EP0165179A1 - Echangeurs de chaleur à plaques et nouveau type de plaques permettant l'obtention de tels échangeurs - Google Patents

Echangeurs de chaleur à plaques et nouveau type de plaques permettant l'obtention de tels échangeurs Download PDF

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EP0165179A1
EP0165179A1 EP85420064A EP85420064A EP0165179A1 EP 0165179 A1 EP0165179 A1 EP 0165179A1 EP 85420064 A EP85420064 A EP 85420064A EP 85420064 A EP85420064 A EP 85420064A EP 0165179 A1 EP0165179 A1 EP 0165179A1
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heat exchanger
plates
exchanger according
channels
fluids
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Lucien Fayolle
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Vicarb SA
Original Assignee
Vicarb SA
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • 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
    • F28D9/0037—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 conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
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    • 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
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    • 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
    • Y10S165/373—Adjacent heat exchange plates having joined bent edge flanges for forming flow channels therebetween
    • Y10S165/382—Overlapping flanges

Definitions

  • the present invention relates to a new type of plate heat exchanger; it also relates to the plates for making such an exchanger.
  • the heat exchangers developed to date can be classified into two main categories, namely tubular exchangers and plate exchangers.
  • the plate exchangers are constituted by stacking a determined number of ribbed plates, of the same type, which are clamped between two bottoms by means of tie rods.
  • the plates have openings in their corners which delimit inlet and outlet passages for the two fluids in the stack.
  • the alternation of fluids in the successive spaces between the plates is obtained by means of appropriately shaped seals.
  • this type of modular exchanger has the drawback of being made of graphite, of having a low mechanical resistance and a temperature resistance limited to 200 ° C.
  • the exchanger according to the invention is of the type consisting of modular elements in the form of maintained blocks juxtaposed inside an enclosure defining independent chambers for each of the fluids, each block having superimposed channels opening alternately into the lateral chambers for circulation of fluids, these channels extending over the entire width of the block.
  • the channels are of parallelepipedal shape and are formed from stamped plates which are then welded to form a monobloc parallelepiped whose number of channels is adapted to the technical problems to be solved.
  • the space between two plates and which therefore forms the channel can be either entirely free, or possibly include reinforcing elements such as connecting pins.
  • Profiled intermediate plates can also be introduced inside the channels, these plates making it possible not only to act as a stiffening element increasing the resistance of the exchanger but also to control the turbulence of the fluids and their pressure drop as well as improving the heat exchange coefficient.
  • the plates can be directly stamped with one or more particular profiles of grooves eliminating the plates dividers.
  • the stamping profile simultaneously ensures mechanical strength by numerous support points and the distribution of fluids.
  • the stamped plates defining the channels have a configuration such that they have a vertical edge in each angle. This edge makes it possible to fix the plates directly either in uprights on which the lateral walls themselves are fixed, walls preferably mounted in a removable manner, or directly by welding against the walls.
  • the walls channel the fluids and define the number of passages, that is to say the number of channels used at each passage to obtain the maximum speed compatible with the pressure drops.
  • the height of the channels (spacing between two consecutive plates) will be determined according to the operating conditions (5mm, 10mm, 15mm, 20mm ..).
  • An exchanger can be made up either entirely of channels of uniform height, or, possibly, of channels of different heights on each circuit.
  • the exchanger according to the invention is of the type made up of modular elements held juxtaposed inside an enclosure, elements of which the structure in accordance with the invention will be seen in more detail in the following description.
  • These modular elements designated by the general reference (M) will be kept juxtaposed by means of four rigid uprights (1,2,3,4).
  • These rigid uprights support walls (5,6,7,8) preferably mounted removably, for example by means of screws on said uprights.
  • the walls form in association with the uprights of the independent chambers (9,10,11,12) for each of the fluids.
  • Supply (13,14) and outlet (15,16) conduits for each of the fluids are provided in the walls.
  • the fluids can flow either in the same direction or in the opposite direction.
  • the walls (5,6,7,8) define with the blocks chambers of parallelepiped shape but it is obvious that this is not limiting.
  • Bottoms (17,18) are arranged at each end and hold the elementary blocks against each other. These bottoms are tightly mounted on the walls
  • the blocks (1) inside which the fluids circulate are characterized, as can be seen more clearly from FIG. 3, by the fact that they have superimposed channels (18, 19) opening out alternately in the side chambers and extending over the entire width of each block.
  • These channels are rectangular in shape and are constituted by the space between stamped plates, designated by the general reference (20), produced in the manner illustrated by FIGS. 1 and 2.
  • Each elementary plate (20) the dimensions of which depend on the type of exchanger to realize, is first cut according to the configuration shown in Figure 1, so as to have four sides (21,22,23,24), each angle having an overhanging tongue (25,26, 27,28).
  • the plates are made from all stampable and weldable metals, such as, for example, steel, stainless steel, titanium, zirconium ...
  • the plate thus produced is then stamped in the manner illustrated in FIG. 2, so that the edges are turned alternately in opposite directions by 90 ° and that the tongues form, in each angle, a vertical edge.
  • a block in accordance with the invention it therefore suffices, as shown in FIG. 3, to superimpose elementary plates thus fitted and to weld them together along the turned edges and vertical edges.
  • the actual block is obtained by inserting the edges (25) for example, in a rigid upright (3) for the edge (25).
  • a weld bead (29) is made to seal the upright.
  • connection pins between two consecutive plates inside the channels may be provided.
  • the surface of the plates defining the fluid circulation channels can be smooth, it can be envisaged to produce stamped plates with one or more particular profiles of grooves.
  • the stamping profile simultaneously ensures mechanical strength by numerous support points and the distribution of fluids.
  • a profile it is possible for example to have a profile in the form of undulations arranged at an angle, for example at 45 ° with respect to the sides of the plates. It is understood that it is thus possible to modify the distribution of the fluids as a function of the way in which the plates are superimposed with respect to each other.
  • the exchangers can be used both vertically and horizontally and can receive gases or liquids and find applications in many fields (chemistry, heating of habitats, agrochemistry, etc.).
  • the removable walls can be replaced by walls welded, if necessary, directly to the edges of the plates; the exchanger can be in any form such as cylindrical or rectangular and be assembled by identical or different modules.

