CZ290014B6 - Deskový výměník tepla - Google Patents
Deskový výměník tepla Download PDFInfo
- Publication number
- CZ290014B6 CZ290014B6 CZ19942950A CZ295094A CZ290014B6 CZ 290014 B6 CZ290014 B6 CZ 290014B6 CZ 19942950 A CZ19942950 A CZ 19942950A CZ 295094 A CZ295094 A CZ 295094A CZ 290014 B6 CZ290014 B6 CZ 290014B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- heat transfer
- fluid
- inlet
- flow
- plate
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 97
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0031—Heat-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 for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-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 for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/005—Heat-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 for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
- Y10S165/356—Plural plates forming a stack providing flow passages therein
- Y10S165/364—Plural plates forming a stack providing flow passages therein with fluid traversing passages formed through the plate
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)
Abstract
Deskov² v²m n k tepla pro p°enos tepla mezi dv ma tekutinami, maj c mi r zn velk pr toky, obsahuje n kolik v podstat obd ln kov²ch desek (2A, 20) pro p°enos tepla, maj c ch ka d vstupn otvory (5A, 7A, 25, 27) a v²stupn otvory (6A, 8A, 26, 28) pro odpov daj c tekutiny v jej ch rohov²ch stech (9A, 10A, 11A, 12A), st (17A) pro p°enos tepla a dv rozd lovac sti (15A, 16A), um st n mezi st (17A) pro p°enos tepla a odpov daj c m vstupn m a v²stupn m otvorem. Velikosti vstupn ho otvoru (5A, 25) a v²stupn ho otvoru (6A, 26) pro jednu z obou tekutin se li od velikosti vstupn ho otvoru (7A, 27) a v²stupn ho otvoru (8A, 28) pro druhou tekutinu. Rozd lovac sti (15A, 16A) desek pro p°enos tepla kladou d le v t odpor proud n jedn z obou tekutin, ne druh tekutin .\
Description
Vynález se týká deskového výměníku tepla pro přenos tepla mezi dvěma tekutinami s různě velkými průtoky, obsahujícího několik v podstatě obdélníkových desek pro přenos tepla, majících každá vstupní otvory a výstupní otvory pro odpovídající tekutiny v jejích rohových částech, část pro přenos tepla, ležící středově mezi odpovídajícími vstupními a výstupními otvory, a dvě rozdělovači části, ležící mezi částí pro přenos tepla a odpovídajícím vstupním a výstupním otvorem, a tvarované pro rozdělování odpovídajících dvou tekutin, když tyto tekutiny proudí od jejich vstupních otvorů k částem pro přenos tepla.
Dosavadní stav techniky
Tradičně řešené deskové výměníky tepla sestávají obvykle ze sady shodných desek pro přenos tepla, které mají vstupní a výstupní otvor stejného druhu pro obě tekutiny. Takový výměník tepla, mající vstupní a výstupní otvor stejného druhu, se optimálně používá pouze v případě stejných průtoků obou tekutin. Má-li jedna z tekutin menší průtok výměníkem tepla, než druhá tekutina, budou tlakové spády tekutin rozdílné, protože se tlakové spády mění úměrně se čtvercem objemového průtoku. To znamená, že tepelná výměna mezi oběma tekutinami nemůže být na obou stranách každé z desek pro tepelnou výměnu optimální, pokud se průtoky tekutin od sebe liší.
Pro zvyšování přenosu tepla ve spojení s tak zvaným nesymetrickým průtokem tekutin, mezi nimiž se provádí tepelná výměna, bylo již výše navrženo snížit objem průtokových kanálů na jedné straně desek pro přenos tepla, jak je popsáno v evropském patentovém spisu EP 047 073, nebo ovlivňovat odpor proti proudění kombinací rozdílných žlábkovaných vzorků desek pro přenos tepla, jak je popsáno v evropském patentovém spisu EP 88 316 nebo EP 204 880. Společné pro tato známá uspořádání je to, že umožňují pouze malou asymetrii průtoku mezi oběma tekutinami a že přenos tepla na deskách pro přenos tepla není dostatečně účinný pro obě tekutiny.
Vynález si klade za úkol dosáhnout zlepšeného přenosu tepla mezi dvěma tekutinami s různě velkým průtokem v deskovém výměníku tepla výše popsaného druhu. Dále si vynález klade za úkol vytvořit takový výměník tepla, který by připouštěl větší nesymetrii průtoku mezi dvěma tekutinami s rozdílným průtokem ve srovnání se známými deskovými výměníky tepla.
