Garniture pour échangeur de chaleur
La présente invention se rapporte à une garniture pour échangeur de chaleur formée d'un matériau à ondulations multiples.
Les qualités du matériau devraient en principe être les suivantes:
1) Facilité de fabrication industrielle. 2) Productivité à un bas prix. 3) Résistance moindre au passage du gaz. 4) Haute résistance au passage de liquide et temps prolongé d'immobilisation du liquide 5) Grand coeffi citent de transfert de chaleur total (K. G. a.). 6) Haute résistance. 7) Facilité de montage. 8) Faible poids. 9)
Haute anti-corrosion.
Plusieurs de ces caractéristiques sont techniquement contradictoires l'une avec l'autre. Bien que certains types de matériaux de garniture peuvent satisfaire une partie de ces caractéristiques, on ne connaît aucun matériau satisfaisant toutes ces caractéristiques.
La garniture objet de la pressente invention remplit ces conditions et est caractérisée en ce que le matériau est formé d'une plaque d'ébauche sur laquelle est ménagé un premier plissage et un second plissa & trans- versal au premier plissage et conservant les premiers plis dans un plan commun de part et d'autre de la ligne du second plissage et un troisième plissage à lignes de plissage parallèles aux lignes du second plissage mais d'écartement supérieur, les lignes successives de ce troisième plissage se trouvant de part et d'autre du plan de la plaque d'ébauche.
On peut utiliser cette garniture dans un montage de garniture dans une chambre, déterminée par une enceinte munie d'un réservoir de pulvérisation d'eau dans la partie supérieure et d'un réservoir dans la partie inférieure et d'un orifice d'admission, en faisant traverser de l'air à travers cette chambre au moyen d'un ventilateur, destinée à recevoir de l'eau ou autre liquide pour s'écouler verticalement vers le bas sur la garniture.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la garniture et de son utilisation selon la présente invention.
La fig. 1 est une vue en plan de l'état partiel du matériau de garniture,
la fig. 2 est une vue de profil, partielle en coupe, vue depuis la direction de la flèche II de la fig. 1,
la fig. 3 est une vue de profil, partielle en coupe, vue depuis la direction de la flèche III de la fig. 1,
la fig. 4 est une vue de côté, partielle en coupe, de la garniture,
la fig. 5 est une vue de côté depuis la direction de la flèche V de la fig. 4,
la fig. 6 est une vue de face partielle représentant la garniture disposée en rangée, sans les plissages,
la fig. 7 est une vue en plan du même objet qu'en fig.
6, représentant seulement le troisième plissage,
la fig. 8 est une vue en coupe agrandie partielle représentant l'insertion de la tige de suspension dans la garniture,
la fig. 9 est une vue en coupe agrandie de la partie de connexion des matériaux de garniture,
la fig. 10 est une vue latérale, partiellement en coupe d'un appareil avec la garniture utilisée dans une tour de refroidissement,
la fig. 11 est une vue en plan, partiellement en coupe, de ce dispositif.
Les fig. 1 à 5 représentent un exemple d'un matériau de garniture fonmé d'une feuille laminée relativement mince A de 0,5 mm d'épaisseur ou moins, faite de chlorure de viniyl ou autre résine synthétique, ou de métal. Cette feuille laminée mince A est formée d'un premier plissage (1) qui est formée d'une petite ondiula- tion ou d'un V et consistant en une partie pointue 1' et partie en creux 1" continuellement en parallèle le long d'une ligne pointillée comme représenté en fig. 2 et 3.
La direction d'inclinaison de ce plissage 1 n'est pas linéaire comme dans une plaque plissée ou en forme de
V antérieure, mais forme un point de plissage 2' 2" en forme de V dans la direction de la largeur et de la longueur de longueur donnée pour faire le second plissage 2 comme représenté par deux traits mixtes en fig. 1.
