EP4521052B1 - Plattenwärmetauscher zur phasentrennung - Google Patents

Plattenwärmetauscher zur phasentrennung

Info

Publication number
EP4521052B1
EP4521052B1 EP24198805.4A EP24198805A EP4521052B1 EP 4521052 B1 EP4521052 B1 EP 4521052B1 EP 24198805 A EP24198805 A EP 24198805A EP 4521052 B1 EP4521052 B1 EP 4521052B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
circulation system
heat
heat exchanger
component
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.)
Active
Application number
EP24198805.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4521052A1 (de
Inventor
Fabio ASTE
Bertrand CHANDEZ
Hai Trieu Phan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP4521052A1 publication Critical patent/EP4521052A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4521052B1 publication Critical patent/EP4521052B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/086—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
    • 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
    • F28D9/0062—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 spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0075—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 spaced plates with inserted elements the plates having openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • 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
    • F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Claims (14)

  1. Wärmetauscher (1) mit folgenden, in Längsrichtung übereinander angeordneten Elementen:
    - einer Vielzahl von ersten (13) und zweiten (15) Austauschmodulen, in denen ein erstes (21) und ein zweites (23) Fluidzirkulationssystem für die Zirkulation eines ersten bzw. eines zweiten Fluids ausgebildet sind, wobei das erste Fluid eine erste und eine zweite unterschiedliche Fluidkomponente aufweist, und
    - einer Vielzahl von Trennplatten (19), die jeweils zwischen einem ersten (13) und einem zweiten (15) benachbarten Austauschmodul angeordnet sind und mit dem ersten und dem zweiten benachbarten Austauschmodul in Kontakt stehen, wobei jede Trennplatte das erste und das zweite Fluidzirkulationssystem fluidisch voneinander trennt und in Längsrichtung das Fluidzirkulationssystem des Austauschmoduls begrenzt, mit dem die Trennplatten in Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass
    jedes der zweiten Austauschmodule (15) ein drittes Fluidzirkulationssystem (145) aufweist, das fluidisch vom zweiten Fluidzirkulationssystem (23) getrennt ist,
    wobei das erste (21) und das dritte (145) Fluidzirkulationssystem durch die entsprechende Trennplatte (19) hindurch fluidisch miteinander verbunden sind,
    wobei der Wärmetauscher so konfiguriert ist, dass er eine Phasenänderung der zweiten Fluidkomponente unter dem Einfluss des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid induziert und den Fluss der ersten Fluidkomponente aus dem Wärmetauscher durch das erste Fluidzirkulationssystem und den Fluss der zweiten Fluidkomponente aus dem Wärmetauscher durch das dritte Fluidzirkulationssystem leitet.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1 mit einer Zuleitung (151) des ersten Fluidzirkulationssystems, die in eine Einlassöffnung (5) für das erste Fluid mündet, und einer Ableitung (155) für das erste Fluid, die in eine Auslassöffnung (9) für das erste Fluid mündet, wobei das dritte Fluidzirkulationssystem (145) näher an der Einlassöffnung für das erste Fluid als an der Auslassöffnung für das erste Fluid liegt.
  3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 und 2, der so konfiguriert ist, dass die zweite Fluidkomponente nach dem Zustandswechsel im Gegenstrom zur ersten Fluidkomponente im ersten Fluidzirkulationssystem in Richtung des dritten Fluidzirkulationssystems strömt.
  4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Ableitung (161) des dritten Fluidzirkulationssystems zum Ablassen der zweiten Fluidkomponente aus dem Wärmetauscher.
  5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei mindestens eines der ersten und zweiten Austauschmodule aus einer Formplatte (43, 119) besteht, die aus mindestens einem ausgesparten Bereich (47, 141), der die Dicke der Formplatte durchgehend durchquert, und einem umgebenden massiven Bereich (49, 131) mit konstanter Dicke besteht, wobei das erste Fluidzirkulationssystem oder das zweite Fluidzirkulationssystem und/oder das dritte Fluidzirkulationssystem jeweils in dem ausgesparten Bereich ausgebildet und quer durch den umgebenden massiven Bereich und längs durch die an das Modul angrenzenden Trennplatten begrenzt ist/sind.