Podstata vynálezu
Tohoto cíle je podle vynálezu dosaženo deskovým výměníkem tepla pro přenos tepla mezi dvěma tekutinami s různě velkými průtoky, obsahujícím několik v podstatě obdélníkových desek pro přenos tepla, majících každá vstupní otvory a výstupní otvory pro odpovídající tekutiny v jejích rohových částech, část pro přenos tepla, ležící středově mezi odpovídajícími vstupními a výstupními otvory, a dvě rozdělovači části, ležící mezi částí pro přenos tepla a odpovídajícím vstupním a výstupním otvorem, a tvarované pro rozdělování odpovídajících dvou tekutin, když tyto tekutiny proudí od jejich vstupních otvorů k částem pro přenos tepla, jehož podstatou je, že velikost vstupního otvoru a výstupního otvoru desek pro přenos tepla pro první z obou tekutin je menší, než je velikost vstupního otvoru a výstupního otvoru pro druhou tekutinu, přičemž celková průtoková šířka rozdělovačích částí je menší pro první tekutinu než pro druhou tekutinu, takže odpor proudění první tekutiny, proudící mezi vstupním otvorem a výstupním otvorem
-1 CZ 290014 B6
I desky a částmi pro přenos tepla, je větší, než je odpor proudění pro druhou tekutinu, proudící mezi vstupním otvorem a výstupním otvorem druhé tekutiny a částmi pro přenos tepla.
Vynález přináší stejný úbytek tlaku na obou stranách desek pro přenos tepla, a to přes to, že 5 průtoky obou tekutin, mezi nimiž dochází k výměně tepla, jsou rozdílné. Jsou tak například optimalizovány průtokové podmínky pro první tekutinu, t.j. tekutinu mající menší průtok, s ohledem na přenos tepla, současně se zjednodušením průtoku pro druhou tekutinu, t.j. tekutinu mající větší průtok.
Podle dalšího znaku vynálezu je dráha proudění přes rozdělovači části pro první tekutinu delší, než je dráha proudění přes rozdělovači části pro druhou tekutinu.
S výhodou je celková průtoková šířka rozdělovačích částí menší pro první tekutinu než pro druhou tekutinu.
S výhodou rozdělovači části mají lisovaný vzorek, s menší hloubkou vzorku na jedné straně než na druhé straně desek pro přenos tepla, takže průtokové kanály vytvořené pro první tekutinu jsou mělčí, než průtokové kanály vytvořené pro druhou tekutinu. Jinými slovy může být základní úroveň rozdělovačích částí posunuta tak, že strana desek pro přenos tepla, která je určena pro 20 menší průtok, bude mít mělčí průtokové kanálky než strana určená pro větší průtok. Zvýší se tak možnost desek zajišťovat účinný přenos tepla při velmi nesymetrickém průtoku dvou tekutin.
Tím, že se desky pro přenos tepla opatří jednak vstupními a výstupními otvory rozdílné velikosti a jednak lisovaným vzorkem v rozdělovačích částech, které vytvářejí relativně široké vstupní 25 čelo a výstupní čelo vzhledem k průtoku přes větší otvory a relativně úzké vstupní čelo a výstupní čelo vzhledem k průtoku přes menší otvory, může se průtoková kapacita pro proud většími otvory zvyšovat a současně zmenšovat průtok menšími otvory. Desky pro přenos tepla tak připouštějí silnou nesymetrii mezi dvěma rozdílnými proudy tekutin, zatímco současně obě tekutiny mají podmínky proudění, které jsou příznivé pro přenos tepla mezi tekutinami.
Podle dalšího znaku vynálezu jsou desky pro přenos tepla obdélníkové a vstupní otvor a výstupní otvor pro první tekutinu jsou umístěny na jedné delší straně každé z desek pro přenos tepla a vstupní otvor a výstupní otvor pro druhou tekutinu jsou umístěny na druhé delší straně každé z desek pro přenos tepla.
Podle výhodného provedení vynálezu jsou vstupní a výstupní otvory desek pro přenos tepla umístěny tak, že oba hlavní průtokové směry pro proud tekutin mezi deskami pro přenos tepla se kříží a jsou uspořádány diagonálně přes desky pro přenos tepla.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, na kterých znázorňuje obr. 1 axonometrické schéma deskového výměníku 45 tepla podle vynálezu, obr. 2 pohled na první desku pro přenos tepla, určenou pro deskový výměník tepla podle obr. 1, obr. 3 pohled na druhou desku pro přenos tepla výměníku z obr. 1 a obr. 4 pohled na alternativní provedení desky pro přenos tepla, určené pro výměník tepla podle vynálezu.
Příklad provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněn deskový výměník 1 tepla, obsahující soubor tenkých desek 2 pro přenos tepla, přední koncovou desku 3 a zadní koncovou desku 4. Přední koncová deska 3 má vstupní
-2CZ 290014 B6 otvor 5 a výstupní otvor 6 pro první tekutinu mající relativně malý průtok, a vstupní otvor 7 a výstupní otvor 8 pro druhou tekutinu, mající relativně velký průtok.
Desky 2 pro přenos tepla jsou opatřeny lisovaným vzorkem s hřebeny nebo drážkami, přičemž hřebeny prostřídaných prvních a druhých desek pro výměnu tepla dosedají na sebe. Těsnicí prostředek, uložený mezi deskami pro výměnu tepla, vymezuje v každém druhém meziprostoru desek průtokový prostor pro první tekutinu ave zbývajících meziprostorech mezi deskami průtokové prostory pro druhou tekutinu.
