EP1426722B1 - Plate for heat exchanger and plate heat exchanger - Google Patents

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EP1426722B1
EP1426722B1 EP03292594A EP03292594A EP1426722B1 EP 1426722 B1 EP1426722 B1 EP 1426722B1 EP 03292594 A EP03292594 A EP 03292594A EP 03292594 A EP03292594 A EP 03292594A EP 1426722 B1 EP1426722 B1 EP 1426722B1
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EP
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heat exchanger
corrugations
plate
zones
plates
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EP03292594A
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EP1426722A1 (en
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Dominique Sabin
Alain Bourgeon
Pierre-Xavier Bussonnet
Eric Gilbert-Desvallons
Gilbert Graille
Pierre Tanca
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Alfa Laval Packinox SAS
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Packinox SA
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    • 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
    • F28F3/02—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
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Abstract

The heat exchange panel has stacked plates (1-1c) each with a deformable central area having undulations (3) formed of successive linear and oblique portions. The oblique portions have alternating different directions of offset but generally follow the longitudinal direction of the plates. Secondary undulations (5) extend at an angle of between forty five and ninety degrees to the first.

Description

L'invention concerne une plaque d'un échangeur thermique et un échangeur thermique à plaques constitué par des plaques suivant l'invention.The invention relates to a plate of a heat exchanger and a plate heat exchanger constituted by plates according to the invention.

On connaît des échangeurs thermiques utilisés par exemple dans le domaine du raffinage du pétrole ou de la pétrochimie, qui sont réalisés sous la forme d'échangeurs thermiques à plaques et qui peuvent assurer un échange de chaleur avec un très bon rendement, entre un fluide chaud et un fluide froid, le fluide froid pouvant subir, par exemple, une augmentation de température de l'ordre de 300°C à 400°C.Heat exchangers are known, used for example in the field of petroleum refining or petrochemistry, which are produced in the form of plate heat exchangers and which can ensure a heat exchange with a very good efficiency, between a hot fluid and a cold fluid, the cold fluid being able to undergo, for example, a temperature increase of the order of 300 ° C to 400 ° C.

Dans ces applications, les échangeurs thermiques à plaques ont pour avantage de présenter un très bon coefficient d'échange thermique.In these applications, plate heat exchangers have the advantage of having a very good heat exchange coefficient.

De tels échangeurs thermiques comprennent généralement un ou plusieurs faisceaux de plaques formés chacun par un empilement de plaques superposées dans des dispositions parallèles les unes aux autres et délimitant entre elles un double circuit de circulation de deux fluides totalement séparés. Un tel échangeur est décrit dans EP-A-1191297.Such heat exchangers generally comprise one or more bundles of plates each formed by a stack of superposed plates in arrangements that are parallel to each other and delimiting between them a double circulation circuit for two completely separate fluids. Such an exchanger is described in EP-A-1191297.

Chacune des plaques élémentaires d'un faisceau de l'échangeur thermique à plaques est constituée par une tôle métallique fine, par exemple en acier inoxydable, mise en forme pour comporter des ondulations de forme particulière dans une zone centrale de la plaque au travers de laquelle sont réalisés les transferts de chaleur entre les fluides.Each of the elementary plates of a bundle of the plate heat exchanger is constituted by a thin metal sheet, for example made of stainless steel, shaped to comprise undulations of particular shape in a central zone of the plate through which the heat transfers between the fluids are made.

Les ondulations des plaques du faisceau d'échange thermique sont disposées de manière adjacente l'une par rapport à l'autre, de manière à couvrir toute la surface de la zone centrale de la plaque de l'échangeur thermique. Les ondulations peuvent être dirigées suivant une direction longitudinale de la plaque qui constitue une direction de circulation générale des fluides entre lesquels on réalise un échange thermique.The corrugations of the plates of the heat exchange bundle are arranged adjacent to each other so as to cover the entire surface of the central zone of the plate of the heat exchanger. The corrugations can be directed in a longitudinal direction of the plate which constitutes a direction of general circulation of the fluids between which a heat exchange is carried out.

Les fluides peuvent par exemple circuler à contre-courant, c'est-à-dire dans des directions parallèles et des sens opposés, de part et d'autre des plaques du faisceau d'échange thermique empilées les unes sur les autres.The fluids may for example flow countercurrently, that is to say in parallel directions and opposite directions, on both sides of the plates of the heat exchange bundle stacked one on the other.

Les ondulations de chacune des plaques dirigées chacune suivant un axe longitudinal de la plaque entre une partie d'extrémité d'entrée et une partie d'extrémité de sortie de la plaque comportent des tronçons sensiblement rectilignes, successifs dans la direction longitudinale et obliques par rapport à cette direction de la plaque. Les tronçons successifs et obliques ont une inclinaison par rapport à l'axe longitudinal de la plaque suivant lequel ils sont disposés, successivement d'un côté et de l'autre de l'axe longitudinal, de manière à constituer une ligne brisée. Les ondulations adjacentes constituent des lignes de crête sur une première face et sur une seconde face opposée de la plaque de l'échangeur thermique.The corrugations of each of the plates, each directed along a longitudinal axis of the plate between an inlet end portion and an outlet end portion of the plate, comprise substantially rectilinear, successive in the longitudinal direction and oblique with respect to this direction of the plate. The successive and oblique sections have an inclination with respect to the longitudinal axis of the plate according to which they are arranged, successively on one side and the other of the longitudinal axis, so as to constitute a broken line. The adjacent corrugations constitute ridge lines on a first face and a second opposite face of the heat exchanger plate.

Les plaques d'un faisceau d'échangeur thermique à plaques qui sont empilées l'une sur l'autre sont disposées alternativement suivant une première et suivant une seconde dispositions, les plaques empilées étant retournées face pour face de 180° par rapport aux deux plaques adjacentes de l'empilement. Ainsi, les plaques désignées alternativement comme plaques impaires et comme plaques paires présentent des ondulations dont les tronçons rectilignes superposés ont des orientations différentes. De ce fait, les plaques reposent les unes sur les autres par l'intermédiaire de leurs ondulations, dans des zones pratiquement ponctuelles.The plates of a plate heat exchanger bundle which are stacked one on the other are arranged alternately in a first and in a second arrangement, the stacked plates being turned face to face by 180 ° with respect to the two plates. adjacent to the stack. Thus, the plates designated alternately as odd plates and as even plates have corrugations whose superimposed rectilinear sections have different orientations. As a result, the plates rest on each other through their corrugations in practically punctual areas.

Les plaques empilées l'une sur l'autre d'un faisceau, généralement de forme parallélépipédique sont reliées l'une à l'autre suivant leurs bords longitudinaux, par des moyens de liaison assurant la fermeture étanche des côtés latéraux du faisceau. Des tôles planes disposées à la partie supérieure et à la partie inférieure de l'empilement et fixées aux moyens de liaison latéraux assurent également la fermeture de la partie supérieure et de la partie inférieure du faisceau de plaques.The plates stacked one on top of a beam, generally of parallelepipedal shape are connected to each other along their longitudinal edges, by connecting means ensuring the tight closure of the lateral sides of the beam. Flat sheets arranged at the top and at the bottom of the stack and fixed to the lateral connection means also ensure the closure of the upper part and the lower part of the plate bundle.

Les segments successifs rectilignes des ondulations longitudinales des plaques de l'échangeur thermique font entre eux des angles obtus très ouverts, chacun des segments successifs étant peu inclinés par rapport à l'axe longitudinal par rapport auquel il est disposé en oblique.The successive rectilinear segments of the longitudinal corrugations of the plates of the heat exchanger make between them obtuse open angles, each of the successive segments being slightly inclined with respect to the longitudinal axis with respect to which it is arranged obliquely.

Cette disposition des segments successifs des ondulations limite considérablement la possibilité d'allongement de la plaque dans l'échangeur thermique en service, sous l'effet des dilatations dues au contact d'un fluide à haute température. Les plaques présentent en effet une grande rigidité dans la direction longitudinale, du fait de la faible inclinaison des tronçons successifs des ondulations.This arrangement of the successive segments of the corrugations considerably limits the possibility of elongation of the plate in the heat exchanger in use, under the effect of the expansions due to the contact of a fluid at high temperature. The plates have indeed a high rigidity in the longitudinal direction, because of the small inclination of the successive sections of the corrugations.

Les sollicitations d'origine thermique ou mécanique auxquelles est soumis l'échangeur de chaleur doivent donc être absorbées par chacune des plaques de l'échangeur à plaques et d'autre part par l'ensemble du faisceau de plaques à l'état assemblé.The thermal or mechanical stresses to which the heat exchanger is subjected must therefore be absorbed by each plate of the plate heat exchanger and secondly by the entire bundle of plates in the assembled state.

Il peut en résulter des contraintes excessives dans les plaques qui sont en tôles fines et dans les structures du faisceau et de l'échangeur thermique.This can result in excessive stresses in the sheet metal plates and in the structures of the bundle and the heat exchanger.

Le but de l'invention est donc de proposer une plaque d'un échangeur thermique constitué par un empilement de plaques comportant chacune une zone centrale dans laquelle la plaque présente des premières ondulations adjacentes dirigées de manière générale suivant un axe de direction longitudinale de la plaque et comportant des tronçons sensiblement rectilignes successifs et obliques par rapport à l'axe longitudinal ayant une inclinaison successivement d'un côté et de l'autre de l'axe longitudinal, cette plaque permettant d'assurer une absorption de déformations d'origine thermique ou mécanique de la plaque dans l'échangeur thermique en service et de limiter ainsi les contraintes subies par la plaque et par les structures de l'échangeur thermique.The object of the invention is therefore to provide a plate of a heat exchanger consisting of a stack of plates each having a central zone in which the plate has first adjacent corrugations generally directed along a longitudinal direction axis of the plate and comprising substantially rectilinear sections that are successive and oblique with respect to the longitudinal axis and that are successively inclined to one side and to the other of the longitudinal axis, this plate making it possible to ensure the absorption of deformations of thermal origin or mechanical plate in the heat exchanger in use and thus limit the stresses on the plate and the structures of the heat exchanger.

Dans ce but, la plaque d'échangeur thermique suivant l'invention comporte, de plus, au moins un ensemble de tronçons successifs disposés angulairement ou alignés, de secondes ondulations, s'étendant suivant un axe d'alignement de direction générale transversale, recoupant l'ensemble des axes longitudinaux suivant lesquels sont disposées les premières ondulations, l'axe d'alignement transversal des tronçons sensiblement rectilignes des secondes ondulations faisant un angle compris entre 45° et 90° avec les axes longitudinaux des premières ondulations.For this purpose, the heat exchanger plate according to the invention comprises, in addition, at least one set of successive sections arranged angularly or in alignment, second corrugations, extending along a transverse general direction alignment axis, intersecting the set of longitudinal axes along which the first undulations are arranged, the transverse alignment axis of the substantially rectilinear sections of the second undulations making an angle between 45 ° and 90 ° with the longitudinal axes of the first undulations.

Selon des modalités particulières de l'invention :

  • les secondes ondulations de direction générale transversale recoupent les premières ondulations dans des zones de tronçons rectilignes des premières ondulations situées entre les extrémités des tronçons.
  • les secondes ondulations recoupent les premières ondulations suivant des zones de jonction entre les tronçons successifs des premières ondulations.
  • les secondes ondulations sont discontinues et comportent différentes parties successives dans la direction transversale séparées par des zones dans lesquelles la plaque d'échangeur thermique ne comporte pas de secondes ondulations.
  • la plaque d'échangeur comporte au moins deux zones de déformation constituées chacune d'au moins un ensemble de tronçons de secondes ondulations.
  • chacune des zones de déformation comporte au moins deux secondes ondulations adjacentes s'étendant suivant la direction transversale de la plaque d'échangeur thermique.
  • la plaque d'échangeur thermique comporte une pluralité de zones de déformation disposées successivement dans la direction longitudinale de la plaque d'échangeur thermique avec un espacement constant entre deux zones successives de déformation .
  • la plaque d'échangeur comporte une pluralité de zones de déformation réparties suivant la direction longitudinale de la plaque d'échangeur thermique, de manière que les zones de déformation successives soient séparées dans la direction longitudinale par une distance variable suivant la longueur de la plaque d'échangeur thermique.
    L'invention est également relative à un faisceau d'un échangeur thermique à plaques constitué par un empilement de plaques suivant l'invention.
  • Chacune des plaques du faisceau de l'échangeur thermique peut comporter au moins deux zones de déformation disposées dans des positions telles que, suivant la longueur de deux plaques successives de l'empilement, les zones de déformation ne soient pas superposées dans l'empilement de plaques de l'ensemble de plaques.
According to particular embodiments of the invention:
  • the second undulations of transverse general direction intersect the first undulations in areas of rectilinear sections of the first undulations located between the ends of the sections.
  • the second undulations intersect the first undulations according to junction areas between the successive sections of the first undulations.
  • the second undulations are discontinuous and comprise different successive parts in the transverse direction separated by zones in which the heat exchanger plate does not comprise second undulations.
  • the exchanger plate comprises at least two deformation zones each consisting of at least one set of sections of second undulations.
  • each of the deformation zones comprises at least two adjacent second corrugations extending in the transverse direction of the heat exchanger plate.
  • the heat exchanger plate comprises a plurality of deformation zones arranged successively in the longitudinal direction of the heat exchanger plate with a constant spacing between two successive zones of deformation.
  • the exchanger plate comprises a plurality of deformation zones distributed in the longitudinal direction of the heat exchanger plate, so that the successive deformation zones are separated in the longitudinal direction by a variable distance along the length of the heat exchanger plate; 'heat exchanger.
    The invention also relates to a beam of a plate heat exchanger consisting of a stack of plates according to the invention.
  • Each of the plates of the bundle of the heat exchanger may comprise at least two deformation zones arranged in positions such that, along the length of two successive plates of the stack, the deformation zones are not superimposed in the stack of plates of the set of plates.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemples, en se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de réalisation d'une plaque d'un échangeur thermique, suivant l'invention, et d'un faisceau d'échangeur thermique à plaques comportant un empilement de plaques suivant l'invention.In order to better understand the invention, will now be described, by way of examples, with reference to the appended figures, several embodiments of a plate of a heat exchanger, according to the invention, and of a plate heat exchanger bundle comprising a stack of plates according to the invention.