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Abstract

Echangeur de chaleur à circuits indépendants, constitué d'éléments modulaires sous forme de blocs maintenus juxtaposée à l'intérieur d'une enceinte définissant des chambres indépendantes pour chacun des fluides.
Chaque bloc présente des canaux superposés (18, 19) débouchant alternativement dans les chambres latérales de circulation de fluides, ces canaux (18, 19) étant définis par l'espace comprise entre les plaques embouties, comportant des bords (21, 22, 23, 24) retournés alternativement en sens inverse de 90° et qui forment, dans chaque angle, une arête verticale (25, 26, 27, 28) permettant de les fixer directement ou indirectement aux parois latérales définissant les chambres de circulation de fluides. Les plaques sont associées entre elles par soudure bout à bout des extrémités des bords retournés (21, 22, 23, 24) et des arêtes vericales (25, 26, 27, 28).

Description

  • La présente invention a trait à un nouveau type d'échangeur à plaques ; elle concerne également les plaques permettant de réaliser un tel échangeur.
  • Les échangeurs de chaleur développés à ce jour peuvent être classés dans deux grandes catégories, à savoir les échangeurs tubulaires et les échangeurs à plaques.
  • D'une manière générale, les échangeurs à plaques sont constitués par empilement d'un nombre déterminé de plaques nervurées, du même type, qui sont serrées entre deux fonds au moyen de tirants. Les plaques possèdent dans leurs angles des ouvertures qui délimitent dans l'empilement des passages d'entrée et de sortie pour les deux fluides. L'alternance des fluides dans les espaces successifs compris entre les plaques est obtenue grâce à des joints de forme appropriée.
  • De tels échangeurs présentent de.très bonnes performances thermiques pour un faible encombrement.
  • Cependant, du fait de la présence de joints, ils ne peuvent pas être utilisés lorsque l'on désire travailler à haute température et pression élevée.
  • Il a également été proposé, ainsi que cela ressort du FR-A-1 125 663, du GB-A-838 466 des échangeurs de chaleur circuits de fluides indépendants constitués de plaques juxtaposées et disposées à l'intérieur d'une enceinte définissant des chambres indépendantes pour chacun des fluides, de manière à former des canaux superposés qui débouchent alternativement dans les chambres latérales de circulation de fluides, ces canaux s'étendant sur toute la largeur du bloc:
  • Dans un tel mode de réalisation, se posent de nombreux problèmes, à savoir notamment celui de la liaison des différentes plaques entre elles pour former les canaux superposés ainsi que celui de la solidarisation avec les montants ou similaires auxquels viennent se fixer les parois latérales destinées à former, en coopération avec lesdits montants et bords solidarisés des plaques, les chambres de circulation des fluides. Parmi les solutions permettant de résoudre ce problème, on peut citer le type d'échangeur commercialisé depuis très longtemps par le Demandeur et qui est constitué de blocs parallélépipédiques en graphite dans lesquels sont percées deux séries de canaux permettant de réaliser des circuits totalement indépendants pour les deux fluides. Ces blocs présentent l'avantage de pouvoir être construits en série et d'être interchangeables. Par ailleurs, comme ils se présentent sous la forme de modules, ils peuvent être combinés en fonction des applications particulières pour lesquelles l'échangeur doit être réalisé. Cependant, ce type d'échangeur modulaire présente comme inconvénient d'être en graphite, d'avoir une résistance mécanique faible et une tenue en température limitée à 200°C.
  • Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type d'échangeur à circuits de fluides indépendants qui, non seulement présente les avantages des échangeurs constitués de blocs parallélépipédiques modulaires du type précité, mais également permet d'obtenir un ensemble compact, présentant une grande surface d'échange thermique d'une manière similaire aux échangeurs à-plaques tout en résolvant les problèmes que posent de tels échangeurs, à savoir notamment celui de la résistance aux pressions élevées. Par ailleurs, l'échangeur conforme à l'invention permet de réaliser de manière simple des chambres indépendantes pour chacun des fluides et ne nécessite-pas pour sa réalisation l'utilisation de joints afin d'en assurer l'étanchéité.
  • D'une manière générale, l'échangeur selon l'invention, à circuits de fluides indépendants, est du type constitué d'éléments modulaires sous forme de blocs maintenus juxtaposés à l'intérieur d'une enceinte définissant des chambres indépendantes pour chacun des fluides, chaque bloc présentant des canaux superposés débouchant alternativement dans les chambres latérales de circulation de fluides, ces canaux s'étendant sur toute la largeur du bloc.
  • L'échangeur selon l'invention se caractérise par le fait que les canaux sont définis par l'espace compris entre des plaques embouties, comportant des bords retournés alternativement en sens inverse de 90° et qui forment, dans chaque angle, une arête verticale permettant de les fixer aux parois latérales définissant des chambres de circulation de fluides, lesdites plaques étant associées entre elles par soudure bout à bout des extrémités des bords retournés et des arêtes verticales. La fixation aux parois latérales peut être faite soit directement par soudure des arêtes verticales auxdites parois, les chambres formées étant alors indémontables et l'échangeur ainsi obtenu entièrement soudé, soit indirectement en fixant les arêtes verticales dans des montants sur lesquels viennent se fixer lesdites parois qui, dans ce cas, sont montées de préférence de manière amovible.
  • Avantageusement, les canaux sont de forme parallélépipédique et sont constitués à partir de plaques embouties qui sont ensuite soudées pour former un parallélépipède monobloc dont le nombre de canaux est adapté aux problèmes techniques à résoudre.
  • L'espace compris entre deux plaques et qui forme donc le canal peut être soit entièrement libre, soit éventuellement comporter des éléments de renforcement tels que des picots de liaison.
  • Des plaques intercalaires profilées, peuvent être également introduites à l'intérieur des canaux, ces plaques permettant non seulement de jouer le rôle d'un élément raidisseur augmentant la résistance de l'échangeur mais également de contrôler la turbulence des fluides et leur perte de charge ainsi que d'améliorer le coefficient d'échange thermique.
  • Les plaques peuvent être directement embouties avec un ou plusieurs profils particuliers de rainures supprimant les plaques intercalaires. Dans ce cas, le profil d'emboutissage assure en même temps la résistance mécanique par de nombreux points d'appui et la distribution des fluides.
  • Comme dit precédemment, les plaques embouties définissant les canaux ont une configuration telle qu'elles présentent dans chaque angle une arête verticale. Cette arête permet de fixer directement les plaques soit dans des montants sur lesquels viennent se fixer les parois latérales proprement dites, parois montées de préférence de manière démontable, soit directement par soudure contreles parois. Les parois canalisent les fluides et définissent le nombre de passages, c'est-à-dire le nombre de canaux utilisés à chaque passage pour obtenir la vitesse maximale compatible avec les pertes de charge.
  • La hauteur des canaux (espacement entre deux plaques consécutives) sera déterminée en fonction des conditions de service (5mm, 10mm, 15mm, 20mm ..).
  • Un échangeur peut être constitué soit entièrement de canaux de hauteur homogène, soit, éventuellement, de canaux de hauteurs différentes sur chaque circuit.
  • L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue en plan d'une plaque élémentaire, avant emboutissage, permettant de réaliser un échangeur conforme à l'invention
    • - la figure 2 est une vue en perspective montrant la structuré de cette plaque après emboutissage
    • - la figure 3 est une vue partielle, en perspective, montrant la manière dont sont réalisés les canaux d'un échangeur conforme à l'invention à partir des plaques élémentaires ;
    • - la figure 4 est une vue en coupe montrant la fixation desdits canaux à des montants permettant de les réunir pour former l'échangeur ;
    • - les figures 5,6, 7 et 8 sont respectivement des vues en élévation, en coupe selon l'axe AA, selon l'axe BB et de dessus d'un échangeur réalisé conformément à l'invention.
  • Si l'on se reporte aux schémas annexés et plus particulièrement aux figures 5 à 8, l'échangeur conforme à l'invention est du type constitua d'éléments modulaires maintenus juxtaposés à l'intérieur d'une enceinte, élé- mentsdont la structure conformément à l'invention sera vue plus en détail dans la suite de la description. Ces éléments modulaires désignés par la référence générale (M) seront maintenus juxtaposés par l'intermédiaire de quatre montants rigides (1,2,3,4). Ces montants rigides supportent des parois (5,6,7,8) montées de préférence de manière amovible, par exemple au moyen de vis sur lesdits montants. Les parois forment en association avec les montants des chambres indépendantes (9,10,11,12) pour chacun des fluides. Des conduits d'amenée (13,14) et de sortie (15,16) pour chacun des fluides sont prévus dans les parois. Bien entendu, les fluides peuvent s'écouler soit dans le même sens soit en sens inverse. Dans le cas présent, les parois (5,6,7,8) définissent avec les blocs des chambres de forme parallélépipédique mais il est évident que cela n'est pas limitatif.
  • Des fonds (17,18) sont disposés à chaque extrémité et maintiennent les blocs élémentaires les uns contre les autres. Ces fonds sont montés de manière étanche sur les parois
  • Conformément à l'invention, les blocs (1) à l'intérieur desquels circulent les fluides se caractérisent, ainsi que cela ressort plus clairement de la figure 3, par le fait qu'ils présentent des canaux superposés (18, 19) débouchant alternativement dans les chambres latérales et s'étendant sur toute la largeur de chaque bloc.