Desky 2 výměníku 1 tepla z obr. 1 jsou spojeny pájením, ale alternativně mohou být desky výměníku 1 tepla podle vynálezu drženy u sebe pomocí rámu nebo jiným vhodným způsobem.
Na obr. 2 je znázorněna první deska 2A výměníku tepla, která je podlouhlá a převážně obdélníková, a která má vstupní otvory 5A, 7A a výstupní otvory 6A, 8A. Vstupní otvory 5A, 7A jsou umístěny v rohových částech 9A, 11A desky 2A pro přenos tepla a výstupní otvory 6A, 8A jsou umístěny v rohových částech 10A a 12A desky 2A pro přenos tepla. Vstupní otvor 5A a výstupní otvor 6A pro první tekutinu jsou umístěny na první delší straně 13A desky 2A pro výměnu tepla a vstupní otvor 7A a výstupní otvor 8A pro druhou tekutinu jsou umístěny na druhé delší straně 14A desky 2A pro výměnu tepla. Deska 2A pro výměnu tepla je řešena pro souběžné proudění, t.j. hlavní proudy tekutin, které proudí po obou stranách desky 2A pro výměnu tepla, jsou souběžné.
Podle vynálezu jsou vstupní otvor 5A a výstupní otvor 6A pro první tekutinu stejné, ale podstatně menší, než jsou vstupní otvor 7A a výstupní otvor 8A pro druhou tekutinu. Také vstupní otvor 7A a výstupní otvor 8A jsou stejné.
Dále má deska 2A pro přenos tepla horní rozdělovači část 15A, dolní rozdělovači část 16A a mezi nimi uloženou část 17A, která je určena hlavně pro přenos tepla. Horní rozdělovači část 15A a dolní rozdělovači část 16A je opatřena lisovaným vzorkem, vytvořeným v podstatě podle britského patentového spisu GB 1 357 282. Má tak vedle sebe uložené hřebeny 18A, vylisované z roviny rovnoběžné s deskou 2A pro přenos tepla tak, že povrch desky 2A v místě těchto hřebenů 18A z této roviny vystupuje, a uspořádané v úhlu vzhledem k vedle sebe ležícím drážkám 19A, vylisovaným v uvedené rovině tak, že povrch desky v místě těchto drážek 19A vůči ní zahloubené ustupuje. Jelikož drážky 19A tvoří hřebeny na opačné straně desky 2A pro přenos tepla, má tak deska 2A pro přenos tepla hřebeny na obou stranách. Tyto hřebeny v rozdělovačích částech 15A, 16A tvoří spolu s mezilehlými částmi 17A pro přenos tepla na příslušných stranách desky 2A kanálky pro průtok tekutiny. Kanálky, takto vytvořené na jedné straně desky 2A pro přenos tepla, jsou uloženy v úhlu vůči kanálkům, které jsou vytvořeny stejným způsobem na druhé straně desky 2A pro přenos tepla.
Jak je patrné z obr. 2, jsou hřebeny 18A na znázorněné straně desky 2A v odpovídajících rozdělovačích částech 15A a 16A uspořádány v podstatě ve směru od relativně velkých otvorů 7A a 8A směrem k části 17A pro přenos tepla, zatímco drážky 19A jsou uspořádány v podstatě ve směru od relativně malých otvorů 5A a 6A k části 17A pro přenos tepla.
Část 17A pro přenos tepla je lisována ve tvaru obvyklého lisovaného vzorku s hřebeny a drážkami, uspořádanými rovnoběžně po plošných úsecích v úhlu vzhledem k podélným stranám desky, přičemž úhly jsou po jednotlivých plošných úsecích částí 17A vzájemně prostřídány. Tento vzorek je zde označován jako rovnoběžně prostřídaný vzorek.
Obr. 3 ukazuje druhou desku 2B pro přenos tepla, která je určena pro spolupůsobení s první deskou 2A pro přenos tepla podle obr. 2 v deskovém tepelném výměníku 1 podle vynálezu. Podrobnosti desky 2B pro přenos tepla, které je možné najít na desce 2A pro přenos tepla, mají stejné vztahové značky, ale označené indexem B místo indexu A.
-3CZ 290014 B6
V desce 2B pro přenos tepla jsou v každé z rozdělovačích částí 15B a 16B hřebeny 18B a drážky 19B na rozdíl od hřebenů 18A a drážek 19A desky 2B pro přenos tepla podle obr. 2. Hřebeny 18B tak probíhají v podstatě ve směru od relativně malých otvorů 5B a 6B směrem k části 17B pro přenos tepla, zatímco drážky 19B probíhají v podstatě ve směru od relativně velký ch otvorů 7B a 8B k části 17B pro přenos tepla.