La figure 1 est une vue de dessus montrant des premières et des secondes ondulations d'une plaque d'échangeur thermique suivant l'invention.Figure 1 is a top view showing first and second corrugations of a heat exchanger plate according to the invention.

Les figures 2A, 2B, 2C et 2D sont des vues de dessus partielles de plaques d'échangeur thermique suivant l'invention et suivant un premier, un second, un troisième et un quatrième modes de réalisation, respectivement.FIGS. 2A, 2B, 2C and 2D are partial top views of heat exchanger plates according to the invention and according to first, second, third and fourth embodiments, respectively.

La figure 2E est une vue en coupe suivant E-E de la figure 2D montrant une phase d'assemblage de la plaque dans une zone d'extrémité.Figure 2E is a sectional view along E-E of Figure 2D showing a phase of assembly of the plate in an end zone.

Les figures 3A et 3B sont des vues de dessus de plaques d'échangeur thermique suivant l'invention comportant plusieurs ensembles de secondes ondulations adjacentes ayant des dispositions relatives différentes dans la direction longitudinale de la plaque d'échangeur thermique.FIGS. 3A and 3B are top views of heat exchanger plates according to the invention comprising several sets of adjacent second corrugations having different relative provisions in the longitudinal direction of the heat exchanger plate.

La figure 4 est une vue de dessus d'une plaque d'échangeur thermique suivant l'invention comportant des ondulations transversales rectilignes.Figure 4 is a top view of a heat exchanger plate according to the invention having rectilinear transverse corrugations.

La figure 5 est une vue en perspective éclatée d'une partie d'un faisceau d'échangeur thermique à plaques montrant la disposition des zones de déformation transversales.Fig. 5 is an exploded perspective view of a portion of a plate heat exchanger bundle showing the disposition of the transverse deformation zones.

La figure 6 est une vue en perspective d'une plaque d'un faisceau d'échangeur à plaques montrant les parcours de passage de fluide au niveau de zones de contact de la plaque.Fig. 6 is a perspective view of a plate exchanger beam plate showing the fluid passage paths at contact areas of the plate.

Sur la figure 1, on a représenté un tronçon d'une plaque 1 d'un échangeur thermique à plaques, réalisé suivant l'invention.In Figure 1, there is shown a section of a plate 1 of a plate heat exchanger, made according to the invention.

La plaque 1 est obtenue à partir d'une tôle, par exemple en acier inoxydable, sur laquelle on réalise un formage pour obtenir des ondulations.The plate 1 is obtained from a sheet, for example stainless steel, on which a forming is performed to obtain corrugations.

Sur la figure 1, on a représenté par une flèche le sens d'écoulement d'un fluide dans la direction longitudinale 2 de la plaque 1, par exemple au contact de sa face supérieure visible sur la figure 1, sur laquelle on a représenté un tronçon de plaque d'échangeur thermique suivant la direction longitudinale 2.FIG. 1 shows, by an arrow, the direction of flow of a fluid in the longitudinal direction 2 of the plate 1, for example in contact with its upper face visible in FIG. 1, on which there is shown a heat exchanger plate section in the longitudinal direction 2.

La plaque 1 comporte un premier jeu d'ondulations 3 ou ondulations longitudinales disposées généralement dans la direction longitudinale 2 de la plaque, chacune des ondulations 3 comportant des tronçons successifs sensiblement rectilignes et disposés en oblique par rapport à la direction d'un axe 4 de direction longitudinale de la plaque 1.The plate 1 comprises a first set of corrugations 3 or longitudinal corrugations arranged generally in the longitudinal direction 2 of the plate, each of the corrugations 3 having successive substantially straight sections and arranged obliquely to the direction of an axis 4 of the plate. longitudinal direction of the plate 1.

Sur la figure 1, on a représenté une pluralité d'axes longitudinaux 4 suivant lesquels sont alignées les ondulations longitudinales 3. Comme il est visible sur la figure 1, les tronçons successifs rectilignes des premières ondulations 3 de direction générale longitudinale sont inclinés par rapport aux axes longitudinaux 4, de préférence d'un angle compris entre 10° et 30°. Deux tronçons successifs d'une ondulation 3 sont dirigés dans un premier sens et dans un second sens par rapport à l'axe 4, les tronçons successifs faisant entre eux un angle très ouvert de l'ordre de 120° à 160°.FIG. 1 shows a plurality of longitudinal axes 4 along which the longitudinal corrugations 3 are aligned. visible in Figure 1, the successive rectilinear sections of the first undulations 3 of longitudinal general direction are inclined relative to the longitudinal axes 4, preferably an angle between 10 ° and 30 °. Two successive sections of a corrugation 3 are directed in a first direction and in a second direction relative to the axis 4, the successive sections forming between them a very open angle of the order of 120 ° to 160 °.

De ce fait, comme il a été expliqué plus haut, les possibilités de déformation dans la direction longitudinale de la plaque 1, par exemple sous l'effet d'une dilatation thermique due à la mise en température des plaques de l'échangeur de chaleur en service sont extrêmement limitées. Il en résulte des contraintes importantes dans les plaques 1 de l'échangeur de chaleur et dans le faisceau constitué par l'empilement de plaques 1.Therefore, as explained above, the possibility of deformation in the longitudinal direction of the plate 1, for example under the effect of thermal expansion due to the temperature setting of the plates of the heat exchanger in service are extremely limited. This results in significant stresses in the plates 1 of the heat exchanger and in the bundle constituted by the stack of plates 1.

Selon l'invention, on réalise, sur chacune des plaques 1 de l'échangeur thermique, des secondes ondulations 5 de direction transversale 6, c'est-à-dire alignées, de manière générale, suivant des axes transversaux 6 faisant un angle qui peut être compris entre 45° et 90° avec la direction longitudinale 2 des axes 4 des premières ondulations. Comme représenté sur la figure 1, les secondes ondulations 5 peuvent être dirigées suivant des axes 6 perpendiculaires aux axes longitudinaux 4 de la plaque 1. Les secondes ondulations 5 comportent des tronçons rectilignes successifs faisant chacun un angle compris entre 0° et 30° avec la direction transversale d'alignement 6, deux segments successifs d'une ondulation 5 étant orientés dans un premier sens et dans un second sens opposé par rapport à la direction transversale 6 d'alignement. De ce fait, les tronçons successifs des secondes ondulations transversales font entre eux des angles compris entre 120° et 180°.According to the invention, there are produced, on each of the plates 1 of the heat exchanger, second undulations 5 of transverse direction 6, that is to say generally aligned, along transverse axes 6 forming an angle which may be between 45 ° and 90 ° with the longitudinal direction 2 of the axes 4 of the first undulations. As shown in FIG. 1, the second undulations 5 may be directed along axes 6 perpendicular to the longitudinal axes 4 of the plate 1. The second undulations 5 comprise successive rectilinear sections each making an angle of between 0.degree. And 30.degree. alignment transverse direction 6, two successive segments of a corrugation being oriented in a first direction and in a second opposite direction relative to the transverse direction of alignment. As a result, the successive sections of the second transverse corrugations make angles between them of between 120 ° and 180 °.

Les ondulations transversales 5 peuvent être disposées suivant plusieurs zones de déformation transversale 8 alignées chacune suivant la direction d'un axe transversal 6.The transverse corrugations 5 may be arranged along a plurality of transverse deformation zones 8 each aligned in the direction of a transverse axis 6.

Sur la figure 1, on a représenté deux zones de déformation 8 séparées par une distance L dans la direction longitudinale 2 de la plaque 1.FIG. 1 shows two deformation zones 8 separated by a distance L in the longitudinal direction 2 of the plate 1.

Suivant les besoins de déformation longitudinale de la plaque 1, celle-ci peut comporter un nombre quelconque de zones de déformation 8 comportant des ondulations transversales 5.According to the longitudinal deformation needs of the plate 1, it may comprise any number of deformation zones 8 having transverse corrugations 5.

De manière générale, une plaque d'échangeur thermique suivant l'invention doit comporter au moins une zone de déformation 8 dans laquelle on réalise au moins une ondulation transversale 5 constituant, sur les deux faces opposées de la plaque, une partie de crête en saillie et une partie en creux. De préférence, les zones de déformation 8 de la plaque 1 comportent plusieurs ondulations adjacentes 5 formant chacune une partie de crête sur une des faces de la tôle et une partie en creux, sur l'autre face.In general, a heat exchanger plate according to the invention must comprise at least one deformation zone 8 in which at least one transverse corrugation is formed constituting, on the two opposite faces of the plate, a protruding ridge portion and a hollow part. Preferably, the deformation zones 8 of the plate 1 comprise several adjacent corrugations 5 each forming a crest portion on one side of the sheet and a recessed portion on the other side.

Les ondulations longitudinales 3 adjacentes constituent elles-mêmes une partie de crête en saillie et une partie en creux sur chacune des faces de la plaque 1, les parties en creux sur l'une des faces de la tôle constituant les parties de crête en saillie sur la seconde face de la plaque.The adjacent longitudinal corrugations 3 themselves constitute a protruding ridge portion and a hollow portion on each of the faces of the plate 1, the recessed portions on one of the faces of the sheet constituting the ridge portions projecting from the second face of the plate.

Les zones de déformation 8 constituées par les secondes ondulations 5 recoupent l'ensemble des axes 4 des premières ondulations 3 de direction longitudinale, suivant toute la largeur de la plaque d'échangeur 1.The deformation zones 8 constituted by the second undulations 5 intersect the set of axes 4 of the first undulations 3 of longitudinal direction, along the entire width of the exchanger plate 1.

Comme il est visible sur la figure 1, chacun des segments successifs d'une ondulation 5 d'une zone de déformation 8 fait, avec les segments des ondulations longitudinales 3 qu'il recoupe, un angle qui peut être par exemple voisin de 45° ou de 90°.As can be seen in FIG. 1, each of the successive segments of a corrugation 5 of a deformation zone 8 makes, with the segments of the longitudinal corrugations 3 that it intersects, an angle which can be for example close to 45.degree. or 90 °.

Sur la figure 1, on voit que les tronçons successifs rectilignes des secondes ondulations 5 font un angle voisin de 90° avec les tronçons des premières ondulations dirigées vers la gauche sur la figure et un angle voisin de 45° avec les segments des premières ondulations 3 dirigées vers la droite sur la figure.In FIG. 1, it can be seen that the successive rectilinear sections of the second undulations 5 form an angle close to 90.degree. With the sections of the first undulations directed towards the left in the figure and an angle close to 45.degree. With the segments of the first undulations 3 directed to the right in the figure.

De manière générale, les segments successifs des secondes ondulations peuvent faire un angle quelconque avec chacun des segments successifs des premières ondulations qu'ils recoupent, cet angle étant par exemple compris entre 30° et 90°.In general, the successive segments of the second undulations can make any angle with each of the successive segments of the first corrugations they cut, this angle being for example between 30 ° and 90 °.

Du fait que les zones de déformation 8 constituées par les secondes ondulations 5 de direction transversale sont disposées suivant toute la largeur de la plaque 1 de l'échangeur de chaleur, une déformation dans la direction longitudinale de la plaque 1 peut être absorbée au niveau des zones de déformation 8 qui présentent une certaine souplesse du fait de la présence des ondulations adjacentes 5.Since the deformation zones 8 formed by the second undulations 5 of transverse direction are arranged along the entire width of the plate 1 of the heat exchanger, a deformation in the direction longitudinal of the plate 1 can be absorbed at the deformation zones 8 which have a certain flexibility due to the presence of adjacent corrugations 5.

Sur les figures 2A, 2B, 2C et 2D, on a représenté quatre variantes de réalisation de zones de déformation 8 constituées d'ondulations transversales 5 adjacentes d'une plaque 1 d'un échangeur thermique à plaques. Les zones 8 comportent chacune au moins une ondulation de direction transversale 5 et par exemple quatre ondulations adjacentes, comme représenté sur les figures.FIGS. 2A, 2B, 2C and 2D show four variant embodiments of deformation zones 8 consisting of adjacent transversal corrugations 5 of a plate 1 of a plate heat exchanger. The zones 8 each comprise at least one transverse direction corrugation 5 and for example four adjacent corrugations, as shown in the figures.

Sur la figure 2A, on a représenté une zone de déformation 8 constituée par des ondulations transversales 5 recoupant les ondulations longitudinales 3, chacune dans une partie d'un tronçon rectiligne de l'ondulation longitudinale 3 intermédiaire entre les extrémités du tronçon assurant sa jonction avec des tronçons voisins disposés angulairement dans un sens et dans l'autre par rapport à un axe 4.FIG. 2A shows a deformation zone 8 formed by transverse corrugations intersecting the longitudinal corrugations 3, each in a portion of a rectilinear section of the longitudinal corrugation 3 intermediate the ends of the section ensuring its junction with neighboring sections arranged angularly in one direction and the other with respect to an axis 4.

Sur les figures 2A, 2B, 2C et 2D, on a représenté des ondulations transversales 5 dont les axes d'alignement 6 sont perpendiculaires aux axes d'alignement 4 des ondulations longitudinales. De manière plus générale, les axes suivant lesquels sont alignés les tronçons rectilignes successifs des secondes ondulations transversales 5 peuvent faire un angle de 45° à 90° avec les axes d'alignement des tronçons rectilignes successifs des premières ondulations 3.FIGS. 2A, 2B, 2C and 2D show transverse corrugations 5 whose alignment axes 6 are perpendicular to the alignment axes 4 of the longitudinal corrugations. More generally, the axes along which the successive rectilinear sections of the second transverse corrugations 5 are aligned can make an angle of 45 ° to 90 ° with the alignment axes of the successive rectilinear sections of the first corrugations 3.