  6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei mindestens eines der ersten und zweiten Austauschmodule aus einer Rahmenplatte (37, 67, 105) mit konstanter Dicke besteht, die ein Fenster aufweist, das sie in ihrer Dicke durchdringt, und
    einem vollständig im Fenster untergebrachten Innenteil (41, 71, 111, 113) mit einer Dicke, die der Dicke der Rahmenplatte entspricht, wobei das Innenteil aus einem der folgenden Elemente besteht:
    a) einer Formplatte (43, 119), die aus mindestens einem ausgesparten Bereich (47, 141), der die Dicke der Formplatte durchgehend durchquert, und einem umgebenden massiven Bereich (49, 131) mit konstanter Dicke besteht, wobei das erste Fluidzirkulationssystem oder das zweite Fluidzirkulationssystem und/oder das dritte Fluidzirkulationssystem jeweils in dem ausgesparten Bereich ausgebildet und quer durch den umgebenden massiven Bereich und längs durch die an das Modul angrenzenden Trennplatten begrenzt ist/sind,
    oder
    b) einem Stapel (50, 72, 115) aus Formplatten (43, 73, 117), wobei mindestens eine, vorzugsweise jede der Formplatten aus mindestens einem ausgesparten Bereich (47, 93, 123), der die Dicke der Formplatte durchgehend durchquert, und einem umgebenden massiven Bereich (49, 81, 121) mit konstanter Dicke besteht, wobei das erste Fluidzirkulationssystem (21) oder das zweite Fluidzirkulationssystem (23) und/oder das dritte Fluidzirkulationssystem (145) jeweils durch die ausgesparten Bereiche des Stapels definiert und quer durch die umgebenden massiven Bereiche und längs durch die an das Modul angrenzenden Trennplatten begrenzt ist/sind.
  7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 und 6, wobei der ausgesparte Bereich durch Schneiden, vorzugsweise durch Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden oder Stanzen, vorzugsweise durch Laserschneiden, gebildet wird.
  8. Wärmeübertragungsverfahren, das Folgendes aufweist:
    - Lieferung des Wärmetauschers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - Zirkulation eines ersten Fluids und eines zweiten Fluids in dem ersten (21) und dem zweiten (23) Fluidzirkulationssystem, wobei das erste Fluid eine erste und eine zweite Fluidkomponente aufweist,
    - Wärmeaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid und Phasenwechsel der zweiten Fluidkomponente, der durch die Erwärmung oder Abkühlung des ersten Fluids während des Wärmeaustauschs entsteht,
    - Fluss der zweiten Fluidkomponente aus dem Wärmetauscher durch das dritte Fluidzirkulationssystem.
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Fluss der zweiten Fluidkomponente, deren Zustand sich infolge der Phasenänderung geändert hat, im Gegenstrom zum Fluss des ersten Fluids im ersten Fluidzirkulationssystem strömt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, wobei das erste Fluid in flüssigem Zustand in das erste Fluidzirkulationssystem eingeführt wird und die zweite Fluidkomponente nach dem Phasenwechsel durch Erwärmung des ersten Fluids durch Wärmeübertragung mit dem zweiten Fluid in gasförmigem Zustand vorliegt.
  11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Fluidkomponente während ihres Durchflusses durch das erste Fluidzirkulationssystem in flüssigem Zustand gehalten wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die erste Fluidkomponente Wasser und die zweite Fluidkomponente Ammoniak ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das erste Fluid und das zweite Fluid im ersten und zweiten Fluidzirkulationssystem im Gegenstrom fließen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, das das Kühlen der zweiten Fluidkomponente nach dem Austritt aus dem dritten Fluidzirkulationssystem und vor dem Ausfließen der zweiten Fluidkomponente aus dem Wärmetauscher aufweist.
EP24198805.4A 2023-09-08 2024-09-06 Plattenwärmetauscher zur phasentrennung Active EP4521052B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2309502A FR3152867B1 (fr) 2023-09-08 2023-09-08 Echangeur de chaleur à plaques pour la séparation de phases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4521052A1 EP4521052A1 (de) 2025-03-12
EP4521052B1 true EP4521052B1 (de) 2026-04-29