  • Ces canaux sont de forme parallélépipédique et sont constitués par l'espace compris entre des plaques embouties, désignés par la référence générale (20), réalisés de la manière illustrée par les figures 1 et 2. Chaque plaque élémentaire (20), dont les dimensions sont fonction du type d'échangeur à réaliser, est tout d'abord découpée selon la configuration représentée à la figure 1, de manière à présenter quatre côtés (21,22,23,24), chaque angle comportant une languette débordante (25,26, 27,28). Les plaques sont réalisées à partir de tous métaux emboutissables et soudables, tels que par exemple en acier, acier inoxydable, titane, zirconium...
  • La plaque ainsi réalisée est alors emboutie de la manière illustrée à la figure 2, de telle sorte que les bords soient retournés alternativement en sens inverse de 90° et que les languettes forment, dans chaque angle, une arête verticale. Pour obtenir un bloc conforme à l'invention, il suffit donc, ainsi que cela ressort de la figure 3, de superposer des plaques élémentaires ainsi em- boutïes et de les souder entre elles le long des bords retournés et des arêtes verticales. On obtient donc ainsi une alternance de canaux (18,19), croisés les uns par rapport aux autres et fermés sur deux côtés. La réalisation du bloc proprement dit est obtenue en inserrant les arêtes, (25) par exemple, dans un montant rigide (3) pour l'arête (25). Un cordon de soudure (29) est réalisé pour assurer l'étanchéité au niveau du montant.
  • En superposant ainsi une pluralité de blocs, il est donc possible d'obtenir un échangeur parfaitement adapté aux problèmes à résoudre.
  • Eventuellement, il peut être possible de renforcer la résistance entre les plaques en prévoyant des picots de liaison entre deux plaques consécutives à l'intérieur des canaux.
  • De. même, ainsi que cela a été représenté à la figure 5, on peut inserrer dans les canaux formés des plaques additionnelles (30) ondulées par exemple, permettant, non seulement de jouer le rôle d'un élément raidisseur augmentant la résistance, mais également de contrôler la turbulence des fluides et leur perte de charge ainsi que d'améliorer le coefficient d'échange thermique. Dans une telle variante, le nettoyage de l'ensemble est facilité par le fait que lesdites plaques intercalaires peuvent être facilement enlevées.
  • Si la surface des plaques définissant les canaux de circulation des fluides peut être lisse, il peut être envisagé de réaliser des plaques embouties avec un ou plusieurs profils particuliers de rainures. Dans ce cas, le profil d'emboutissage assure en même temps la résistance mécanique par de nombreux points d'appui et la distribution des fluides. Comme profil, on peut par exemple avoir un profil se présentant sous la forme d'ondulations disposées en biais, par exemple à 45° par rapport aux côtés des plaques. On conçoit qu'il est ainsi possible de modifier la distribution des fluides en fonction de la manière dont les plaques sont superposées les unes par rapport aux autres.
  • Par rapport aux échangeurs à plaques et/ou aux échangeurs modulaires antérieurs, l'échangeur conforme à l'invention présente de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer notamment :
    • - d'être facilement adapté aux problèmes techniques à résoudre par le fait qu'il est constitué d'éléments standard, obtenus par simple par emboutissage, qui sont ensuite soudés pour former un parallélépipède monobloc dont lé nombre de canaux peut être variable ;
    • - de présenter, comme déjà dit, deux circuits indépendants parfaitement nettoyables et visitables ;
    • - de pouvoir éventuellement combiner, dans un même échangeur, des canaux de hauteur différente sur chaque circuit ;
    • - de permettre un montage simple, rapide, éliminant tout joint d'étanchéité, avec des montants sur lesquels viennent se fixer les parois latérales définissant les chambres de circulation de fluides ;
    • - de présenter une très grande résistance à la pression.
  • Les échangeurs peuvent être utilisés aussi bien verticalement qu'horizontalement et peuvent recevoir des gaz ou des liquides et trouver des applications dans de nombreux domaines (chimie, chauffage des habitats, agrochimie..).
  • Ils peuvent être utilisés en réfrigérants, évaporateurs, bouilleurs, condenseurs et présenter un ou deux circuits totalement étanches sans joint.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, s'il est avantageux de réaliser les plaques élémentaires par emboutissage, toute autre technique permettant d'obtenir une structure équivalente à partir d'une plaque pourrait être envisagée.
  • Il en est de même pour la distribution des fluides. On peut substituer aux parois démontables des parois soudées éventuellement directement aux arêtes des plaques ; l'échangeur peut se présenter sous toute forme telle que cylindrique ou rectangulaire et être assemblé par modules identiques ou différents.

Claims (11)

1/ Echangeur de chaleur à circuits de fluides indépendant, constitué d'éléments modulaires M sous forme de blocs maintenus juxtaposés à l'intérieur d'une enceinte définissant des chambres indépendantes pour chacun des fluides, chaque bloc M présentant des canaux superposés (18,19) débouchant alternativement dans les chambres latérales (9,10,11,12) de circulation de fluides, ces canaux s'étendant sur toute la largeur du bloc, caractérisé par le fait que les canaux (18,19) sont définis par l'espace compris entre les plaques embouties, comportant des bords (21,22,23,24) retournés alternativement en sens inverse de 90° et qui forment, dans chaque angle, une arête verticale (25,26,27,28) permettant de les fixer aux parois latérales (5,6,7,8) définissant les chambres de circulation de fluides (9,10,11,12), lesdites plaques étant associées entre elles par soudure bout à bout des extrémités des bords retournés (21,22,23,24) et des arêtes verticales (25,26,27,28).
2/ Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les arêtes verticales (25, 26,27,28) sont soudées directement aux parois latérales.
3/ Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les arêtes verticales (25, 26,27, 28) sont fixées dans des montants (1,2,3,4) sur lesquels viennent se fixer les parois latérales (5,6,7, 8).
4/ Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les canaux (18,19) sont de forme parallélépipédique.
5/ Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que des éléments de renforcement sont disposés à l'intérieur de chaque canal.
5/ Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que des éléments de renforcement sont disposés à l'intérieur de chaque canal.
6/ Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les éléments de renforcement sont constitués par des picots espacés les uns des autres.
7/ Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les éléments de renforcement sont constitués par des plaques intercalaires profilées, amovibles, ces plaques permettant également de contrôler la turbulence des fluides et leur perte de charge ainsi que d'améliorer le coefficient d'échange thermique.
8/ Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les plaques définissant les canaux superposés (18)et(19) sont planes.
9/ Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les plaques définissant les canaux superposés (18) et (19) sont profilés de.manière à former des rainures qui prennent appui. les unes sur les autres et assurent en même temps la résistance mécanique ainsi que la distribution des fluides.
10/ Plaque permettant la réalisation d'un échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle est obtenue par emboutissage et qu'elle comporte des bords (21,22,23,24) retournés alternativement en sens inverse de 90° et qui forment, dans chaque angle, une arête verticale (25,26,27,28) permettant- de les fixer aux parois latérales (5,6,7,8) définissant les chambres de circulation de fluides (9,10, 11,12) soit directement par soudure soit dans des montants (1,2,3,4) contre lesquels sont fixées lesdites parois latérales.
EP85420064A 1984-04-19 1985-04-04 Echangeurs de chaleur à plaques et nouveau type de plaques permettant l'obtention de tels échangeurs Expired EP0165179B1 (fr)

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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986007133A1 (fr) * 1985-05-31 1986-12-04 Orpocon Oy Echangeur de chaleur et procede de production dudit echangeur
EP0566208A1 (fr) * 1992-04-16 1993-10-20 Abb Lummus Heat Transfer B.V. Echangeur de chaleur à plaques et méthode pour sa fabrication
FR2690986A1 (fr) * 1992-05-05 1993-11-12 Fernandez Jean Noel Echangeurs à plaques soudées à circuit autorésistant à la pression et nouvelles plaques permettant la réalisation de tels échangeurs.
WO2003052339A1 (fr) * 2001-12-18 2003-06-26 Alfa Laval Corporate Ab Plaque d'echangeur thermique
WO2003069249A1 (fr) * 2001-12-18 2003-08-21 Alfa Laval Corporate Ab Plaque d'echangeur thermique, groupe de plaques et echangeur thermique a plaques
JP2009537006A (ja) * 2006-05-12 2009-10-22 カルボーヌ・ロレーヌ・エキップマント・ジェニー・シミック 溶接された熱交換プレートを備えた熱交換器
WO2012136432A1 (fr) 2011-04-07 2012-10-11 Alfa Laval Corporate Ab Échangeur de chaleur à plaques
EP2597412A1 (fr) 2011-11-28 2013-05-29 Alfa Laval Corporate AB Échangeur thermique à plaques de type bloc doté de propriétés antisalissures
CN104350353A (zh) * 2012-06-08 2015-02-11 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 板式热交换器
US20160131433A1 (en) * 2013-11-12 2016-05-12 Trane International Inc. Brazed heat exchanger with fluid flow to serially exchange heat with different refrigerant circuits
WO2017212198A1 (fr) 2016-06-10 2017-12-14 Hutchinson Echangeur stockeur d'energie thermique
WO2017212201A1 (fr) 2016-06-10 2017-12-14 Hutchinson Procede d'echange et de conditionnement d'un echangeur thermique
EP3418665A1 (fr) 2017-06-20 2018-12-26 Alfa Laval Corporate AB Échangeur thermique à plaque
EP3418664A1 (fr) 2017-06-20 2018-12-26 Alfa Laval Corporate AB Échangeur thermique à plaque
EP3457067A1 (fr) 2017-09-15 2019-03-20 Alfa Laval Corporate AB Support de déflecteur et déflecteur
EP3457066A1 (fr) 2017-09-15 2019-03-20 Alfa Laval Corporate AB Déflecteur
WO2020069880A1 (fr) 2018-10-01 2020-04-09 Axens Plaque pour un échangeur de chaleur à plaques

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2622685B1 (fr) * 1987-10-29 1990-01-19 Vicarb Sa Echangeur de chaleur gaz/liquide avec condensation
US5183106A (en) * 1992-04-24 1993-02-02 Allied-Signal Inc. Heat exchange
US5360920A (en) * 1992-08-07 1994-11-01 The Procter & Gamble Company Hydrogenation in a plate heat exchanger
US5681538A (en) * 1995-02-01 1997-10-28 Engelhard Corporation Metallic monolith and plates for the assembly thereof
KR100505482B1 (ko) * 2002-04-12 2005-08-05 충남대학교산학협력단 배기열 회수용 플라스틱 열교환기
US20050061493A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-24 Holtzapple Mark T. Heat exchanger system and method
US20050081840A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-21 Wornath R. T. Apparatus for and method of manufacturing a portable heater
FR2887970B1 (fr) * 2005-06-29 2007-09-07 Alfa Laval Vicarb Soc Par Acti Echangeur thermique a plaques soudees, du type condenseur
US20090288811A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 Bolla James D Aluminum plate-fin heat exchanger utilizing titanium separator plates
FR2939879B1 (fr) * 2008-12-15 2011-03-04 Vitherm Echangeur thermique a plaques soudees
US20110017436A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Shin Han Apex Corporation Plate type heat exchanger
US20140000842A1 (en) * 2012-06-18 2014-01-02 Tranter, Inc. Heat exchanger with accessible core
FR3003637B1 (fr) 2013-03-21 2015-04-17 Nexson Group Plaque pour echangeur thermique et echangeur thermique incorporant une telle plaque
FR3108714B1 (fr) 2020-03-26 2022-12-23 Axens Echangeur de chaleur à plaques