Les tronçons rectilignes des secondes ondulations 5 font également un angle (par exemple voisin de 60° sur la figure 2A) avec les axes longitudinaux 4 des premières ondulations 3 de la plaque 1.The rectilinear sections of the second undulations 5 also make an angle (for example close to 60 ° in FIG. 2A) with the longitudinal axes 4 of the first undulations 3 of the plate 1.

Sur la figure 2B, on a représenté une variante de réalisation des zones de déformation 8 qui sont constituées par des ondulations transversales 5 adjacentes recoupant les premières ondulations 3 de la plaque 1 suivant des zones de jonction entre les tronçons successifs des premières ondulations 3 disposés angulairement. La zone de déformation 8 est alignée suivant un axe transversal 6 passant par les zones de jonction alignées transversalement des tronçons rectilignes des premières ondulations 3.FIG. 2B shows an alternative embodiment of the deformation zones 8 which consist of adjacent transverse corrugations 5 intersecting the first corrugations 3 of the plate 1 along junction zones between the successive sections of the first angularly arranged corrugations 3. . The deformation zone 8 is aligned along a transverse axis 6 passing through the junction zones transversely aligned with straight sections of the first corrugations 3.

Dans le cas des zones de déformation 8 représentées sur les figures 2A et 2B, les ondulations transversales 5 adjacentes constituant ces zones de déformation sont continues suivant toute la largeur de la plaque 1.In the case of the deformation zones 8 shown in FIGS. 2A and 2B, the adjacent transversal corrugations 5 forming these deformation zones are continuous along the entire width of the plate 1.

Sur la figure 2C, on a représenté une zone de déformation 8 constituée par des ondulations transversales 5 qui présentent des discontinuités 9 de faible longueur, la longueur dans la direction transversale des discontinuités 9 étant par exemple inférieure à la largeur d'une ondulation 3 de direction longitudinale. Dans les zones de discontinuité 9, la plaque 1 ne comporte pas d'ondulations transversales.FIG. 2C shows a deformation zone 8 constituted by transversal corrugations 5 which have discontinuities 9 of short length, the length in the transverse direction of the discontinuities 9 being, for example, less than the width of a corrugation 3 of longitudinal direction. In the discontinuity zones 9, the plate 1 has no transverse corrugations.

Du fait de la faible longueur dans la direction transversale des discontinuités 9, la plaque 1 présente une souplesse sensiblement analogue à celle des plaques représentées sur les figures 2A et 2B.Due to the short length in the transverse direction of the discontinuities 9, the plate 1 has a substantially similar flexibility to that of the plates shown in Figures 2A and 2B.

De plus, on a représenté sur la figure 2C, une zone d'extrémité 10 de la plaque 1 au niveau de laquelle on réalise l'entrée ou la sortie d'un fluide dans le faisceau de l'échangeur de chaleur.In addition, there is shown in Figure 2C, an end zone 10 of the plate 1 at which is made the entry or exit of a fluid in the beam of the heat exchanger.

De manière à diriger sélectivement les fluides d'échange dans les canaux définis par les ondulations longitudinales, la zone 10 de la plaque peut comporter un double réseau d'ondulations entrecroisées pour assurer, d'un côté de la tôle, la répartition d'un premier fluide d'échange dans les canaux et, de l'autre côté de la plaque, la récupération d'un second fluide d'échange.In order to selectively direct the exchange fluids in the channels defined by the longitudinal corrugations, the zone 10 of the plate may comprise a double network of intersecting corrugations to ensure, on one side of the sheet, the distribution of a first exchange fluid in the channels and, on the other side of the plate, the recovery of a second exchange fluid.

La zone d'extrémité 10 de la plaque peut être réalisée, comme représenté sur les figures 1 et 2C, par une partie totalement lisse de la plaque ne comportant pas d'ondulations. Dans ce cas, lors de la constitution du faisceau de l'échangeur thermique par empilement de plaques l'une sur l'autre, on constitue les zones d'entrée et de sortie du faisceau guidant les fluides, par des plaques indépendantes insérées entre les parties lisses d'entrée des plaques de l'échangeur thermique.The end zone 10 of the plate can be made, as shown in Figures 1 and 2C, by a completely smooth portion of the plate having no corrugations. In this case, when forming the heat exchanger bundle by stacking plates one on the other, the entry and exit zones of the beam guiding the fluids are constituted by independent plates inserted between the smooth input parts of the plates of the heat exchanger.

Comme représenté sur la figure 2C, on peut réaliser la zone de déformation 8 au voisinage immédiat d'une partie d'extrémité 10 de la plaque 1 de l'échangeur, à l'extrémité des ondulations longitudinales 3.As represented in FIG. 2C, the deformation zone 8 can be made in the immediate vicinity of an end portion 10 of the plate 1 of the exchanger, at the end of the longitudinal corrugations 3.

Comme représenté sur les figures 2D et 2E, la plaque 2 suivant l'invention peut comporter une zone d'extrémité 10 dans laquelle la plaque 1 présente une zone de déformation 8 comportant des ondulations transversales 5. Sur la tôle 1, dans sa partie d'extrémité 10, on rapporte un insert 13 qui sera placé dans l'échangeur thermique entre deux plaques successives. L'insert 13 est réalisé sous la forme d'une plaque pouvant comporter un ensemble d'ondulations 3' dans une disposition adaptée pour assurer le guidage des fluides à l'une des extrémités de l'échangeur thermique. L'insert 13 comporte une ouverture traversante 14 dont la forme et la dimension sont adaptées à celles de la zone de déformation 8 de manière que les ondulations transversales 5 viennent se loger dans l'ouverture 14, lorsqu'on place l'insert 13 sur la plaque 1. La partie d'extrémité 10 de la tôle 1 peut ainsi se déformer dans la direction longitudinale et concourir au guidage des fluides dans l'échangeur thermique. Au lieu de zones de déformation 8 comportant des ondulations transversales 5 juxtaposées, on peut prévoir, dans la partie d'extrémité 10 de la plaque 1, une ou plusieurs ondulations transversales isolées venant se loger dans une ou plusieurs ouvertures d'un insert rapporté sur la plaque 1. Les ondulations transversales de la zone d'extrémité peuvent être constituées de tronçons disposés angulairement ou alignés ; la forme des ouvertures de l'insert est adaptée à la forme des ondulations transversales.As represented in FIGS. 2D and 2E, the plate 2 according to the invention may comprise an end zone 10 in which the plate 1 has a deformation zone 8 having transverse corrugations 5. On the sheet 1, in its end portion 10, there is reported an insert 13 which will be placed in the heat exchanger between two successive plates. The insert 13 is made in the form of a plate which may comprise a set of corrugations 3 'in a suitable arrangement for guiding the fluids at one end of the heat exchanger. The insert 13 has a through opening 14 whose shape and dimension are adapted to those of the deformation zone 8 so that the transverse corrugations 5 are housed in the opening 14, when the insert 13 is placed on the plate 1. The end portion 10 of the sheet 1 can thus be deformed in the longitudinal direction and contribute to guiding the fluids in the heat exchanger. Instead of deformation zones 8 having juxtaposed transverse corrugations, it is possible to provide, in the end portion 10 of the plate 1, one or more isolated transverse corrugations which are housed in one or more openings of an insert reported on the plate 1. The transverse corrugations of the end zone may consist of sections arranged angularly or aligned; the shape of the openings of the insert is adapted to the shape of the transverse corrugations.

Sur la figure 4, on a représenté une plaque 1 suivant l'invention comportant des zones de déformation transversales 8 constituées chacune d'une seule ondulation 5 rectiligne dirigée suivant la direction transversale 6 de la plaque ; dans ce cas, les tronçons successifs disposés angulairement des ondulations transversales 5 telles que décrites plus haut sont remplacés par des tronçons alignés faisant entre eux un angle plat (180°).FIG. 4 shows a plate 1 according to the invention comprising transversal deformation zones 8 each consisting of a single rectilinear ripple directed in the transverse direction 6 of the plate; in this case, the successive sections angularly arranged transverse corrugations 5 as described above are replaced by aligned sections forming between them a flat angle (180 °).

Les ondulations 5 peuvent être placées, comme représenté sur la figure 4, suivant les zones de raccordement angulaire des ondulations longitudinales 3 en forme de ligne brisée, de la plaque 1.The corrugations 5 can be placed, as shown in FIG. 4, along the angular connection areas of the longitudinal corrugations 3 in the form of a broken line, of the plate 1.

Comme indiqué plus haut, chacune des plaques 1 de l'échangeur thermique peut comporter une ou plusieurs zones de déformation 8 assurant une souplesse à la plaque d'échangeur thermique lui permettant de se déformer dans la direction longitudinale.As indicated above, each of the plates 1 of the heat exchanger may comprise one or more deformation zones 8 providing flexibility to the heat exchanger plate allowing it to deform in the longitudinal direction.

Dans le cas où les plaques d'échangeur thermique comportent une pluralité de zones de déformation 8, comme représenté sur les figures 3A et 3B, les zones successives de déformation 8 peuvent être disposées suivant la direction axiale de la plaque d'échangeur thermique 1, à égale distance l'une de l'autre (distance constante L sur la figure 3A) ou à des distances variables dans la direction longitudinale (distances A, B et C avec A ≠ B ≠ C, comme représenté sur la figure 3B).In the case where the heat exchanger plates comprise a plurality of deformation zones 8, as represented in FIGS. 3A and 3B, the successive zones of deformation 8 may be arranged in the axial direction of the heat exchanger plate 1, equidistant from each other (constant distance L in Figure 3A) or at varying distances in the longitudinal direction (distances A, B and C with A ≠ B ≠ C, as shown in Figure 3B).

De manière générale, la direction transversale d'alignement 6 des zones de déformation 8 peut faire, avec la direction des axes 4 des ondulations 3 de direction longitudinale, un angle compris entre 45° et 90°.In general, the transverse alignment direction 6 of the deformation zones 8 can make, with the direction of the axes 4 of the corrugations 3 of longitudinal direction, an angle of between 45 ° and 90 °.

Une exigence concernant les zones de déformation 8 est cependant que ces zones de déformation constituées par les ondulations transversales 5 recoupent pratiquement l'ensemble des ondulations longitudinales 3 s'étendant pratiquement sur toute la largeur de la plaque 1 d'échangeur thermique, que la direction générale des zones de déformation soit perpendiculaire à la direction longitudinale ou oblique par rapport à cette direction.A requirement concerning the deformation zones 8 is, however, that these deformation zones constituted by the transverse corrugations substantially intersect all of the longitudinal corrugations 3 extending practically over the entire width of the heat exchanger plate 1, that the direction general deformation zones is perpendicular to the longitudinal direction or oblique with respect to this direction.

Sur la figure 5, on a représenté, en vue éclatée, une partie d'un faisceau d'un échangeur thermique à plaques auquel s'applique l'invention.FIG. 5 is an exploded view of part of a bundle of a plate heat exchanger to which the invention applies.

Les plaques d'échangeur 1a, 1b et 1c comportent des ondulations longitudinales 3 dont on a tracé les lignes de crête sous la forme de lignes brisées, ces lignes de crête correspondant aux sommets des ondulations sur la face supérieure des plaques 1a, 1b et 1c.The exchanger plates 1a, 1b and 1c comprise longitudinal corrugations 3, the crest lines of which have been drawn in the form of broken lines, these ridge lines corresponding to the apices of the corrugations on the upper face of the plates 1a, 1b and 1c. .

Les ondulations 3 sont constituées par des tronçons successifs rectilignes disposés angulairement l'un par rapport à l'autre et dirigés suivant des axes longitudinaux 4 des plaques d'échangeur thermique.The corrugations 3 consist of successive rectilinear sections arranged angularly with respect to one another and directed along longitudinal axes 4 of the heat exchanger plates.

La plaque intermédiaire 1b, ou plaque impaire, destinée à être intercalée entre les plaques paires 1a et 1c est retournée de 180° face pour face par rapport à l'orientation des plaques paires 1a, 1c. Les tronçons obliques des ondulations 3 et des lignes de crête représentées sur la figure 5 qui ont des orientations différentes sur les plaques paires 1a, 1c et sur la plaque impaire 1b viennent en contact les uns avec les autres lors de la superposition des tôles 1a, 1b et 1c suivant des zones 11 des ondulations longitudinales, pratiquement ponctuelles.The intermediate plate 1b, or odd plate, intended to be inserted between the even plates 1a and 1c is turned 180 ° face to face relative to the orientation of the even plates 1a, 1c. The oblique sections of the undulations 3 and the ridge lines shown in FIG. 5 which have different orientations on the even plates 1a, 1c and on the odd plate 1b come into contact with each other during the superimposition of the sheets 1a, 1b and 1c along zones 11 longitudinal corrugations, practically punctual.

Sur la figure 6, on a représenté les zones de contact 11 ponctuelles des ondulations de la tôle 1b avec celles de la tôle 1a.In FIG. 6, the point 11 contact zones of the corrugations of the sheet 1b are shown with those of the sheet 1a.

Le principe des échangeurs à plaques est de faire circuler un premier fluide dans une direction générale longitudinale et dans un premier sens (représenté par la flèche 2) dans un espace sur deux entre les tôles successives de l'empilement et un second fluide, dans la direction longitudinale et généralement à contre-courant de la circulation du premier fluide (comme représenté par la flèche 2'), dans les espaces entre les tôles, dans lesquels il n'y a pas de circulation du premier fluide, c'est-à-dire dans un espace sur deux entre les tôles.The principle of the plate heat exchangers is to circulate a first fluid in a longitudinal general direction and in a first direction (represented by the arrow 2) in every other space between the successive sheets of the stack and a second fluid, in the longitudinal direction and generally against the flow of the first fluid (as represented by the arrow 2 '), in the spaces between the sheets, in which there is no circulation of the first fluid, that is to say say in every other space between the sheets.

Pour cela, dans les zones d'entrée et de sortie des tôles, des ondulations particulières ou des éléments insérés permettent de réaliser la distribution des fluides.For this, in the entry and exit zones of the sheets, particular corrugations or inserted elements make it possible to carry out the distribution of the fluids.

Comme représenté sur la figure 6, par les flèches 12, les fluides (par exemple le second fluide circulant de manière générale dans la direction 2') sont répartis dans les passages entre les points de contact 11 des ondulations longitudinales.As represented in FIG. 6, by the arrows 12, the fluids (for example the second fluid flowing generally in the direction 2 ') are distributed in the passages between the contact points 11 of the longitudinal corrugations.

Lorsqu'on réalise, sur les plaques d'échangeur de chaleur, des ondulations transversales, celles-ci doivent être mises en forme de manière à limiter le plus possible l'augmentation de perte de charge dans la circulation des fluides à l'intérieur du faisceau de l'échangeur thermique.When transverse corrugations are carried out on the heat exchanger plates, they must be shaped in such a way as to limit as much as possible the increase in pressure drop in the flow of fluids inside the heat exchanger. beam of the heat exchanger.

Sur la figure 5, les plaques 1a, 1b et 1c sont des plaques d'échangeur thermique suivant l'invention qui comportent des zones de déformation 8a, 8b ou 8c s'étendant transversalement sur toute la largeur des tôles et espacées l'une de l'autre dans la direction longitudinale, chacune des tôles du faisceau de l'échangeur thermique pouvant comporter plusieurs zones de déformation 8a, 8b ou 8c.In FIG. 5, the plates 1a, 1b and 1c are heat exchanger plates according to the invention which comprise zones of deformation 8a, 8b or 8c extending transversely over the entire width of the sheets and spaced apart from each other. the other in the longitudinal direction, each of the sheets of the heat exchanger bundle may comprise several deformation zones 8a, 8b or 8c.

Dans le cas où les tronçons des ondulations transversales font un angle différent de 0° avec l'axe transverse 6, les zones de déformation 8b de la tôle intermédiaire 1b impaire sont, de préférence, décalées dans la direction longitudinale par rapport aux zones de déformation 8a et 8c des tôles paires 1a et 1c. Lorsqu'on réalise l'empilement, les zones de déformation 8a et 8c des tôles paires et les zones de déformation des tôles impaires sont décalées les unes par rapport aux autres dans la direction longitudinale des tôles de l'empilement. Les zones de déformation de toutes les tôles paires peuvent être dans des positions superposées, de même que toutes les zones de déformation des tôles impaires mais il, est également possible d'imaginer d'autres dispositions dans lesquelles les zones de déformation des tôles paires ou des tôles impaires ne sont pas toutes superposées.In the case where the sections of the transverse corrugations form an angle different from 0 ° with the transverse axis 6, the deformation zones 8b of the odd intermediate sheet 1b are preferably offset in the longitudinal direction with respect to the deformation zones. 8a and 8c even sheets 1a and 1c. When stacking is performed, the deformation zones 8a and 8c of the even plates and the deformation zones of the odd plates are offset from each other in the longitudinal direction of the sheets of the stack. The deformation zones of all the even plates may be in superposed positions, as may all the deformation zones of the odd plates, but it is also possible to imagine other arrangements in which the zones of deformation of the even plates or odd sheets are not all superimposed.

Dans le cas d'un empilement de tôles dans lequel toutes les zones de déformation des tôles paires et toute les zones de déformation des tôles impaires sont superposées, on caractérise l'empilement réalisé par le décalage d entre les zones de déformation des tôles paires et les zones de déformation des tôles impaires.In the case of a stack of sheets in which all the deformation zones of the even plates and all the deformation zones of the odd plates are superimposed, the stack formed by the offset d between the deformation zones of the even-numbered plates is characterized. the zones of deformation of the odd sheets.

Dans le cas où les tronçons des ondulations transversales font un angle nul (ou plat) entre eux et avec l'axe transversal 6 (ondes transversales rectilignes), les zones de déformation 8b de la tôle impaire se superposeront de préférence avec celles des tôles paires pour limiter les pertes de charge.In the case where the sections of the transverse corrugations form a zero angle (or flat) between them and with the transverse axis 6 (rectilinear transverse waves), the deformation zones 8b of the odd sheet will preferably be superimposed with those of the even plates. to limit the pressure drops.

Comme représenté sur la figure 2C, il est également possible de prévoir des ouvertures 9 obtenues lors de la réalisation des secondes ondulations 5, pour limiter la perte de charge des fluides circulant dans l'échangeur de chaleur, au niveau des zones de déformation. Ces ouvertures 9 sont obtenues en réalisant les secondes ondulations 5, sous forme discontinue.As shown in FIG. 2C, it is also possible to provide openings 9 obtained during the production of the second corrugations 5, in order to limit the pressure drop of the fluids circulating in the heat exchanger, at the level of the deformation zones. These openings 9 are obtained by producing the second undulations 5, in discontinuous form.

Les plaques d'échangeur thermique suivant l'invention permettent donc d'absorber des déformations dans la direction longitudinale, en particulier des déformations dues à des dilatations thermiques des tôles, sans qu'apparaissent des contraintes dans les parties courantes des tôles, entre les zones de déformation.The heat exchanger plates according to the invention therefore make it possible to absorb deformations in the longitudinal direction, in particular deformations due to thermal expansions of the sheets, without the appearance of stresses in the common parts of the sheets, between the zones. deformation.

L'absorption des déformations dues à des contraintes thermiques ou mécaniques sur les tôles dans l'échangeur en service, du fait de la présence des zones de déformation, permet de limiter également les contraintes dans le ou les faisceaux de l'échangeur thermique constitués par un empilement de tôles suivant l'invention.The absorption of the deformations due to thermal or mechanical stresses on the plates in the exchanger in service, because of the presence of the deformation zones, also makes it possible to limit the stresses in the heat exchanger bundle or beams constituted by a stack of sheets according to the invention.

Cet effet d'absorption des déformations des tôles dans la direction longitudinale peut être obtenu de manière tout à fait satisfaisante avec des zones de déformation constituées par des ondulations transversales dont la surface totale représente de 5 à 10 % de la surface totale des ondulations longitudinales des tôles.This effect of absorption of the deformations of the sheets in the longitudinal direction can be obtained quite satisfactorily with zones of deformation constituted by transverse corrugations whose total surface area represents 5 to 10% of the total area of the longitudinal corrugations of the sheets.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.The invention is not limited to the embodiments that have been described.

C'est ainsi que les ondulations longitudinales ou transversales peuvent avoir des formes différentes de celles qui ont été décrites, que les ondulations transversales peuvent être orientées suivant des axes d'alignement faisant un angle quelconque compris entre 45° et 90° avec les axes des ondulations longitudinales des plaques et que les zones de déformation des plaques peuvent être constituées par au moins une ondulation transversale.Thus, the longitudinal or transverse corrugations can have different shapes from those described, that the transverse corrugations can be oriented along alignment axes making any angle between 45 ° and 90 ° with the axes of longitudinal corrugations of the plates and that the deformation zones of the plates may be constituted by at least one transverse corrugation.

Le nombre de zones de déformation suivant la longueur de la tôle peut être quelconque et déterminé en fonction de la longueur totale des plaques de l'échangeur thermique et de la largeur et du nombre d'ondulations transversales des zones de déformation.The number of deformation zones along the length of the sheet may be arbitrary and determined as a function of the total length of the plates of the heat exchanger and the width and number of transverse corrugations of the deformation zones.

La distance entre les zones de déformation, dans la direction longitudinale, peut être constante sur toute la longueur des plaques d'échangeur de chaleur ou, au contraire, variable.The distance between the deformation zones, in the longitudinal direction, may be constant over the entire length of the heat exchanger plates or, conversely, variable.

Dans tous les cas, des calculs de déformation permettent de déterminer la solution optimale quant au nombre de zones de déformation et la distance entre ces zones, en fonction de la longueur totale de la plaque de l'échangeur thermique et des températures des fluides circulant au contact des plaques de l'échangeur.In all cases, deformation calculations make it possible to determine the optimal solution as to the number of deformation zones and the distance between these zones, as a function of the total length of the plate of the heat exchanger and the temperatures of the fluids circulating at contact plates exchanger.

L'invention peut s'appliquer à de nombreux échangeurs thermiques à plaques utilisés dans l'industrie.The invention is applicable to many plate heat exchangers used in the industry.

Claims (10)

  1. Heat exchanger plate constituted by a pack of plates (1, 1a, 1b, 1c) each comprising a central zone in which The plate has the first adjacent corrugations (3) directed in a general way along an axis of alignment (4) in the longitudinal direction of the plate and comprising successive sections which are approximately rectilinear and oblique, slanting successively in a first direction and in a second direction in relation to their axis of longitudinal alignment, characterised in that it has more or less one set of successive sections of second corrugations (5) extending in accordance with an axis of alignment of general transversal direction arranged angularly or aligned, crossing all the longitudinal axes (4) in accordance with which the first corrugations (3) are arranged, with the axis of transversal alignment (6) of the approximately rectilinear sections of the second corrugations (5) forming an angle of between 45° and 90° with the longitudinal axes (4) of the first corrugations (3).
  2. Heat exchanger plate in accordance with claim 1, characterised in that the second corrugations (5) of general transversal direction cross the first corrugations (3) in the zones of rectilinear sections of the first corrugations (3) located between the ends of the sections.
  3. Heat exchanger plate in accordance with claim 1, characterised in that the second corrugations (5) cross the first corrugations (3) following zones of junction between the successive sections of the first corrugations (3).
  4. Heat exchanger plate in accordance with any one of the claims 1 to 3, characterised in that the second corrugations (5) are discontinuous and have different successive parts in the transversal direction separated by zones (9) in which the heat exchanger plate (1) does not have second corrugations (5).
  5. Heat exchanger plate in accordance with any one of the claims 1 to 4, characterised in that it has at least two zones of distortion (8, 8') each constituted by at least one set of sections of second comigations (5).
  6. Heat exchanger plate in accordance with claim 5, characterised in that each of the zones of distortion (8, 8') has at least two second adjacent corrugations (5) extending in the transversal direction of the heat exchanger plate (1).
  7. Heat exchanger plate in accordance with any one of the claims 5 and 6, characterised in that the heat exchanger plate (1) has a plurality of zones of distortion (8, 8') arranged successively in the longitudinal direction of the heat exchanger plate (1) with a constant spacing (L) between two successive zones of distortion (8, 8').
  8. Heat exchanger plate in accordance with any one of the claims 5 and 6, characterised in that it has a plurality of zones of distortion (8, S') distributed in the longitudinal direction of the heat exchanger plate (1), so that the successive zones of distortion (8, 8') are separated in the longitudinal direction by a distance (A, B, C) which varies in accordance with the length of the heat exchanger plate (1).
  9. Heat exchanger bundle constituted by a pack of plates in accordance with any one of the claims 1 to 8.
  10. Heat exchanger bundle in accordance with claim 9, characterised in that each of the plates (1, 1a, 1b, 1c) of the heat exchanger bundle has at least two zones of distortion (8a, 8b, 8c) arranged in positions such that, depending on the length of two successive plates from rhe pack, the zones of distortion (8a, 8c, 8b) are not stacked in the pack of plates (1a, 1b, 1c) from the set of plates.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125767A (en) * 2004-10-29 2006-05-18 Tokyo Institute Of Technology Heat exchanger
SE529916C2 (en) 2005-07-22 2008-01-08 Swep Int Ab Compact air dryer
SE528886C2 (en) 2005-08-26 2007-03-06 Swep Int Ab End plate
DE102006003317B4 (en) 2006-01-23 2008-10-02 Alstom Technology Ltd. Tube bundle heat exchanger
JP4818044B2 (en) * 2006-09-28 2011-11-16 三洋電機株式会社 Manufacturing method of heat exchanger
US9557119B2 (en) 2009-05-08 2017-01-31 Arvos Inc. Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger
US9644899B2 (en) * 2011-06-01 2017-05-09 Arvos, Inc. Heating element undulation patterns
US9200853B2 (en) 2012-08-23 2015-12-01 Arvos Technology Limited Heat transfer assembly for rotary regenerative preheater
CN104797901A (en) * 2013-09-19 2015-07-22 豪顿英国有限公司 Heat exchange element profile with enhanced cleanability features
DE102013220313B4 (en) * 2013-10-08 2023-02-09 Mahle International Gmbh Stacked disc heat exchanger
US10175006B2 (en) 2013-11-25 2019-01-08 Arvos Ljungstrom Llc Heat transfer elements for a closed channel rotary regenerative air preheater
US10094626B2 (en) * 2015-10-07 2018-10-09 Arvos Ljungstrom Llc Alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets
CN108463683A (en) * 2016-01-13 2018-08-28 株式会社日阪制作所 Heat-exchangers of the plate type
JP7039806B2 (en) * 2018-01-17 2022-03-23 三菱重工業株式会社 Heat transfer panel distortion correction method, heat transfer panel distortion correction support system, and heat transfer panel distortion correction program
JP2021527192A (en) * 2018-06-07 2021-10-11 ザイデル、ペサハSEIDEL, Pessach Plate heat exchanger plate

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB521285A (en) * 1937-11-15 1940-05-16 Martin Larsen Improvements in or relating to plate heat exchanging apparatus
GB1339542A (en) * 1970-03-20 1973-12-05 Apv Co Ltd Plate heat exchangers
DE3301211A1 (en) * 1983-01-15 1984-07-26 Funke Wärmeaustauscher Apparatebau KG, 3212 Gronau Plate heat exchanger
SU1083061A1 (en) * 1983-02-17 1984-03-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексных Проблем Машиностроения Для Животноводства И Кормопроизводства Plant-type heat exchanger package
SE458805B (en) * 1985-06-06 1989-05-08 Reheat Ab PLATE HEAT EXCHANGER, EVERY PLATE IS DIVIDED IN THE FOUR AREAS WITH SINCE BETWEEN DIFFERENT DIRECTIONS ON THE CORRUGATIONS
SE505225C2 (en) * 1993-02-19 1997-07-21 Alfa Laval Thermal Ab Plate heat exchanger and plate for this
GB0023427D0 (en) * 2000-09-23 2000-11-08 Smiths Industries Plc Apparatus

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