Také část 17B pro přenos tepla desky 2B se liší od odpovídající části 17A desky 2A pro přenos tepla, pokud jde o směry vylisovaných hřebenů a drážek výše popsaného uspořádání 10 v rovnoběžně prostřídaném vzorku.
Když jsou desky 2A a 2B pro přenos tepla umístěny vedle sebe v deskovém výměníku tepla, dosednou v odpovídajících rozdělovačích částech 15A, 16A a 15B, 16B hřebeny na jedné z desek 2A, 2B proti hřebenům, které jsou s nimi na druhé desce rovnoběžné. V ploše částí 17A 15 a 17B pro přenos tepla budou žebra rovnoběžně prostřídaného vzorku vzoru křížem dosedat na sebe a budou vytvářet křížem žlábkovaný vzorek.
Obě desky 2A, 2B pro přenos tepla, jejichž části 17A. 17B pro přenos tepla, které dohromady vymezují křížem žlábkovaný vzorek, v němž křižující se hřebeny spolu svírají tupé úhly při 20 pohledu ve směru proudu tekutiny mezi deskami, působí velmi značný odpor vůči proudění tekutiny. Rozdělovači části desek pro výměnu tepla normálně poskytují v tomto případě procentuálně velmi malý příspěvek k odporu proti proudění v meziprostoru mezi deskami, přestože rychlost proudění, vzhledem ke geometrii desek pro přenos tepla, je přibližně dvakrát tak velká v oblasti rozdělovačích částí než v oblasti hlavní části pro přenos tepla. Části pro 25 přenos tepla, mající rovnoběžně prostřídaný vzorek, kde místo toho křižující se hřebeny spolu naopak svírají ostiý úhel, působí naproti tomu malý odpor proti průtoku, a příspěvek rozdělovačích částí k odporu proti proudění v meziprostoru tak může být procentuálně poměrně velký.
Podle vynálezu je nesymetrie mezi průtokem dvou tekutin, mezi nimiž dochází k tepelné výměně, objasňována tím, že se průtokový odpor relativně velkého proudu zmenší vůči průtokovému odporu relativně malého proudu. Toho je dosaženo tím, že vstupní a výstupní otvor v desce pro přenos tepla, určené pro velký proud, jsou větší, než vstupní a výstupní otvor, určené pro malý proud, a že jsou rozdělovači části širší a kratší pro velký proud za cenu odpovídajícího 35 zmenšení šířky a prodloužení pro malý proud.
Například v rozdělovačích částech 15A a 16B má proud tekutiny, proudící relativně velkým vstupním otvorem 7A a výstupním otvorem široké vstupní a výstupní čelo, t.j. celková průtoková šířka je na jedné straně desky pro přenos tepla větší, což vede k relativně velkému průtoku, a na 40 druhé straně menší, což zde vede k relativně malému průtoku. Kromě toho jsou průtokové kanálky rozdělovačích částí 15A a 16A pro malý průtok ve srovnání s kanálky pro velký průtok delší.
V lisovaném vzorku pro rozdělovači části typu znázorněného na obr. 2 a 3 může být průtoková 45 plocha kanálků pro velký proud (na jedné straně desky) dále zvětšena na účet průtokové plochy kanálků pro malý proud (na druhé straně desky) tím, že se umístí části desky, které jsou mezi vylisovanými hřebeny, vystupujícími z desky, a vylisovanými ustupujícími drážkami, a které vymezují zbytkovou základní plochu povrchu desky, blíže ke dnu drážek než k vrchu hřebenů.
Na obr. 4 je znázorněna alternativně řešená deska 20 pro přenos tepla, která se liší od desky 2A, znázorněné na obr. 2 hlavně v tom, že vstupní otvor 25 desky pro první tekutinu leží u jedné podélné strany 21, zatímco výstupní otvor 26 pro stejnou tekutinu leží u druhé podélné strany 22 desky 20 pro přenos tepla. Podobně vstupní otvor 27 pro druhou tekutinu leží u druhé podélné strany 22 desky, zatímco výstupní otvor 28 pro stejnou tekutinu leží u první podélné strany 21
-4CZ 290014 B6 desky 20. Deska 20 pro přenos tepla je tak řešena s diagonálním tepelně výměnným proudem, t.j. hlavní směry proudění tekutin se přes desku 20 pro přenos tepla vzájemně kříží.
Ve spojení s diagonálním proudem je zapotřebí dvou odlišných druhů desek pro přenos tepla (majících odlišný lisovací vzorek) pro to, aby se zajistilo požadované spolupůsobení mezi vylisovanými vzorky přilehlých desek ve výměníku tepla. Funkce desek podle vynálezu, jakož i řešení centrální části pro přenos tepla a rozdělovačích částí je u desek určených pro diagonální proud (obr. 4) analogický jako u desek určených pro rovnoběžný proud (obr. 2 a 3).
Pokud jde o souběžný proud, může být deskový výměník tepla podle vynálezu získán pomocí pouze jednoho druhu desek, opatřených shodným lisovaným vzorkem v rozdělovačích částech a částech pro přenos tepla, jestliže jsou prostřídané desky otočeny vždy o 180° okolo roviny desky. To však vyžaduje zvláštní požadavky na uspořádání těsnění mezi deskami podél jejich okrajů a jejich vstupními a výstupními otvory.
Kombinace čela o 50 % širšího pro větší proud než pro menší proud v oblastech rozdělovačích částí desek pro přenos tepla, a kanálků o 50 % delších pro menší proud než pro větší proud může zdvojnásobit průtokovou kapacitu kanálků pro větší proud, než mají kanály pro menší proud, a to při stejných úbytcích tlaku pro oba proudy přes odpovídající meziprostor mezi deskami.
V kombinaci mělčích kanálků pro menší proud a hlubších kanálků pro větší proud je zajištěna nesymetrie, mající poměr 3:1 mezi větším a menším proudem v oblasti rozdělovačích částí.
Když má část pro přenos tepla rovnoběžně prostřídaný vzorek s ostiými úhly a klade tedy relativně malý odpor, může být poměr 3:1 u tekutin, mezi nimiž se provádí tepelná výměna, dosažen přes celý výměník. Když má část pro přenos tepla tupé úhly a klade tak relativně velký odpor proudění, může být mezi větším a menším proudem deskového výměníku dosažen poměr 1,2 až 1,5:1 u tekutin, mezi nimiž probíhá tepelná výměna.
V deskovém výměníku tepla podle vynálezu na obou stranách desek pro výměnu tepla může být udržován úbytek tlaku proudící tekutiny, mezi nimiž dochází k tepelné výměně, přes rozdílné průtoky. To je umožněno tím, že průtoková dráha tekutiny s relativně malým průtokem má menší průtokové plochy, než má odpovídající průtoková dráha v běžném deskovém výměníku, majícím stejné vstupní a výstupní otvory v deskách pro přenos tepla. To umožňuje, že naproti tomu průtoková dráha tekutiny s relativně větším průtokem může mít větší průtokové plochy než v běžném výměníku tepla. Deskový výměník tepla podle vynálezu tak může mít jednak větší průtokovou kapacitu na straně tekutiny o velkém průtoku, než je tomu u běžného výměníku tepla, a jednak může mít větší kapacitu tepelné výměny, než u běžného deskového výměníku ve spojení s určitou nesymetrií průtoku tekutin, mezi nimiž dochází k výměně tepla.
Taková větší tepelně výměnná kapacita desek pro přenos tepla může být využita různými způsoby. Deskový výměník tepla podle vynálezu může buď pro určitý tepelně výměnný úkol používat méně desek pro přenos tepla než běžný deskový výměník, nebo může být každá deska pro přenos tepla konstruována jako menší při srovnání s deskou konstruovanou běžným způsobem. V posledním případě mohou být kromě nákladů na desky pro přenos tepla sníženy i náklady na rám, držící soubor desek pro přenos tepla desek pohromadě. Například mohou být v posledně jmenovaném případě podlouhlé desky pro přenos tepla, tvarované podle vynálezu, vytvořeny jako tenčí než odpovídající běžné desky pro přenos tepla. Také může být potřebný rám vyroben jako tenčí a tedy i levnější.
Výhodou vynálezu je také to, že působení na zjednodušení nesymetrie průtoku tekutin se může provádět bez negativního ovlivňování schopnosti desek pro přenos tepla odolávat vysokým tlakům bez potřeby zvětšovat tloušťky desek. Podpůrné body a dotykové body mezi deskami pro přenos tepla mohou být tak těsně u sebe, jako u běžných desek pro přenos tepla.
-5CZ 290014 B6
Výše byl popsán pouze jeden lisovaný vzorek pro rozdělovači části desek pro přenos tepla a jeden druh vzorku pro části pro přenos tepla. V rámci vynálezu jsou však možné i jakékoli jiné vhodné vzorky, a to v rámci řešení definovaného v patentových nárocích.
Claims (5)
1. Deskový výměník tepla pro přenos tepla mezi dvěma tekutinami s různě velkými průtoky, obsahující několik v podstatě obdélníkových desek (2A, 20) pro přenos tepla, majících každá vstupní otvory (5A, 7A; 25, 27) a výstupní otvory (6A, 8A; 26, 28) pro odpovídající tekutiny
15 v jejích rohových částech (9A, 10A, 1 ΙΑ, 12A), část (17A) pro přenos tepla, ležící středově mezi odpovídajícími vstupními a výstupními otvory, a dvě rozdělovači části (15A, 16A), ležící mezi částí (17A) pro přenos tepla a odpovídajícím vstupním a výstupním otvorem, a tvarované pro rozdělování odpovídajících dvou tekutin, když tyto tekutiny proudí od jejich vstupních otvorů (5A, 7A; 25, 27) k částem pro přenos tepla, vyznačený tím, že velikost vstupního otvoru 20 (5A; 25) a výstupního otvoru (6A; 26) desek (2A, 20) pro přenos tepla pro první z obou tekutin je menší, než je velikost vstupního otvoru (7A; 27) a výstupního otvoru (8A; 28) pro druhou tekutinu, přičemž celková průtoková šířka rozdělovačích částí (15A, 16A) je menší pro první tekutinu než pro druhou tekutinu, takže odpor proudění první tekutiny, proudící mezi vstupním otvorem (5A; 25) a výstupním otvorem (6A; 26) desky a částmi (17A) pro přenos tepla, je větší, 25 než je odpor proudění pro druhou tekutinu, proudící mezi vstupním otvorem (7A; 27) a výstupním otvorem (8A; 28) druhé tekutiny a částmi (17) pro přenos tepla.
2. Deskový výměník tepla podle nároku 1, vyznačený tím, že dráha proudění přes rozdělovači části (15A, 16A) pro první tekutinu je delší, než je dráha proudění přes rozdělovači
30 části (15A, 16A) pro druhou tekutinu.
3. Deskový výměník tepla podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že rozdělovači části (15A, 16A) mají lisovaný vzorek s menší hloubkou vzorku na jedné straně než na druhé straně desek (2A; 20) pro přenos tepla, takže průtokové kanály vytvořené pro první tekutinu jsou mělčí,
35 než průtokové kanály vytvořené pro druhou tekutinu.
4. Deskový výměník tepla podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že desky (2A, 20) pro přenos tepla jsou obdélníkové a vstupní otvor (5A) a výstupní otvor (6A) pro první tekutinu jsou umístěny na jedné delší straně (13 A) každé z desek (2A, 20) pro přenos tepla
40 a vstupní otvor (7A) a výstupní otvor (8A) pro druhou tekutinu jsou umístěny na druhé delší straně (14A) každé desky (2A, 20) pro přenos tepla.
5. Deskový výměník tepla podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že vstupní otvory (25, 27) a výstupní otvory (26, 28) desek (2A, 20) pro přenos tepla jsou umístěny
45 tak, že oba hlavní průtokové směry pro proud tekutin mezi deskami (2A, 20) pro přenos tepla se kříží a jsou uspořádány diagonálně přes desky (2A, 20) pro přenos tepla.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9201825A SE9201825D0 (sv) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Plattvaermevaexlare foer vaetskor med olika floede |
| SE9202057A SE470339B (sv) | 1992-06-12 | 1992-07-03 | Plattvärmeväxlare för vätskor med olika flöden |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ295094A3 CZ295094A3 (en) | 1995-04-12 |
| CZ290014B6 true CZ290014B6 (cs) | 2002-05-15 |
Family
ID=26661448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19942950A CZ290014B6 (cs) | 1992-06-12 | 1993-06-08 | Deskový výměník tepla |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5531269A (cs) |
| EP (1) | EP0643820B1 (cs) |
| JP (1) | JP3354934B2 (cs) |
| KR (1) | KR100309977B1 (cs) |
| AT (1) | ATE159584T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ290014B6 (cs) |
| DE (1) | DE69314788T2 (cs) |
| FI (1) | FI107962B (cs) |
| PL (1) | PL171856B1 (cs) |
| RU (1) | RU2110030C1 (cs) |
| SE (1) | SE470339B (cs) |
| WO (1) | WO1993025860A1 (cs) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19549801B4 (de) * | 1995-03-31 | 2008-01-17 | Behr Gmbh & Co. Kg | Plattenwärmetauscher |
| JP3292128B2 (ja) * | 1998-02-27 | 2002-06-17 | ダイキン工業株式会社 | プレート型熱交換器 |
| AT406301B (de) * | 1998-06-24 | 2000-04-25 | Ernst P Fischer Maschinen Und | Plattenwärmetauscher |
| DE10035939A1 (de) * | 2000-07-21 | 2002-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Wärmeübertragung |
| ES2170016B1 (es) * | 2000-10-25 | 2003-12-01 | Valeo Termico Sa | Sistema de seguridad para la correcta colocacion de dos placas entre si. |
| SE519306C2 (sv) * | 2001-07-09 | 2003-02-11 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeöverföringsplatta, plattpaket och plattvärmeväxlare |
| AU2002368423B2 (en) * | 2002-12-02 | 2007-08-23 | Lg Electronics Inc. | Heat exchanger of ventilating system |
| JP2007500836A (ja) * | 2003-08-01 | 2007-01-18 | ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 熱交換器およびその製造方法 |
| US7032654B2 (en) | 2003-08-19 | 2006-04-25 | Flatplate, Inc. | Plate heat exchanger with enhanced surface features |
| SE526831C2 (sv) * | 2004-03-12 | 2005-11-08 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlarplatta och plattpaket |
| TW200712421A (en) * | 2005-05-18 | 2007-04-01 | Univ Nat Central | Planar heat dissipating device |
| CN100401002C (zh) * | 2005-07-04 | 2008-07-09 | 缪志先 | 可以使三种介质进行换热的钎焊板式换热器 |
| CN100365372C (zh) * | 2005-11-16 | 2008-01-30 | 杭州钦宝制冷设备有限公司 | 三通道板式换热器 |
| CN1837718A (zh) * | 2006-03-09 | 2006-09-27 | 缪志先 | 肋板式换热器 |
| SE530011C2 (sv) | 2006-06-05 | 2008-02-05 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlarplatta och plattvärmeväxlare |
