heat exchanger (1), characterized by the fact that the groove gasket (20) on a pr The first section (20A) along the adiabatic region (15) is positioned at a distance from a center line (L) in the longitudinal direction of the heat exchanger plate (3) which is less than the distance from the gasket groove ( 20) in a second section (20B) along the heat transfer region (13) to the center line (L) of the heat exchanger plate and in which the gasket groove (20), at one end (20A ' ) of the first section (20A) that points to the heat transfer region (13), connects to the second gasket groove (22) to a point (P1) that divides the second gasket groove (22) in a first section (22A) extending between the center line (L) and the point (P1), and a second section (22B) extending between the point (P1) and the gasket groove (20) at one end (20B ') of the second section (20B).

2. Heat exchanger plate according to claim 1, characterized in that two heat exchanger plates (3) are permanently joined as a pair to form a cassette.

3. Heat exchanger plate according to claim 1

Petition 870190042544, of 05/06/2019, p. 12/46

2/3 or 2, characterized by the fact that the cassettes have gaskets (19) arranged between them to seal contact against an adjacent cassette in the plate heat exchanger (1).

4. Heat exchanger plate according to claims 2 and 3, characterized in that the heat exchanger plates are joined together in pairs by welding to form cassettes.

5. Gasket (19) for a heat exchanger plate (3) as defined in any one of claims 1 to 4, characterized in that the gasket (19) includes a first gasket part (28) accommodated in the first groove gasket (20), and a second gasket part (29) accommodated in the second gasket groove (22), whereby the first gasket part (28) in a first section (28A) along the adiabatic region ( 15) extends a distance from a center line (L) in the longitudinal direction of the heat exchanger plate (3) which is less than the distance from the first gasket part (28) in a second section (28B) to the along the heat transfer region (13) on the center line (L) of the heat exchanger plate and that the first gasket part (28), at one end (28A ') of the first section (28A) pointing to the heat transfer region (13), connects the second gasket part (29) to a point (P2), which divides the gasket part (29) into a first section (29A) extending between the center line (L) and the point (P2), and a second section (29B) extending between the point (P2) and the gasket part (28) at one end (28B ') of the second section (28B).

6. Gasket (19) according to claim 5, characterized in that the first gasket part (28) in the first section (28A) includes recesses (23) for leak detection.

Gasket (19) according to claim 5 or 6, characterized in that it is made of a rubber or polymer material.

Petition 870190042544, of 05/06/2019, p. 13/46

3/3

8. Plate heat exchanger (1), characterized in that it includes a set (2) of heat exchanger plates (3) and gaskets (19) according to any one of claims 1 to 7 above.