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1125663A (fr) * 1955-06-01 1956-11-05 Cem Comp Electro Mec échangeur de chaleur à plaques
GB838466A (en) * 1957-11-20 1960-06-22 Morris Motors Ltd Improvements relating to plate heat-exchangers
FR2132666A1 (fr) * 1971-04-08 1972-11-24 Leybold Heraeus Verwaltung
DE2434887A1 (de) * 1974-07-19 1976-03-04 Janosik Manfred Kreuzstromplattenwaermetauscher aus metallblechen
US4125153A (en) * 1976-03-25 1978-11-14 Stoneberg James H Heat exchanger
GB2036944A (en) * 1978-11-22 1980-07-02 United Technologies Corp Heat exchanger closure bar construction
FR2453694A1 (fr) * 1979-01-09 1980-11-07 Chausson Usines Sa Procede pour la fabrication d'un echangeur de chaleur du type a plaques ou a faisceaux tubulaires et echangeur obtenu par ce procede
DE3037899A1 (de) * 1979-10-08 1981-04-09 Société Anonyme des Usines Chausson, Asnieres, Hauts-de-Seine Waermetauscher mit platten und stegen
EP0044561A2 (fr) * 1980-07-21 1982-01-27 MüANYAGIPARI KUTATO INTEZET Echangeur de chaleur, particulièrement pour échange de chaleur entre fluides gazeux

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3313343A (en) * 1964-03-26 1967-04-11 Trane Co Heat exchange apparatus
US3265129A (en) * 1964-06-26 1966-08-09 United Aircraft Corp Heat exchanger construction
US3986549A (en) * 1975-07-14 1976-10-19 Modine Manufacturing Company Heat exchanger
SE7508256L (sv) * 1975-07-18 1977-01-19 Munters Ab Carl Sett att framstella en vermevexlarkorpp for rekuperativa vexlare
GB2006418B (en) * 1977-08-23 1982-04-28 Heath M R W Heat transfer pack
DE2905732C2 (de) * 1979-02-15 1985-07-11 Interliz Anstalt, Vaduz Platten-Wärmetauscher
US4501321A (en) * 1982-11-10 1985-02-26 Blackstone Corporation After cooler, charge air cooler and turbulator assemblies and methods of making the same
US4550773A (en) * 1984-02-02 1985-11-05 Eer Products Inc. Heat exchanger

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1125663A (fr) * 1955-06-01 1956-11-05 Cem Comp Electro Mec échangeur de chaleur à plaques
GB838466A (en) * 1957-11-20 1960-06-22 Morris Motors Ltd Improvements relating to plate heat-exchangers
FR2132666A1 (fr) * 1971-04-08 1972-11-24 Leybold Heraeus Verwaltung
DE2434887A1 (de) * 1974-07-19 1976-03-04 Janosik Manfred Kreuzstromplattenwaermetauscher aus metallblechen
US4125153A (en) * 1976-03-25 1978-11-14 Stoneberg James H Heat exchanger
GB2036944A (en) * 1978-11-22 1980-07-02 United Technologies Corp Heat exchanger closure bar construction
FR2453694A1 (fr) * 1979-01-09 1980-11-07 Chausson Usines Sa Procede pour la fabrication d'un echangeur de chaleur du type a plaques ou a faisceaux tubulaires et echangeur obtenu par ce procede
DE3037899A1 (de) * 1979-10-08 1981-04-09 Société Anonyme des Usines Chausson, Asnieres, Hauts-de-Seine Waermetauscher mit platten und stegen
EP0044561A2 (fr) * 1980-07-21 1982-01-27 MüANYAGIPARI KUTATO INTEZET Echangeur de chaleur, particulièrement pour échange de chaleur entre fluides gazeux