Family

ID=89426887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24198805.4A Active EP4521052B1 (de) 2023-09-08 2024-09-06 Plattenwärmetauscher zur phasentrennung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20250085061A1 (de)
EP (1) EP4521052B1 (de)
FR (1) FR3152867B1 (de)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2379671A (en) * 1942-12-31 1945-07-03 Walker Wallace Inc Heat exchanger
FR2184536A1 (en) * 1972-05-19 1973-12-28 Anvar Very low temperature heat exchangers - partic suitable for helium 3 and helium 4
US4815534A (en) * 1987-09-21 1989-03-28 Itt Standard, Itt Corporation Plate type heat exchanger
US5392849A (en) 1990-09-28 1995-02-28 Matsushita Refrigeration Company Layer-built heat exchanger
CN104748605B (zh) 2015-03-25 2017-03-01 华南理工大学 一种电场强化纳米流体相变传热紧凑式多层微通道换热器
CN111780597B (zh) 2020-08-07 2025-01-24 西安热工研究院有限公司 一种微通道风冷换热器结构、加工方法及换热方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4521052A1 (de) 2025-03-12
US20250085061A1 (en) 2025-03-13
FR3152867A1 (fr) 2025-03-14
FR3152867B1 (fr) 2025-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106103153B (zh) 加热冷却模块
US9769954B2 (en) Liquid cooling system for a computer cabinet
US20130092347A1 (en) Data center with dual radiator cabinets for redundant operation
US6848498B2 (en) Temperature control apparatus
AU2016281963A1 (en) Three-fluid liquid to air membrane energy exchanger
EP3071897A1 (de) Plattenwärmetauscher, insbesondere für kondensierende kessel
KR20210024976A (ko) 랙의 자동 냉각을 위한 냉각 장치
EP2980521B1 (de) Plattenwärmetauscher
EP4521052B1 (de) Plattenwärmetauscher zur phasentrennung
JPH1019482A (ja) プレート式熱交換器
EP3289305B1 (de) Plattenwärmetauscher und umkehrbare kältemaschine mit solch einem wärmetauscher
JP2002303499A (ja) プレート式熱交換器
EP4060239B1 (de) Plattenwärmetauscher, fernwärmeheizsystem und verfahren zur übertragung von fernwärme auf brauchwasser
JP6306901B2 (ja) プレート式熱交換器
EP4166883B1 (de) Wärmetauscher
US20250003692A1 (en) Heat exchanger apparatus and a heat management system using the same
CN221462999U (zh) 四通阀和用于热泵的液压组件
EP4296602B1 (de) Plattenwärmetauscher und hydraulikanordnung mit solch einem wärmetauscher
KR100478022B1 (ko) 판형 열교환기
US20250377140A1 (en) Coil banks for coolant distribution units
KR101402690B1 (ko) 급탕 공급시스템
GB2610393A (en) Computer or information technology rack hall cooling equipment
JP3126835U (ja) 熱交換システム
JP4884162B2 (ja) 熱交換器
KR20190024121A (ko) 불순물 제거를 위한 드레인 공간부를 갖는 플레이트형 열교환기

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

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240906

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F28D 9/00 20060101AFI20251204BHEP

Ipc: F28F 3/08 20060101ALI20251204BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20251222

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED