EP0572652A1 - Echangeur de chaleur à plaques soudées et procédé de fabrication d'un tel échangeur - Google Patents
Echangeur de chaleur à plaques soudées et procédé de fabrication d'un tel échangeurInfo
- Publication number
- EP0572652A1 EP0572652A1 EP93902374A EP93902374A EP0572652A1 EP 0572652 A1 EP0572652 A1 EP 0572652A1 EP 93902374 A EP93902374 A EP 93902374A EP 93902374 A EP93902374 A EP 93902374A EP 0572652 A1 EP0572652 A1 EP 0572652A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- plates
- modules
- exchanger
- fluid
- transverse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
- B21D53/045—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal by inflating partially united plates
-
- 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
- F28D9/0006—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 plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
-
- 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
- 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
- F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
- F28F3/14—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels by separating portions of a pair of joined sheets to form channels, e.g. by inflation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
- F28F2255/10—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes made by hydroforming
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
- F28F2275/067—Fastening; Joining by welding by laser welding
-
- 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
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
- Y10T29/49366—Sheet joined to sheet
- Y10T29/49369—Utilizing bond inhibiting material
- Y10T29/49371—Utilizing bond inhibiting material with subsequent fluid expansion
Definitions
- the present invention relates to the technical sector of plate heat exchangers and their various constituents.
- the heat exchangers developed to date can be classified into two main categories, namely: tubular exchangers and plate exchangers with joints or welded.
- a second drawback lies in the appearance of crevices which are observed, on the one hand, at the level of the connection of the plates between them constituting the bundle and, on the other hand, of the manifolds for fluids with this bundle.
- the pressure resistance of the device is constituted by a frame or box provided with a door
- the bundle is at its upper and lower ends at very different temperatures; thus, the frame is also subjected to beam-like temperatures but different due to its thickness. Due to temperature differences, the plates all expand differently, and the frame or box is gradually deformed giving an ideal troncopyra appearance. Therefore, the beam is energized as a result of these temperature differences, which causes additional constraints to those inherent in the manufacturing method (stamping).
- a fourth drawback of heat exchangers with welded plates lies in the fact that they are not 100% radiographable. There are access parts which are impossible to control, in particular as regards the assembly of the plate bundle on the frame, these areas being inaccessible to current means of control.
- the goal is to design a heat exchanger having the performance of heat exchangers. welded plates, with the same compactness, and offering the reliability of the tubular exchanger.
- Another aim is to design an exchanger which can be entirely radiographed with total accessibility for inspection.
- the heat exchanger with welded plates is remarkable in that it comprises and in particular receives a bundle of several modules consisting of two plates, said plates being connected together by connection zones obtained by welding with laser and being shaped by hydroforming, said plates having their transverse ends folded down and emerging by defining between them a longitudinal interior cavity constituting a first conduit for circulation of a fluid A, said modules being associated with one another by connection of the ends folded back facing plates thus defining in a transverse plane a second circuit of a fluid B.
- different modules of two plates are produced to constitute a bundle of modules intended to be inserted into the body of an exchanger, the method consisting in producing each module from two plates which are previously linked together by connecting zones defined along their periphery and at certain interior points, in a next phase to shape the two plates by hydroforming, after shaping an interior cavity, in a next phase to cut the transverse ends of the constituent plates of the module in order to define a direction of circulation of a first fluid, then to shape said transverse ends of the plates of each module to allow after placing side by side of the adjacent modules the connection of the ends of the plates together to constitute a second passage circuit of a fluid.
- Figure 4 is a schematic view illustrating the principle of the method of manufacturing the heat exchanger plates and the heat exchanger consisting of such plates according to the invention.
- Figure 5 is a schematic view showing the formation of connecting zones of two plates of the exchanger constituting a module.
- FIG. 6 shows the shaping of the two plates between them constituting a module, in order to define a fluid circulation conduit.
- Figure 7 is a schematic view showing the shaping with transverse cutting of one of the ends of the module.
- Figure 8 is a front view of a plate module before shaping its ends.
- Figure 9 is a schematic view of the module according to Figure 7 with inversion of the ends of the facing plates.
- Figure 10 is a view illustrating the assembly of several plate modules together.
- Figure 11 is a top view illustrating the connection of two modules together.
- FIG. 12 is a sectional view of an exchanger arranged with plate modules according to the invention.
- FIG. 13 is a cross-sectional view along the line AA in FIG. 12.
- Figure 14 is an exterior view of a plate heat exchanger according to the invention.
- the process for manufacturing the exchange plates and the exchanger made up of these consists of the following phases: Plates (5 - 6) of rectangular section of dimensions are produced suitable and made of metallic material.
- connection zones (7) between the two plates in a configuration judiciously studied to respond to a plate profile taking into account thermal, hydraulic and pressure resistance problems, said zones defining connection lines. (7.1), or points (7.2) connecting the plates together.
- connection is made over the entire periphery of the two plates and of the protruding heel (8) constituting a module, which becomes watertight by having previously introduced a leaflet (9 ) which will allow the entry of the forming fluid ( Figure 5).
- the next phase (figure 7) then consists in removing and-r- detaching the heel (8) containing the booklet (9), by recovering it, on the one hand, and, on the other hand, (figure 8 ) to cut each of the transverse ends of the plates according to a suitable cut which then makes it possible to obtain a circular profile in the form of a sector C which can be seen in FIG. 10, then separate the two plates at the four corners.
- the next phase illustrated in FIG. 9 consists in folding the two ends (5.2 - 6.2) of the plates (5 - 6) constituting the module to a horizontal position substantially square with respect to the longitudinal plane of the plates. This shows transverse bands which, after leveling the edges (5.3 6 6.3), will allow the modules (M) to be assembled together, at butt welds, as shown in Figure 10. This determines the second circuit for the passage of the exchanger fluid referenced by the letter
- FIG. 12 There is shown in Figures 12, 13 and 14, the introduction of different modules (M) of plates object of the invention inside a heat exchanger.
- the latter comprises a longitudinal body (11) of ... great length, made of all weldable materials, in one or more parts, capable of being held in position relative to support planes, by clamping ring (15) Or other. At each of its ends, the body receives hats
- This exchanger finds many applications such as, but not limited to, petrochemicals.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
L'échangeur de chaleur à plaques soudées est remarquable en ce qu'il comprend et reçoit notamment un faisceau de plusieurs modules (M) constitué de deux plaques (5 et 6), lesdites plaques étant reliées entre elles par des zones de liaison obtenues par soudage au laser et étant mises en forme par hydroformage, lesdites plaques présentant leurs extrémités transversales rabattues et débouchantes en définissant entre elles une cavité intérieure longitudinale constitutive d'un premier conduit de circulation d'un fluide, lesdits modules étant associés entre eux par liaison des extrémités rabattues des plaques en regard en définissant ainsi dans un plan transversal un second circuit d'air fluide (B).
Description
ECHANGEUR DE CHALEUR A PLAQUES SOUDEES ET PROCEDE
DE FABRICATION DE MODULES DE PLAQUES PERMETTANT
L'OBTENTION DE TELS ECHANGEURS
La présente invention se rattache au secteur technique des échangeurs à plaques et de leurs différents constituants.
Les échangeurs de chaleur développés à ce jour peuvent être répertoriés dans deux grandes catégories, à savoir : les échangeurs tubulaires et les échangeurs à plaques avec joints ou soudés.
Ces différents échangeurs sont exploités par plusieurs , constructeurs. Ces exploitations sont satisfaisantes, bien que présentant, dans tous les cas, un certain nombre d'inconvénients non négligeables qui en limitent leurs performances et leur fiabilité.
- Les échangeurs tubulaires ont l'inconvénient d'être peu performants et exigent des ...grandes surfaces d'échange .:par le fait de leur coefficient d'échange. Ils sont lourds, volumineux et coûteux.
Les échangeurs à plaques avec joints sont constitués par un empilement d'un nombre approprié de plaques profilées et nervurées qui sont serrées entre deux bâtis au moyen de tirants. Ces plaques possèdent dans leurs angles des ouvertures qui délimitent, dans l'empilement, des passages d'entrée et de sortie pour les fluides. L'alternance de ces derniers dans les espaces successifs définis entre les plaques est obtenue par l'utilisation de joints de profil et formes appropriés. Ces échangeurs présentent de bonnes performances thermiques avec un faible encombrement, mais leur fiabilité est limitée par la tenue des joints : à la
nature, à la température et à la pression du produit à véhiculer ; de plus d'autres facteurs, tel le vieillissement ou autres sont susceptibles d'agir sur ces joints. Les échangeurs à plaques soudées reprennent les avantages des échangeurs à plaques avec joints, pour un coût plus élevé tout en supprimant les inconvénients de ceux-ci. Ils ont néanmoins plusieurs inconvénients qui leur sont propres- et proviennent de leur mode d'élaboration et conception, ces inconvénients sont admis et reconnus par les constructeurs.
Un premier inconvénient réside dans le fait que les plaques sont réalisées par emboutissage, ce qui donne des contraintes ou tensions résiduelles suite au mode d'obtention pour obtenir le profil des plaques.
Un deuxième inconvénient réside dans 1'apparition d'anfractuosités qui sont constatées, d'une part, au niveau du raccordement des plaques entre elles constituant le faisceau et, d'autre part, des boîtes collectrices des fluides avec ce faisceau.
On a ainsi représenté, de manière schématique, aux figures 1 et 2 des dessins ; le profil des plaques soudées (1 - 2) selon la technique antérieure avec la zone de soudure (3) source d'anfractuosités. On a également représenté à la figure 3 la déformation obtenue par la pression. On constate que celle-ci dans l'échangeur accentue les anfractuosités (4) inhérentes au mode de fabrication utilisé, d'abord on forme, puis on soude, et facilite ainsi la stagnation de produits tels que les chlorures de l'eau. Par conséquent, il y a stagnation et concentration de ces derniers dans ces anfractuosités, puis corrosion pouvant engendrer à terme la destruction des appareils en acier inoxydable.
Un troisième inconvénient des échangeurs à plaques réside dans les contraintes de dilatation.
En effet, dans les appareils parallélépipédiques ou cubiques où le faisceau constitué de plaques liées deux à deux par soudure et ensuite empilées verticalement, la résistance à la pression de l'appareil est constitué par un bâti ou boîte muni de porte, le faisceau se trouve à ses extrémités haute et basse à des températures très différentes ; ainsi, le bâti est lui aussi soumis à des températures homothétiques au faisceau mais différentes du fait de son épaisseur. Du fait des différences de température, les plaques se dilatent toutes différemment, et le bâti ou boîte se trouve déformé progressivement en donnant un, aspect troncopyra idal. Donc, le faisceau est sous tension par suite de ces différences de températures, ce qui entraîne des contraintes supplémentaires à celles inhérentes au mode de fabrication (emboutissage) . Dans le cas où l'appareil parallélépipédique est un faisceau autorésistant et que seulement deux plaques externes épaisses forment bâti en reprenant les efforts de pression, la conception du faisceau qui présente deux parois externes, qui font partie intégrante des deux chambres autorésistantes d'extrémité, et qui elles ne participent pas complètement à la surface d'échange, sont donc à des températures différentes de toutes les autres plaques constituant le faisceau, "car en aucun cas les points de contact sont suffisants pour assurer une homogénéité des températures entre les parois constituant ces chambres d'extrémité, le coefficient de transfert de chaleur par convection étant généralement supérieur à celui par conduction", donc contraintes importantes dans ces deux chambres d'extrémités. Au niveau du raccordement par soudage de celles-ci
avec les autres chambres et les boîtes collectrices, ces contraintes peuvent engendrer des bris ou fuites
Un quatrième inconvénient des échangeurs à plaques soudées réside dans le fait qu'ils ne sont pas radiographables à 100 %. Il existe des parties d'accès impossibles à contrôler, notamment au niveau de l'assemblage du faisceau de plaques sur le bâti, ces zones étant inaccessibles aux moyens actuels de contrôle.
Le but recherché selon la présente invention était donc de remédier aux inconvénients constatés des échangeurs tubulaires et des échangeurs à plaques soudées.
En l'occurence, le but est de concevoir un échangeur ayant les performances des échangeurs à. plaques soudées, avec la même compacité, et offrant la fiabilité de l'échangeur tubulaire.
Un autre but est de coïicevoir un échangeur qui n'engendre pas des contraintes par suite de sa méthode de fabrication.
Un autre but est de concevoir un échangeur qui peut être radiographé en totalité avec une accessibilité totale pour contrôle.
Un autre but est de concevoir un échangeur supprimant toutes zones d ' anfractuosités entre ses plaques ou entre les plaques et le bâti.
Un autre but est de concevoir un échangeur offrant une grande facilité de nettoyage sur l'un de ses circuits, et supportant par ailleurs, sans difficulté particulière, des pressions importantes.
Ces buts et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Selon une première caractéristique, l' échangeur de chaleur à plaques soudées, est remarquable en ce qu'il comprend et reçoit notamment un faisceau de plusieurs modules constitué de deux plaques, lesdites plaques étant reliées entre elles par des zones de liaison obtenues par soudage au laser et étant mises en forme par hydroformage, lesdites plaques présentant leurs extrémités transversales rabattues et débouchantes en définissant entre elles une cavité intérieure longitudinale constitutive d'un premier conduit de circulation d'un fluide A, lesdits modules étant associés entre eux par liaison des extrémités rabattues des plaques en regard en définissant ainsi dans un plan transversal un second circuit d'un fluide B.
Selon une autre caractéristique, on réalise différents modules de deux plaques pour constituer un faisceau de modules destiné à être inséré dans le corps d'un échangeur, le procédé consistant à réaliser chaque module à partir de deux plaques qui sont préalablement liées entre elles par des zones de liaison définies le long de leur périphérie et en certains points intérieurs, dans une phase suivante à mettre en forme les deux plaques par hydroformage en définissant après mise en forme une cavité intérieure, dans une phase suivante à découper les extrémités transversales des plaques constitutives du module afin de définir un sens de circulation d'un premier fluide, puis de mettre en forme lesdites extrémités transversales des plaques de chaque module pour permettre après mise côte à côte des modules adjacents la liaison des extrémités des plaques entre elles pour constituer un second circuit de passage d'un
fluide .
Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention illustré non li itativement aux figures des dessins où :
Les figures 1, 2 et 3 sont des vues à caractère schématique illustrant les zones de liaison par soudure des échangeurs à plaques soudées, et mettant en valeur leurs anfractuosités.
La figure 4 est une vue à caractère schématique illustrant le principe du procédé de fabrication des plaques d'échangeur et de 1'échangeur constitué de telles plaques selon l'invention.
La figure 5 est une vue à caractère schématique montrant la formation de zones de liaison de deux plaques de 1'échangeur constituant un module.
La figure 6 montre la mise en forme des deux plaques entre elles constituant un module, afin de définir un conduit de circulation de fluides.
La figure 7 est une vue à caractère schématique montrant la mise en forme avec découpe transversale de l'une des extrémités du module. La figure 8 est une vue de face d'un module de plaques avant mise en forme de ses extrémités.
La figure 9 est une vue à caractère schématique du module selon la figure 7 avec retournement des extrémités des plaques en regard. La figure 10 est une vue illustrant l'assemblage de plusieurs modules de plaques entre eux.
La figure 11 est une vue de dessus illustrant la liaison de deux modules entre eux.
La figure 12 est une vue en coupe d'un échangeur agencé avec des modules de plaques selon l'invention.
La figure 13 est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 12.
La figure 14 est une vue extérieure d'un échangeur à plaques selon l'invention.
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative aux figures des dessins.
Ainsi qu'il est apparu dans la description relative à l'art antérieur pour les échangeurs à plaques, la technique connue consistait dans son principe à mettre en forme les plaques de 1 'échangeur puis à effectuer leur soudage dans des zones appropriées. L'originalité de l'invention réside dans le fait que les plaques (5 - 6) qui sont susceptibles d'être intégrées dans l'échangeur sont liées entre elles préalablement pour définir un module (M) , puis ensuite on procède à leur mise en forme afin de définir des canaux de circulation des fluides.
En se rapportant aux figures 4 à 11 des dessins, le procédé d-e fabrication des plaques d'échange et de l' échangeur constitué de celles-ci consiste dans les phases suivantes : On réalise des plaques (5 - 6) de section rectangulaire de dimensions appropriées et en matériau métallique.
On procède à la superposition de deux plaques entre elles . La phase suivante consiste à assurer des zones de liaison (7) entre les deux plaques dans une configuration judicieusement étudiée pour répondre à un profil de plaque tenant compte des problèmes thermiques, hydrauliques et de résistance à la pression, lesdites zones définissant des lignes de liaison (7.1) , ou points
(7.2) de liaison des plaques entre elles. Ces liaisons sont obtenues par l'exécution d'un soudage de formes appropriées à l'aide d'un faisceau laser qui permet ainsi un assemblage des plaques entre elles en supprimant toute matière rapportée pour assurer leur fixation.
Lorsque les différentes zones de liaison suivant la configuration appropriée, sont effectuées, on procède à une liaison sur la totalité de la périphérie des deux plaques et du talon (8) débordant constituant un module, qui devient étanche en ayant préalablement introduit un opuscule (9) qui permettra l'entrée du fluide de formage (figure 5) .
La phase suivante consiste à introduire, par l'opuscule, un fluide sous pression (air, huile, eau, etc..) susceptible de provoquer par hydroformage, la déformation des plaques entre elles qui restent maintenues et liées par les soudures laser sur leur périphérie et aux différents endroits appropriés.
On obtient ainsi une configuration des plaques illustrée par les figures 4 et 6.
La phase suivante (figure 7) consiste alors à enlever et-r- détacher le talon (8) contenant l'opuscule (9), en récupérant celui-ci, d'une part, et, d'autre part, (figure 8) à couper chacune des extrémités transversales des plaques suivant une découpe adaptée qui permet ensuite l'obtention d'un profil circulaire en forme d'un secteur C que l'on voit figure 10 puis séparer les deux plaques aux quatre coins.
La phase suivante illustrée figure 9 consiste à plier les deux extrémités (5.2 - 6.2) des plaques (5 - 6) constitutives du module jusqu'à une position horizontale sensiblement en équerre par rapport au plan longitudinal des plaques. On fait ainsi apparaître des bandes transversales qui, après arasage des bords (5.3 6 6.3), permettront l'assemblage des modules (M) entre eux, au
moyen de soudures bout à bout, ainsi qu'il apparaît figure 10. On détermine ainsi le second circuit de passage du fluide de l'échangeur référencé par la lettre
(B) , alors que le premier circuit défini par les modules est référencé par (A) .
D'une manière particulièrement avantageuse, ainsi qu'il apparaît aux figures 10, 11 et suivantes, le faisceau constitué par les différents modules (M) de plaques (5 - 6) est introduit dans l' échangeur (E) de forme cylindrique. A cet effet, la mise en forme illustrée figure 8 des découpes (5.1 - 6.1) aux extrémités transversales des modules est telle que lors de l'assemblage des différents modules entre eux, on obtient par la juxtaposition de l'ensemble des secteurs
(C) , une couronne circulaire (Cl) correspondant au profil intérieur de l' échangeur.
On a représenté aux figures 12, 13 et 14, l'introduction de différents modules (M) de plaques objet de l'invention à l'intérieur d'un échangeur. Ce dernier comprend un corps (11) longitudinal de... grande longueur, en tous matériaux soudables, en une ou plusieurs parties, susceptible d'être maintenu en position par rapport à des plans d'appui, par couronne de bridage (15) ou autre. A chacune de ses extrémités, le corps reçoit des chapeaux
(12 - 13) préformés définissant deux chambres intérieures
(12.1 - 12.2 - 13.1 - 13.2) séparées pour le passage des deux fluides (A et B) séparément. Le fluide (A) traverse longitudinalement 1 ' échangeur à travers les conduits formés sur les chapeaux et traversant longitudinalement les différents modules. Le fluide (B) est collecté par des embouts (14) le dirigeant ensuite dans la chambre intérieure périphérique des deux .chapeaux en traversant, dans un plan transversal puis longitudinalement-, les différents modules dans le plan indiqué selon la figure
10, les deux circuits étant parfaitement à contre- courant.
Les avantages ressortent bien de l'invention et en particulier on souligne la nouvelle conception de
1*échangeur qui combine l'ensemble des avantages des échangeurs tubulaires et échangeurs à plaques soudées connus de l'art antérieur. Il répond également aux différents buts recherchés, tels que rappelés à l'origine de l'invention.
Cet échangeur trouve de très nombreuses applications telles que non limitativement en pétrochimie.
Claims
REVENDICATIONS
-1- Echangeur de chaleur à plaques soudées, caractérisé en ce qu'il comprend et reçoit notamment un faisceau de plusieurs modules (M) constitué de deux plaques (5 - 6) , lesdites plaques étant reliées entre elles par des zones de liaison obtenues par soudage au laser et étant mises en forme par hydroformage, lesdites plaques présentant leurs extrémités transversales rabattues et débouchantes en définissant entre elles une cavité intérieure longitudinale constitutive d'un premier conduit de circulation d'un fluide, lesdits modules étant associés entre eux par liaison des extrémités rabattues des plaques en regard en définissant ainsi dans un plan transversal un second circuit d'air fluide (B) .
-2- Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que à l'état initial, les plaques (5 - 6) présentent près de l'une de leurs extrémités transversales un talon (8) débordant susceptible de recevoir un opuscule (9) autorisant l'entrée d'un fluide de formage.
-3- Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les zones de liaison (7) entre les plaques (5 - 6) comprennent des lignes de liaison (7.1) le long de la périphérie des plaques et des points de liaison (7.2) intérieurs des plaques entre elles à l'état initial, tandis qu'après constitution des modules de plaques, les zones de liaison sont définies par les lignes (7.1) formées le long des bordures longitudinales des plaques soudées entre elles et par les points de liaison (7.2).
-4- Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (5.2 - 6.2) des plaques constitutives
du module (M) sont après pliage dans une position horizontale sensiblement en équerre par rapport au plan longitudinal des plaques, les extrémités des plaques en regard de deux modules consécutifs étant mis bout-à-bout et soudées entre elles.
-5- Echangeurs selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que chacune des extrémités transversales des plaques est établie avec l'obtention d'un profil d'un secteur circulaire (C) , de telle sorte qu'après introduction du faisceau de modules (M) de 1*échangeur, les différents modules (M) définissant à leurs extrémités une couronne circulaire (1) correspondant au profil intérieur de l'échangeur.
-6- Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'échangeur comprend un corps (11) longitudinal recevant intérieurement un faisceau de modules (M) de plaques (5 - 6) , et à chacune de ses extrémités des chapeaux (12 - 13) préformés définissant des chambres intérieures (12.1 - 12.2) - (13.1 - 13.2) séparées prour le passage de deux fluides séparés (A) (B) , le fluide (A) traversant longitudinalement 1'échangeur à travers les conduits formés sur les chapeaux (12 - 13) et traversant longitudinalement les différents modules à travers les cavités intérieures définies entre les plaques entre elles, et le fluide (B) dirigé et traversant la chambre intérieure périphérique des chapeaux et dans un plan transversal puis longitudinalement, les différents modules, les deux circuits étant parfaitement à contre-courant.
-7- Procédé de fabrication d'un échangeur à plaques soudées, caractérisé en ce que l'on réalise différents modules (M) de deux plaques (5 - 6) pour constituer un
faisceau de modules destiné à être inséré dans le corps d'un échangeur, le procédé consistant à réaliser chaque module (M) à partir de deux plaques qui sont préalablement liées entre elles par des zones de liaison définies le long de leur périphérie et en certains points intérieurs, dans une phase suivante à mettre en forme les deux plaques par hydroformage en définissant après mise en forme une cavité intérieure, dans une phase suivante à découper les extrémités transversales"~ des plaques constitutives du module afin de définir un sens de circulation d'un premier fluide, puis de mettre en forme lesdites extrémités transversales des plaques de chaque module pour permettre après mise côte à côte des modules adjacents la liaison des extrémités des plaques entre elles pour constituer un second circuit de passage d'un fluide (B) .
-8- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques (5 - 6) de chaque module sont liées entre elles par soudure au laser.
-9- Procédé-, selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que, en l'état initial, les plaques (5 et 6) sont agencées avec un talon (8) débordant agencé pour recevoir un opuscule (9) d'introduction d'un fluide de formage et en ce que après la liaison des plaques (5 et 6) entre elles et en particulier sur toute leur périphérie pour obtenir une étanchéité puis leur mise en forme par le fluide de formage, on procède à la découpe transversale des extrémités des plaques en enlevant en particulier la partie talon (8) .
-10- Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 et 9, caractérisé en ce qu'après découpage des extrémités
transversales des plaques et mise en forme de celles-ci par pliage, on procède à l'obtention d'un profil en forme de secteur circulaire (C) , de sorte que la juxtaposition de l'ensemble des secteurs par constitution d'un faisceau de modules définit une couronne circulaire (Cl) correspondant au profil intérieur de l'échangeur.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9116423A FR2685462B1 (fr) | 1991-12-23 | 1991-12-23 | Echangeur de chaleur a plaques soudees et procede de fabrication de modules de plaques permettant l'obtention de tels echangeurs. |
FR9116423 | 1991-12-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0572652A1 true EP0572652A1 (fr) | 1993-12-08 |
Family
ID=9420744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP93902374A Ceased EP0572652A1 (fr) | 1991-12-23 | 1992-12-23 | Echangeur de chaleur à plaques soudées et procédé de fabrication d'un tel échangeur |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5494100A (fr) |
EP (1) | EP0572652A1 (fr) |
JP (1) | JPH06506054A (fr) |
CA (1) | CA2103581A1 (fr) |
FR (1) | FR2685462B1 (fr) |
WO (1) | WO1993013377A1 (fr) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9314040U1 (de) | 1993-09-16 | 1993-11-25 | Zehnder Verkaufs- und Verwaltungs AG, Gränichen | Rohrradiator |
DE4426097A1 (de) * | 1994-07-22 | 1996-01-25 | Kloeckner Stahl Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Hohlkörperstrukturen aus Blechen |
BE1009337A3 (fr) * | 1995-04-12 | 1997-02-04 | Hamon Lummus Bv | Aerocondenseur a tube plat. |
FR2754595B1 (fr) | 1996-10-11 | 1999-01-08 | Ziemann Secathen | Echangeur de chaleur, et faisceau d'echange de chaleur, ainsi que procedes de soudage et de realisation s'y rapportant |
NL1004321C2 (nl) * | 1996-10-21 | 1998-04-22 | Omega Laser Systems B V | Werkwijze voor het vervaardigen van een hol paneel en met die werkwijze vervaardigd paneel. |
FR2764973B1 (fr) * | 1997-06-24 | 1999-09-17 | Packinox Sa | Procede d'assemblage des plaques d'un faisceau de plaques et faisceau de plaques realise par un tel procede |
GB9719199D0 (en) * | 1997-09-10 | 1997-11-12 | Advanced Design & Mfg Ltd | Heat recovering ventilator system |
DE19800230C2 (de) * | 1998-01-07 | 2000-01-13 | Delta Radiatoren Gmbh | Heizkörper, insbesondere Röhrenradiator |
SE512240C2 (sv) * | 1998-06-24 | 2000-02-14 | Alfa Laval Ab | Sätt att sammanfoga åtminstone fyra värmeöverföringsplattor till ett plattpaket jämte plattpaket |
FR2785669B1 (fr) * | 1998-11-10 | 2001-01-26 | Framatome Sa | Echangeur thermique a plaques |
IT1307038B1 (it) * | 1999-04-14 | 2001-10-23 | Istituto Rtm S P A | Metodo per la fabbricazione di strutture cellulari in compositi dilamiere metalliche e strutture cellulari realizzate secondo tale |
DE19944426C2 (de) * | 1999-09-16 | 2003-01-09 | Balcke Duerr Energietech Gmbh | Plattenwärmetauscher und Verdampfer |
US6615471B2 (en) | 2001-02-12 | 2003-09-09 | Solar Turbines Inc | Method of locating the blade holders in a fin folding machine |
US6408941B1 (en) | 2001-06-29 | 2002-06-25 | Thermal Corp. | Folded fin plate heat-exchanger |
US6904961B2 (en) * | 2003-01-07 | 2005-06-14 | Honeywell International, Inc. | Prime surface gas cooler for high temperature and method for manufacture |
US7017655B2 (en) | 2003-12-18 | 2006-03-28 | Modine Manufacturing Co. | Forced fluid heat sink |
CN100445651C (zh) * | 2004-02-25 | 2008-12-24 | 广州番禺速能冷暖设备有限公司 | 可变频调节工作容量的模块化组合制冷装置 |
JP2007162974A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Xenesys Inc | 熱交換用プレート |
JP2009063223A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Denso Corp | 熱交換器 |
NL2003983C2 (en) | 2009-12-18 | 2011-06-21 | Mircea Dinulescu | Plate type heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger plate. |
JP5733900B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-06-10 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器の製造方法及びプレート式熱交換器 |
WO2011148216A1 (fr) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Mircea Dinulescu | Échangeur de chaleur à plaques |
JP5505268B2 (ja) * | 2010-11-10 | 2014-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | 冷却管、シリンダヘッド、及び、冷却管の製造方法 |
JP5090515B2 (ja) | 2010-11-29 | 2012-12-05 | 株式会社タクボ精機製作所 | 熱交換器 |
FR2990148B1 (fr) * | 2012-05-03 | 2014-11-14 | Ferri Jean Noel Fernandez | Echangeur a plaques soudees matelassees et nouvelles plaques permettant leur realisation |
DE102012011936A1 (de) * | 2012-06-18 | 2013-12-19 | Api Schmidt-Bretten Gmbh & Co. Kg | Plattenwärmeübertrager |
DK177774B1 (en) * | 2013-04-11 | 2014-06-23 | Spx Flow Technology Danmark As | HYGIENIC HEAT EXCHANGE AND METHOD FOR PREPARING A HYGIENIC HEAT EXCHANGE |
JP5722394B2 (ja) | 2013-07-11 | 2015-05-20 | 株式会社タクボ精機製作所 | 熱交換器 |
DE102016100182A1 (de) * | 2016-01-05 | 2017-07-06 | Deg Engineering Gmbh | Reaktor oder Wärmeübertrager |
FR3079606B1 (fr) * | 2018-03-30 | 2020-07-17 | Groupe H Labbe | Procede d'assemblage d'un echangeur thermique |
CN113167552A (zh) | 2018-09-27 | 2021-07-23 | 阿瑟科工程有限公司 | 热交换器 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2456455A (en) * | 1944-10-17 | 1948-12-14 | Servel Inc | Heat exchanger |
US2690002A (en) * | 1949-11-18 | 1954-09-28 | Olin Ind Inc | Method of making hollow sheet metal fabrications having a plurality of interconnected passageways |
FR1143037A (fr) * | 1954-09-10 | 1957-09-25 | Henschel & Sohn Gmbh | échangeur de chaleur à contre-courant pour turbines à gaz |
US2941787A (en) * | 1956-04-13 | 1960-06-21 | Pedar Ltd | Apparatus for heat exchange |
US3129756A (en) * | 1959-06-30 | 1964-04-21 | Ramen Torsten | Tube elements |
FR1443029A (fr) * | 1965-08-17 | 1966-06-17 | Texas Instruments Inc | Procédé pour la fabrication de produits métalliques gonflés et produits obtenus par le procédé |
FR1561819A (fr) * | 1967-05-08 | 1969-03-28 | ||
FR2204788A1 (en) * | 1972-10-30 | 1974-05-24 | Tranter Mfg Inc | Plate heat exchanger unit - made from two flat plates spot welded together in rhombus pattern |
JPS58128236A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-07-30 | Riken Corp | 集熱器の製造方法 |
FR2575279B1 (fr) * | 1984-12-21 | 1989-07-07 | Barriquand | Echangeur a plaques |
GB9012618D0 (en) * | 1990-06-06 | 1990-07-25 | Rolls Royce Plc | Heat exchangers |
-
1991
- 1991-12-23 FR FR9116423A patent/FR2685462B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-12-23 WO PCT/FR1992/001232 patent/WO1993013377A1/fr not_active Application Discontinuation
- 1992-12-23 CA CA002103581A patent/CA2103581A1/fr not_active Abandoned
- 1992-12-23 US US08/107,726 patent/US5494100A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-23 JP JP5511496A patent/JPH06506054A/ja active Pending
- 1992-12-23 EP EP93902374A patent/EP0572652A1/fr not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See references of WO9313377A1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2103581A1 (fr) | 1993-06-24 |
US5494100A (en) | 1996-02-27 |
FR2685462B1 (fr) | 1999-02-05 |
WO1993013377A1 (fr) | 1993-07-08 |
FR2685462A1 (fr) | 1993-06-25 |
JPH06506054A (ja) | 1994-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO1993013377A1 (fr) | Echangeur de chaleur a plaques soudees et procede de fabrication de modules de plaques permettant l'obtention de tels echangeurs | |
EP1012522B1 (fr) | Echangeur de chaleur, et faisceau d'echange de chaleur, ainsi que procedes de soudage et de realisation s'y rapportant | |
EP0678186B1 (fr) | Element echangeur de chaleur, procede et dispositif pour le fabriquer | |
EP0571263B1 (fr) | Faisceau de plaques pour échangeur thermique et procédé d'assemblage d'un tel faisceau de plaques | |
FR2493499A1 (fr) | Element constitutif d'un echangeur de chaleur notamment pour des buts cryogenes | |
FR2749648A1 (fr) | Tube plat a entretoise mediane pour echangeur de chaleur | |
FR2681419A1 (fr) | Echangeur de chaleur a faisceau tubulaire comportant plusieurs circuits de fluides. | |
FR2760999A1 (fr) | Procede de fabrication d'une structure alveolaire en matiere thermofusible, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede | |
EP1283976B1 (fr) | Perfectionnements aux echangeurs thermiques de type spirale | |
WO2001071268A1 (fr) | Procede d'assemblage des plaques d'un faisceau de plaques et faisceau de plaques realise par un tel procede | |
FR2752927A1 (fr) | Echangeur de chaleur ayant la structure d'une pile de plaques et procede pour sa fabrication | |
FR2647198A1 (fr) | Echangeur thermique a conduits a plaques | |
FR2638226A1 (fr) | Echangeur a plaques | |
FR2545594A1 (fr) | Echangeur de chaleur | |
FR2595981A1 (fr) | Empilement de plaques en matiere thermoplastique soudable | |
FR2497567A1 (fr) | Echangeur de chaleur a faisceau de tubes paralleles et son mode de fabrication | |
EP2359073A1 (fr) | Absorbeur pour panneau solaire thermique | |
EP0010499A1 (fr) | Perfectionnements apportés aux échangeurs de chaleur | |
EP0553340B1 (fr) | Echangeur a plaques | |
FR2517572A1 (fr) | Procede pour l'assemblage d'un tube avec une paroi a trou et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede | |
FR2618889A1 (fr) | Echangeurs de chaleur a plaques et nouveaux types de plaques et de joints permettant l'obtention de tels echangeurs | |
WO2017081091A1 (fr) | Procede de realisation d'un module d'echangeur de chaleur a au moins deux circuits de circulation de fluide, avec etape de compression isostatique a chaud de plaques | |
FR2866699A1 (fr) | Echangeur thermique a plaques nervurees soudees | |
BE556433A (fr) | ||
WO1997011329A1 (fr) | Faisceau de plaques pour un echangeur thermique et echangeur thermique comportant un tel faisceau de plaques |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19940110 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19940720 |
|
GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED |
|
18R | Application refused |
Effective date: 19970124 |