Ensuite la feuille laminée mince A munie ainsi, des premiers et seconds plissages, dans la direction de l'épaisseur et de la largeur ou de la longueur, est ensuite munie d'un troisième plissage relativement long comme représenté par trois traits mixtes en fig. 2 et pliée continuellement à distance égale, au sommet 3' et au fond 3" du pli. La forme d'exécution illustrée est formée par une ligne droite reliant le point de plissage 2' raccorde le sommet 3' du plissage relativement grand 3 et de manière semblable le fond 3" du plissage est positionné sur une ligne droite reliant le point de plissage 2". Les hauteurs et dimensions de ces plis 1, 2 et 3 sont calculés en fonction de leurs respectifs.
En fig. 2 et 3, une plaque d'ébauche de garnissage A est plissée en gorges verticales en forme de V 4 dans deux parties marginales (côté droit de la fig. 1). Cette partie de gorge verticale 4 est sensiblement semblable au premier plissage en hauteur. Ces parties sont desti- nées à empêcher l'écoulement de liquide vers le bas le long de la surface de la feuille d'ébauche A, s'écoulant à l'extérieur de la feuille A par air ou pression d'air, dans n'importe laquelle des plaques d'ébauche A du côté supérieur ou inférieur (côté inférieur en fig. 1) ayant une surface plate 5 de largeur appropriée comme représenté en fig. 1 et 3. Cette surface plate 5 est destinée à joindre des feuilles d'ébauche A l'une à l'autre comme mentionné cipre's.
Dans le matériau de garniture décrit la partie de sommet 3", notamment la partie pointue du troisième plissage 3 et du fond 3", notamment les parties de vallée sont jointes alternativement dos à dos. Pour ces jointures, Ides sièges saillants Ide jointure 6 sont formés à distance au sommet 3' et au fond 3" du plissage, des sièges de jointure abaissés 6' sont également formés à distance. Un point de jointure entre ces sièges de jointure 6 et 6' est simplement réalisé par jointure, soudage ou collage. Avec 'des matériaux de garniture avec ces sièges de jointure 6, 6' joints par adhésion, le plissage 1, 3 et le plissage formé différemment 2 sont fixés respectivement à ces parties de jointure.
Le matériau de garniture ainsi obtenu est appliqué à un dispositif de contact ou d'échange de chaleur, un passage 7 ,déterminé en rejoignant les plissages relativement petits dos à dos est relié verticalement exclusivement pour être utilisé comme passage de liquide. Un passage relativement grand 8, comme représenté en fig.
4 et 5, obtenu en joignant un troisième plissage 3 relativement grand est relié latéralement pour être utilisé comme passage de gaz. Lors de l'utilisation du matériau de garniture décrit dans un dispositif d'échange gaz-liquide, le passage 7 est utilisé comme passage de liquide quand le liquide s'écoule vers le bas le long de la surface du matériau de garniture avec mouillage. A cette fin, le passage 8 est utilisé comme passage de gaz.
Ceci fait un premier plissage 1, et un troisième plissage 3 augmente la résistance 'du matériau en feuille, mais rets; treint la vitesse d'écoulemenit du liquide vers le bas de manière à allonger le temps d'immobilisation du liquide, et en outre augmente la surface mouillée résultante du matériau de garniture, pour augmenter son coefficient total de transfert de chaleur. Dans le cas de l'application de ce matériau de garniture à un dispositif d'écoulement double gaz-liquide, le liquide s'écoule vers le bas en direction du passage 8 déterminé par le troisième plissage 3 et le long de la surface sur laquelle le premier plissage 1 est formé et le gaz monte en écoulement contraire entre ces surfaces.
Le liquide s'écoule vers le bas avec une vitesse d'écoulement limitée par la montée du gaz et en outre abaissée par le plissage 1 relativement petit, avec en plus une grande surface mouillée du matériau de garniture, augmentant le coefficient total de transfert de chaleur.
Afin de Idoter des disposifsldle contact gaz-liquide ou d'échange de chaleur de ce matériau de garniture, on utilise des techniques telles que représentées en fig. 6 à 9. Un trou d'insertion cylindrique 9 est formé à l'extrémité supérieure du matériau de garniture. Le détail de ce trou est représenté en fig. 8, dans lequel une tige 10 de chlorure de vinyl ou autre matière synthétique est insérée et assemblée à lui au moyen tu'un adhésif.
Chaque plaque d'ébauche A est, il est inutile de le dire, disposée sur la tige 10 à un point fixe donné, en considérant la relation de jointure entre les sièges de jointure 6 et 6 ou entre 6' et 6'. Comme représenté en fig. 6, des parties Ide jointure destinées à âtre reliées verticalement sont fixées avec des surfaces plates 5 et 5, superposées l'une sur l'autre. Il en est de même pour les sièges de jointure 6 et 6 et ceux 6' et 6' qui sont disposés vers la surface plate 5. Les extrémités supérieure et inférieure du matériau de garniture sont faites de préférence de surfaces plates 5 comme représenté en fig. 7. En particulier la surface plate 5 ,de l'extrémité supérieure sert à distribuer le liquide s'écoulant vers le bas sur chaque plaque d'ébauche.
Ensuite en fixant des conduits de suspension ou autres articles en forme de tige semblables 10, insérés respectivement dans une partie de joint et une surface plate 5 de l'extrémité inférieure comme représenté en fig. 9 par l'intermédiaire de moyens d'écartement pour maintenir une distance (faits de conduits coupés) interposés, le matériau de garniture entier est naturellement monté stable dans un dispositif.
Les fig. 10 et 11 représentent le montage du maté- riau de garniture, dans une tour ide refroidissement. Plusieurs réservoirs 12 sont disposés sur deux côtés de la base 11. Sur ces réservoirs 12, le matériau de garniture 13 assemblé comme représenté en fig. 9 est positionné dans une enceinte 14. Dans la partie supérieure du matériau de garniture 13, un réservoir de pulvérisation d'eau 15 est muni dans son fond d'une ouverture de pulvérisation d'eau 15 est muni dans son fond d'une ouverture de pulvérisation in'eau 15' et est cloisonné en compartiments.
Des tuyaux 16 reliés par l'intermédiaire d'un mécanisme de pompage (non représenté) conduisent ainsi que le tuyau d'alimentation 17 à ce réservoir de pulvérisation 15 et amènent l'eau d'alimentation à chaque réservoir de pulvérisation pour chaque tuyau d'alimentation latéral, alimentant ainsi d'eau le matériau de garniture 13 depuis l'ouverture de pulvérisation d'eau. L'enceinte 14 ci-dessus est munie sur le côté d'un orifice d'admission 20 muni d'un volet 18 et de grillage métallique 19, l'air ainsi étant aspiré dans la couche du matériau de garniture à travers le grillage 19 et le volet 18.
Un ventilateur 22 entraîné par le moteur 21 au milieu du dispositif de réservoir de pulvérisation d'eau, sert à aspirer de l'air ou un autre gaz doucement dans le matériau de garniture 13. Notamment, le matériau de garniture 13 est muni de passages latéraux 8 pour communiquer du volet 6 avec le milieu du dispositif. En conséquence, un trou traversant vertical 7 communique depuis le réservoir de pulvérisation d'eau avec le reser- voir 12. L'air aspiré depuis le volet, par rotation du ventilateur, traverse le passage 8 du matériau de garniture 13, vient au milieu du dispositif et est ainsi aspiré par le ventilateur 22.
Comparativement à cet écoule ment d'air, l'eau ou autre liquide est alimenté depuis le réservoir tde pulvérisation d'eau dans la partie supé rieure du dispositif dans le matériau de garniture et s'écoule ensuite vers le bas le long de la surface de ce matériau pour être reçue par le réservoir dans la partie infrieure du 'dispositif, produisant ainsi un échange de chaleur ou un contact gaz-liquide d;ans la partie du matériau .de garniture 13.
Pour donner un exemple de fonctionnement du dispositif décrit, 'diverses expériences pratiques ont été faites avec des dispositifs montés, avec le matériau de garniture représenté en fig. 1 à 5 respectivement, à une distance de 25 mm ou 33 mm comme représenté en fig.
6-7 et avec des dispositifs montés avec ce genre de matériau de garniture pour échlangeurs de chaleur commerciaux. Les résultats,des expériences avec du maté riau de garniture, distant dle 33 mm, l'air d'alimentation entrainée à une vitesse de 2,5 m/sec et l'eau à une vitesse de 20 à 30 ms/m2/h, l'efficacité K.a était de 12.000 à 13.700 K oal/m3/h/E i et la perte de pression était Ide 4,1 à 4,6 mm Hg/m. Dans le cas d'une disposition du matériau de garniture distant de 33 mm, l'air d'alimentation d'air entrainé à une vitesse de 3 m/sec et l'eau comme ci-dessus,
l'efficacité ka était de 13,500-15,300 K cal/m3/h/ A et la perte de pression était de 2,46-2,76 mm H!g/im confirmant l'amélioration de l'efficacité et la réduction de la perte de pression.
Dans le cas de disposition 'de matières commerciales à un espace de 27 mm, et d'alimentation d'air à une vitesse de 3 m/sec et d'eau à une vitesse de 25 à 30 m3/m2/h, l'efficacité Ka était Idle 14000-15000 K caîl m3/h/ A et la perte Ide pression était de 6,39-6,7 nun
Hg/mm. Dans le cas Id'larrangemcnt du matériau de garniture décrit à une disbarloe de 25 mm, la vitesse d'ali mentation d'air était de 4 m/sec.
En alimentant en eau à une vitesse de 25 à 30 'm3/m2/h, l'efficacité obtenue était de 12,400-21,300 K oal/m3/h/ hi avec la diminution de pression de 4,5-4,85 mm Hg/m, confirmant ainsi les caractéristiques. jusqu'ici meilleures que précédemment.
Notamment, le matériau de garniture peut être fabriquée relativement simplement et facilement et à un prix relativement bas, que l'on utilise ou non de la résine synthétique ou du métal. A cause d'une basse résistance au passage idu gaz, avec en plus une résistance augmentée au passage du liquide et un temps d'immobilisation prolongé du liquide, ce matériau de garniture peut révéler des qualités partieulièrement bonnes et en même temps atteindre plusieurs buts techniques. Ainsi le matériau de garniture décrit Q une efficacité marquée dans l'industrie.
Gasket for heat exchanger
The present invention relates to a heat exchanger gasket formed from a multi-corrugation material.
The qualities of the material should in principle be as follows:
1) Ease of industrial manufacture. 2) Productivity at a low price. 3) Less resistance to the passage of gas. 4) High resistance to the passage of liquid and prolonged liquid immobilization time 5) Large total heat transfer coefficient (K. G. a.). 6) High strength. 7) Ease of assembly. 8) Low weight. 9)
High anti-corrosion.
Several of these characteristics are technically contradictory to each other. Although certain types of packing materials may meet some of these characteristics, no material is known to meet all of these characteristics.
The lining object of the present invention fulfills these conditions and is characterized in that the material is formed of a blank plate on which is formed a first pleat and a second pleat & transverse to the first pleat and retaining the first pleats. in a common plane on either side of the line of the second pleating and a third pleating with pleating lines parallel to the lines of the second pleating but with greater spacing, the successive lines of this third pleating being on either side. other of the plane of the roughing plate.
This gasket can be used in a gasket assembly in a chamber, determined by an enclosure provided with a water spray tank in the upper part and a tank in the lower part and an inlet port, by passing air through this chamber by means of a fan, intended to receive water or other liquid to flow vertically downward on the lining.
The accompanying drawing shows, by way of example, one embodiment of the lining and its use according to the present invention.
Fig. 1 is a plan view of the partial condition of the lining material,
fig. 2 is a side view, partial in section, seen from the direction of the arrow II in FIG. 1,
fig. 3 is a side view, partial in section, seen from the direction of the arrow III of FIG. 1,
fig. 4 is a side view, partial in section, of the lining,
fig. 5 is a side view from the direction of arrow V in FIG. 4,
fig. 6 is a partial front view showing the lining arranged in a row, without the pleats,
fig. 7 is a plan view of the same object as in FIG.
6, representing only the third pleating,
fig. 8 is a partial enlarged sectional view showing the insertion of the suspension rod into the liner,
fig. 9 is an enlarged sectional view of the connection part of the packing materials,
fig. 10 is a side view, partially in section, of an apparatus with the packing used in a cooling tower,
fig. 11 is a plan view, partially in section, of this device.