| DE102006044154A1 (de) * | 2006-09-15 | 2008-05-21 | Behr Gmbh & Co. Kg | Stapelscheibenwärmetauscher zur Ladeluftkühlung |
| US8794303B2 (en) * | 2007-07-23 | 2014-08-05 | Tokyo Roki Co., Ltd. | Plate laminate type heat exchanger |
| EA013716B1 (ru) * | 2008-03-05 | 2010-06-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Точка Излома" | Пластинчатый теплообменник |
| EA013717B1 (ru) * | 2008-03-05 | 2010-06-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Точка Излома" | Пластина пластинчатого теплообменника |
| SE533310C2 (sv) * | 2008-11-12 | 2010-08-24 | Alfa Laval Corp Ab | Värmeväxlarplatta och värmeväxlare innefattande värmeväxlarplattor |
| JP5106453B2 (ja) | 2009-03-18 | 2012-12-26 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍空調装置 |
| SE534765C2 (sv) * | 2010-04-21 | 2011-12-13 | Alfa Laval Corp Ab | Plattvärmeväxlareplatta och plattvärmeväxlare |
| JP2012096779A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置 |
| RU2502932C2 (ru) * | 2010-11-19 | 2013-12-27 | Данфосс А/С | Теплообменник |
| JP5727327B2 (ja) * | 2011-08-08 | 2015-06-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱交換器 |
| DE202011110052U1 (de) | 2011-12-23 | 2013-03-25 | Robert Bosch Gmbh | Plattenwärmetauscher |
| EP2920538B1 (en) * | 2012-10-16 | 2019-06-26 | The Abell Foundation Inc. | Heat exchanger including manifold |
| US10809013B2 (en) | 2013-09-19 | 2020-10-20 | Howden Uk Limited | Heat exchange element profile with enhanced cleanability features |
| KR102293517B1 (ko) * | 2013-12-10 | 2021-08-25 | 스웹 인터네셔널 에이비이 | 개선된 흐름을 가지는 열교환기 |
| PL2957851T3 (pl) * | 2014-06-18 | 2017-08-31 | Alfa Laval Corporate Ab | Płyta przekazywania ciepła i płytowy wymiennik ciepła zawierający taką płytę przekazywania ciepła |
| FR3050519B1 (fr) * | 2016-04-25 | 2019-09-06 | Novares France | Echangeur thermique en matiere plastique et vehicule comprenant cet echangeur thermique |
| EP3598053B1 (en) * | 2017-04-27 | 2022-05-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Plate heat exchanger |
| RU177117U1 (ru) * | 2017-06-26 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация Акционерной Компании "Электросевкавмонтаж" | Пластина теплообменника пластинчатого |
| CN108592665A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-28 | 新乡市特美特热控技术股份有限公司 | 翅片板式换热器 |
| DK180057B1 (en) * | 2018-05-30 | 2020-02-26 | Danfoss A/S | A plate heat exchanger for a desalination system |
| US11486657B2 (en) * | 2018-07-17 | 2022-11-01 | Tranter, Inc. | Heat exchanger heat transfer plate |
| RU192250U1 (ru) * | 2019-03-13 | 2019-09-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод ЭЛЕКТРОСЕВКАВМОНТАЖИНДУСТРИЯ" (ООО "ЗЭСКМИ") | Пластина теплообменника пластинчатого разборного |
| EP3828489A1 (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-02 | Alfa Laval Corporate AB | Heat transfer plate |
| RU199344U1 (ru) * | 2020-04-03 | 2020-08-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Пластина теплообменника |
| DK4015961T3 (da) * | 2020-12-15 | 2023-08-07 | Alfa Laval Corp Ab | Varmevekslerplade |
| RU209234U1 (ru) * | 2021-10-11 | 2022-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Регион-строй" | Пластинчатый теплообменник |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2623736A (en) * | 1944-07-03 | 1952-12-30 | Separator Ab | Plate type pasteurizer |
| US3661203A (en) * | 1969-11-21 | 1972-05-09 | Parkson Corp | Plates for directing the flow of fluids |
| SE353954B (cs) * | 1971-02-19 | 1973-02-19 | Alfa Laval Ab | |
| US3817324A (en) * | 1972-10-24 | 1974-06-18 | Alfa Laval Ab | Heat exchanging plate |
| JPS5248148A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-16 | Haruo Uehara | Plate condeser |
| IT1055235B (it) * | 1976-02-12 | 1981-12-21 | Fischer H | Scambiatore di calore a piastre formato da piastre aventi forme diverse |
| SE431793B (sv) * | 1980-01-09 | 1984-02-27 | Alfa Laval Ab | Plattvermevexlare med korrugerade plattor |
| SE443870B (sv) * | 1981-11-26 | 1986-03-10 | Alfa Laval Ab | Plattvermevexlare med korrugerade plattor der korrugeringarna stoder mot nerliggande plattas korrugeringar utom i ett antal forsenkta partier |