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986007133A1 (fr) * 1985-05-31 1986-12-04 Orpocon Oy Echangeur de chaleur et procede de production dudit echangeur
EP0566208A1 (fr) * 1992-04-16 1993-10-20 Abb Lummus Heat Transfer B.V. Echangeur de chaleur à plaques et méthode pour sa fabrication
FR2690986A1 (fr) * 1992-05-05 1993-11-12 Fernandez Jean Noel Echangeurs à plaques soudées à circuit autorésistant à la pression et nouvelles plaques permettant la réalisation de tels échangeurs.
US7104315B2 (en) 2001-12-18 2006-09-12 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanger plate, a plate pack and a plate heat exchanger
WO2003069249A1 (fr) * 2001-12-18 2003-08-21 Alfa Laval Corporate Ab Plaque d'echangeur thermique, groupe de plaques et echangeur thermique a plaques
US7055587B2 (en) 2001-12-18 2006-06-06 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanger plate
CN100365371C (zh) * 2001-12-18 2008-01-30 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 热交换板以及包括该热交换板的板组件和热交换器
CN100397025C (zh) * 2001-12-18 2008-06-25 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 换热板、板组件和板式换热器
WO2003052339A1 (fr) * 2001-12-18 2003-06-26 Alfa Laval Corporate Ab Plaque d'echangeur thermique
JP2009537006A (ja) * 2006-05-12 2009-10-22 カルボーヌ・ロレーヌ・エキップマント・ジェニー・シミック 溶接された熱交換プレートを備えた熱交換器
WO2012136432A1 (fr) 2011-04-07 2012-10-11 Alfa Laval Corporate Ab Échangeur de chaleur à plaques
CN103958998B (zh) * 2011-11-28 2016-11-09 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 具有防结污性质的块型板式热交换器
EP2597412A1 (fr) 2011-11-28 2013-05-29 Alfa Laval Corporate AB Échangeur thermique à plaques de type bloc doté de propriétés antisalissures
WO2013079332A1 (fr) 2011-11-28 2013-06-06 Alfa Laval Corporate Ab Échangeur de chaleur à plaques de type bloc doté de propriétés anti-encrassement
CN103958998A (zh) * 2011-11-28 2014-07-30 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 具有防结污性质的块型板式热交换器
CN104350353A (zh) * 2012-06-08 2015-02-11 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 板式热交换器
US20160131433A1 (en) * 2013-11-12 2016-05-12 Trane International Inc. Brazed heat exchanger with fluid flow to serially exchange heat with different refrigerant circuits
US9903663B2 (en) * 2013-11-12 2018-02-27 Trane International Inc. Brazed heat exchanger with fluid flow to serially exchange heat with different refrigerant circuits
WO2017212198A1 (fr) 2016-06-10 2017-12-14 Hutchinson Echangeur stockeur d'energie thermique
WO2017212201A1 (fr) 2016-06-10 2017-12-14 Hutchinson Procede d'echange et de conditionnement d'un echangeur thermique
US11326839B2 (en) 2016-06-10 2022-05-10 Hutchinson Thermal exchanger-accumulator
US11067342B2 (en) 2016-06-10 2021-07-20 Hutchinson Method for heat exchange and conditioning of a heat exchanger
WO2018234048A1 (fr) 2017-06-20 2018-12-27 Alfa Laval Corporate Ab Échangeur thermique à plaques
WO2018234049A1 (fr) 2017-06-20 2018-12-27 Alfa Laval Corporate Ab Échangeur de chaleur à plaques
EP3418664A1 (fr) 2017-06-20 2018-12-26 Alfa Laval Corporate AB Échangeur thermique à plaque
EP3418665A1 (fr) 2017-06-20 2018-12-26 Alfa Laval Corporate AB Échangeur thermique à plaque
EP3457067A1 (fr) 2017-09-15 2019-03-20 Alfa Laval Corporate AB Support de déflecteur et déflecteur
EP3457066A1 (fr) 2017-09-15 2019-03-20 Alfa Laval Corporate AB Déflecteur
WO2019052854A1 (fr) 2017-09-15 2019-03-21 Alfa Laval Corporate Ab Déflecteur
WO2019052857A1 (fr) 2017-09-15 2019-03-21 Alfa Laval Corporate Ab Support de déflecteur et déflecteur
WO2020069880A1 (fr) 2018-10-01 2020-04-09 Axens Plaque pour un échangeur de chaleur à plaques

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0514196B2 (fr) 1993-02-24
JPS60238697A (ja) 1985-11-27
EP0165179B1 (fr) 1987-09-30
FR2562997A1 (fr) 1985-10-18
DE3560735D1 (en) 1987-11-05
US4719970A (en) 1988-01-19
FR2562997B1 (fr) 1988-09-23

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