Figs. 1 to 5 show an example of a lining material made of a relatively thin laminated sheet A 0.5 mm thick or less, made of vinyl chloride or other synthetic resin, or of metal. This thin laminated sheet A is formed of a first pleat (1) which is formed of a small wave or a V and consisting of a pointed part 1 'and a recessed part 1 "continuously in parallel along the line. 'a dotted line as shown in Fig. 2 and 3.
The direction of inclination of this pleating 1 is not linear as in a pleated or shaped plate.
V anterior, but forms a 2 '2 "pleating point in a V shape in the width and length direction of length given to make the second pleat 2 as shown by two dot-dash lines in Fig. 1.
Then the thin laminated sheet A thus provided with the first and second pleats, in the direction of thickness and width or length, is then provided with a third relatively long pleat as shown by three dot-dash lines in FIG. 2 and continuously folded at equal distance, at the top 3 'and at the bottom 3 "of the fold. The illustrated embodiment is formed by a straight line connecting the point of the fold 2' connects the top 3 'of the relatively large fold 3 and similarly the bottom 3 "of the pleating is positioned on a straight line connecting the pleating point 2". The heights and dimensions of these pleats 1, 2 and 3 are calculated according to their respective ones.
In fig. 2 and 3, a blanking blank plate A is folded into vertical V-shaped grooves 4 in two marginal parts (right side of Fig. 1). This vertical groove part 4 is substantially similar to the first pleating in height. These parts are intended to prevent the flow of liquid downward along the surface of the blank sheet A, flowing out of the sheet A by air or air pressure, in n any of the blanking plates A on the upper or lower side (lower side in fig. 1) having a flat surface 5 of suitable width as shown in fig. 1 and 3. This flat surface 5 is intended to join blank sheets A to each other as mentioned in cipre's.
In the lining material described the top part 3 ", in particular the pointed part of the third pleating 3 and of the bottom 3", in particular the valley parts are joined alternately back to back. For these joints, the protruding seats Ide joint 6 are formed at a distance at the top 3 'and at the bottom 3 "of the pleating, lowered joint seats 6' are also formed at a distance. A joint point between these joint seats 6 and 6 'is simply achieved by joining, welding or gluing. With' packing materials with these joint seats 6, 6 'adhesively joined, the pleat 1, 3 and the differently formed pleat 2 are respectively attached to these seam portions .
The filling material thus obtained is applied to a contact or heat exchange device, a passage 7, determined by joining the relatively small pleats back to back is connected vertically exclusively for use as a liquid passage. A relatively large passage 8, as shown in FIG.
4 and 5, obtained by joining a third relatively large pleat 3 is laterally connected to be used as a gas passage. When using the disclosed packing material in a gas-liquid exchange device, the passage 7 is used as a liquid passage when the liquid flows downward along the surface of the packing material with wetting. For this purpose, passage 8 is used as a gas passage.
This makes a first pleat 1, and a third pleat 3 increases the strength of the sheet material, but nets; This restricts the flow rate of the liquid downward so as to lengthen the downtime of the liquid, and furthermore increases the resulting wetted area of the packing material, to increase its total heat transfer coefficient. In the case of applying this packing material to a dual gas-liquid flow device, the liquid flows downward towards the passage 8 determined by the third pleat 3 and along the surface on which the first pleat 1 is formed and the gas rises in opposite flow between these surfaces.
The liquid flows downward with a flow velocity limited by the rise of gas and further lowered by the relatively small pleat 1, with the addition of a large wetted area of the packing material, increasing the total transfer coefficient of heat.
In order to design the gas-liquid contact or heat exchange devices of this packing material, techniques such as shown in FIG. 6 to 9. A cylindrical insertion hole 9 is formed at the upper end of the packing material. The detail of this hole is shown in fig. 8, wherein a rod 10 of vinyl chloride or other synthetic material is inserted and joined to it by means of an adhesive.