| DE3220774C2 (de) * | 1982-06-02 | 1986-09-25 | W. Schmidt GmbH & Co KG, 7518 Bretten | Plattenverdampfer oder -kondensator |
| JPS6093291A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Fujitsu Ltd | 積層型熱交換器 |
| SE8504379D0 (sv) * | 1985-09-23 | 1985-09-23 | Alfa Laval Thermal Ab | Plattvemevexlare |
| DE3622316C1 (de) * | 1986-07-03 | 1988-01-28 | Schmidt W Gmbh Co Kg | Plattenwaermeaustauscher |
| SE458806B (sv) * | 1987-04-21 | 1989-05-08 | Alfa Laval Thermal Ab | Plattvaermevaexlare med olika stroemningsmotstaand foer medierna |
| SU1677477A1 (ru) * | 1989-01-02 | 1991-09-15 | Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности | Способ изготовлени теплообменника |
-
1992
- 1992-07-03 SE SE9202057A patent/SE470339B/sv not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-06-08 PL PL93306762A patent/PL171856B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1993-06-08 JP JP50093294A patent/JP3354934B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-08 DE DE69314788T patent/DE69314788T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-08 AT AT93913737T patent/ATE159584T1/de active
- 1993-06-08 KR KR1019940704512A patent/KR100309977B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-06-08 US US08/335,774 patent/US5531269A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-08 WO PCT/SE1993/000505 patent/WO1993025860A1/en active IP Right Grant
- 1993-06-08 EP EP93913737A patent/EP0643820B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-08 CZ CZ19942950A patent/CZ290014B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-06-08 RU RU94046256A patent/RU2110030C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-12-09 FI FI945789A patent/FI107962B/fi active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9202057D0 (sv) | 1992-07-03 |
| EP0643820A1 (en) | 1995-03-22 |
| FI945789A0 (fi) | 1994-12-09 |
| EP0643820B1 (en) | 1997-10-22 |
| SE470339B (sv) | 1994-01-24 |
| US5531269A (en) | 1996-07-02 |
| KR100309977B1 (ko) | 2001-12-15 |
| SE9202057L (sv) | 1993-12-13 |
| DE69314788T2 (de) | 1998-02-19 |
| PL171856B1 (pl) | 1997-06-30 |
| ATE159584T1 (de) | 1997-11-15 |
| RU94046256A (ru) | 1996-12-27 |
| JP3354934B2 (ja) | 2002-12-09 |
| FI945789A (fi) | 1994-12-09 |
| KR950702019A (ko) | 1995-05-17 |
| RU2110030C1 (ru) | 1998-04-27 |
| CZ295094A3 (en) | 1995-04-12 |
| DE69314788D1 (de) | 1997-11-27 |
| FI107962B (fi) | 2001-10-31 |
| WO1993025860A1 (en) | 1993-12-23 |
| JPH07508581A (ja) | 1995-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ290014B6 (cs) | Deskový výměník tepla | |
| EP1348099B1 (en) | Heat transfer plate, plate pack and plate heat exchanger | |
| RU2715123C1 (ru) | Теплопередающая пластина и пластинчатый теплообменник, содержащий множество таких теплопередающих пластин | |
| US20060275184A1 (en) | Liquid/liquid interface reaction equipment | |
| US9739542B2 (en) | Heat transfer plate and plate heat exchanger comprising such a heat transfer plate | |
| US8844611B2 (en) | Plate stacking type heat exchanger | |
| US3860065A (en) | Distributor for plate type heat exchanger having side headers | |
| EP1662220B1 (en) | Plate-like heat exchanger | |
| US20030047303A1 (en) | Heat transfer plate and plate pack for use in a plate heat exchanger | |
| JPS60235991A (ja) | 熱交換器 | |
| KR20150108823A (ko) | 판형 열교환기 | |
| CN100513967C (zh) | 换热器板和板组 | |
| KR20090129415A (ko) | 십자유동형 열교환기 | |
| US20050082048A1 (en) | Heat exchanger | |
| US7222664B2 (en) | Heat exchanger plate and this exchanger | |
| WO1985002670A1 (en) | Heat exchanger plate | |
| JP6514996B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JP2007162974A (ja) | 熱交換用プレート | |
| CN110537070B (zh) | 板式热交换器 | |
| JP2022161204A5 (cs) | ||
| JPH0633967B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JPH10300371A (ja) | プレート式熱交換器 | |
| SE517516C2 (sv) | Permanent sammanfogad plattvärmeväxlare med sammanhållande organ runt porthålen | |
| JPH03294791A (ja) | 積層型熱交換器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20100608 |