Each blank plate A is, needless to say, disposed on the rod 10 at a given fixed point, considering the joint relationship between the joint seats 6 and 6 or between 6 'and 6'. As shown in fig. 6, vertically connected hearth joint parts are fixed with flat surfaces 5 and 5, superimposed on each other. The same is true for the joint seats 6 and 6 and those 6 'and 6' which are disposed towards the flat surface 5. The upper and lower ends of the packing material are preferably made of flat surfaces 5 as shown in fig. . 7. In particular the flat surface 5 of the upper end serves to distribute the liquid flowing downward on each blank plate.
Then by fixing hanger conduits or other similar rod-shaped articles 10, inserted respectively in a joint part and a flat surface 5 of the lower end as shown in fig. 9 by means of spacing means for maintaining a distance (made of cut conduits) interposed, the entire packing material is naturally mounted stable in a device.
Figs. 10 and 11 show the mounting of the packing material in a cooling tower. Several reservoirs 12 are arranged on two sides of the base 11. On these reservoirs 12, the packing material 13 assembled as shown in FIG. 9 is positioned in an enclosure 14. In the upper part of the lining material 13, a water spray tank 15 is provided in its bottom with a water spray opening 15 is provided in its bottom with an opening. spray in'eau 15 'and is partitioned into compartments.
Hoses 16 connected by means of a pumping mechanism (not shown) lead together with the supply hose 17 to this spray tank 15 and supply the feed water to each spray tank for each hose d. side feed, thereby feeding water to the packing material 13 from the water spray opening. The above enclosure 14 is provided on the side with an intake port 20 provided with a flap 18 and a metal screen 19, the air thus being drawn into the layer of the packing material through the screen 19. and component 18.
A fan 22 driven by the motor 21 in the middle of the water spray tank device, serves to suck air or other gas gently into the packing material 13. In particular, the packing material 13 is provided with passages. 8 to communicate the flap 6 with the middle of the device. Accordingly, a vertical through-hole 7 communicates from the water spray tank with the tank 12. The air sucked in from the shutter, by rotation of the fan, passes through the passage 8 of the lining material 13, comes in the middle. of the device and is thus sucked by the fan 22.
Compared to this air flow, water or other liquid is supplied from the water spray tank at the top of the device into the packing material and then flows downward along the surface. of this material to be received by the reservoir in the lower part of the device, thus producing heat exchange or gas-liquid contact in the part of the packing material 13.
To give an example of the operation of the described device, various practical experiments were made with mounted devices, with the packing material shown in FIG. 1 to 5 respectively, at a distance of 25 mm or 33 mm as shown in fig.
6-7 and with devices fitted with this kind of packing material for commercial heat exchangers. The results, experiments with packing material, 33 mm apart, the supply air entrained at a speed of 2.5 m / sec and water at a speed of 20 to 30 ms / m2 / h , the Ka efficiency was from 12,000 to 13,700 K al / m3 / h / E i and the pressure loss was from 4.1 to 4.6 mm Hg / m. In the case of an arrangement of the lining material at a distance of 33 mm, the air supply air entrained at a speed of 3 m / sec and the water as above,
the efficiency ka was 13.500-15.300 K cal / m3 / h / A and the pressure loss was 2.46-2.76 mm H! g / im confirming the improvement in efficiency and the reduction in loss of pressure.
In the case of disposing of commercial materials at a space of 27 mm, and supplying air at a speed of 3 m / sec and water at a speed of 25 to 30 m3 / m2 / h, the Ka efficiency was Idle 14000-15000 K cail m3 / h / A and the pressure loss was 6.39-6.7 nun
Hg / mm. In the case of arranging the packing material described at a 25mm disbar, the air feed rate was 4 m / sec.
By supplying water at a rate of 25 to 30 'm3 / m2 / h, the efficiency obtained was 12,400-21,300 K oal / m3 / h / hi with the pressure decrease of 4.5-4.85 mm Hg / m, thus confirming the characteristics. so far better than before.
In particular, the packing material can be made relatively simply and easily and at a relatively low cost, whether or not synthetic resin or metal is used. Due to a low resistance to the passage of gas, in addition to an increased resistance to the passage of the liquid and a prolonged immobilization time of the liquid, this packing material can exhibit particularly good qualities and at the same time achieve several technical purposes. . Thus the packing material describes a marked efficiency in industry.