FR2547905A1 - Improvements to plate heat exchangers - Google Patents

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FR2547905A1
FR2547905A1 FR8310216A FR8310216A FR2547905A1 FR 2547905 A1 FR2547905 A1 FR 2547905A1 FR 8310216 A FR8310216 A FR 8310216A FR 8310216 A FR8310216 A FR 8310216A FR 2547905 A1 FR2547905 A1 FR 2547905A1
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Marius Girodin
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0062Heat-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

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Abstract

Plate heat exchanger whose plates 2 are pleated (corrugated, folded) perpendicularly to the main flows 3 and 4 of the fluids. The high-pressure fluid 3 flows in a straight line between the manifolds 8 and 9, whilst the low-pressure fluid arrives and leaves at 10 and 11 perpendicularly to the main flow 4. The edge walls 6 and 5 of the high-pressure circuits 3 and the end walls 7 of the circuits 3 connect in a leaktight manner to the manifolds 8 and 9. The struts 6 in the circuit 3 are fixed to the pleated metal sheets 2 to allow them to withstand the internal pressure.

Description

I1 est connu d'effectuer les échanges de chaleur entre deux fluides, principalement entre deux gaz, par l'intermédiaire de surfaces planes, un fluide circulant sur une face, l'autre fluide circulant sur l'autre face. Ces échangeurs ont l'avantage d'etre peu encombrants et d'engendrer de faibles pertes de charge. It is known to carry out heat exchanges between two fluids, mainly between two gases, by means of flat surfaces, one fluid circulating on one face, the other fluid circulating on the other face. These exchangers have the advantage of being compact and of generating low pressure drops.

Mais ils ont l'inconvénient de devenir irréalisables lorsque la différence de pression entre les fluides est importante. However, they have the disadvantage of becoming impracticable when the pressure difference between the fluids is large.

L'invention a pour objet de supprimer cet inconvénient majeur tout en diminuant les surfaces d'échange en augmentant la convection. The object of the invention is to eliminate this major drawback while reducing the exchange surfaces by increasing convection.

Elle est caractérisée en ce que les surfaces d'échange ne sont pas planes mais sont plissées perpendiculairement au sens de l'écoulement. Le plissement régulier de la tôle constituant la surface d'éch-ange a pour effet d'une part d'augmenter considérablement l'inertie à égalité d'épaisseur pour résister à la différence de pression,- d'autrepart de faire passer le coefficient de convection de la surface plane à celui des tubes en travers, qui est plusieurs fois plus élevé, dans le cas des plis en opposition. It is characterized in that the exchange surfaces are not flat but are folded perpendicular to the direction of flow. The regular folding of the sheet metal constituting the surface of the angel has the effect on the one hand of considerably increasing the inertia with equal thickness to resist the pressure difference, - on the other hand of passing the coefficient convection from the flat surface to that of the cross tubes, which is several times higher, in the case of opposing folds.

L'invention permet ainsi de diminuer les dimensions et le poids tout en permettant des différences de pression supérieures à celles des dispositions classiques. The invention thus makes it possible to reduce the dimensions and the weight while allowing pressure differences greater than those of conventional arrangements.

D'autres caractéristiques de l'invention seront précisées au cours de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple de realisation.  Other characteristics of the invention will be specified during the description which follows, given only by way of example of embodiment.

A la planche unique est représenté un échangeur pour turbine à gaz. The single plate shows an exchanger for a gas turbine.

La figure 1 est une vue en élévation de l'échangeur. Figure 1 is an elevational view of the exchanger.

La figure 3 en est la vue de profil et la figure 2 la vue en plan. Figure 3 is the side view and Figure 2 the plan view.

La figure 4 est une coupe partielle suivant A.A de la figure 1 ou A.A de la figure 3 agrandie pour préciser les détails.  Figure 4 is a partial section along A.A of Figure 1 or A.A of Figure 3 enlarged to clarify the details.

La figure 5 est une coupe par B.B des figures 2 et 3. Figure 5 is a section through B.B of Figures 2 and 3.

La figure 6 représente une disposition différente des tôles plissées permettant d'avoir une plus grande surface d'échange par unité de volume. FIG. 6 represents a different arrangement of the pleated sheets making it possible to have a larger exchange surface per unit of volume.

Aux figures 1, 2, 3, 4 et 5, l'échangeur 1 est formé par des tôles plissées verticales 2 aux ondulations opposées. In FIGS. 1, 2, 3, 4 and 5, the exchanger 1 is formed by vertical pleated sheets 2 with opposite undulations.

Ces tôles 2 forment par leurs faces opposées deux à deux les circuits haute pression 3 et les circuits basse pression 4.These sheets 2 form by their opposite faces two by two the high pressure circuits 3 and the low pressure circuits 4.

Les circuits haute pression 3 sont fermés sur leurs rives en 5 par des parois longitudinales 6 épousant la forme des ondulations et soudées ou brasées sur les tôles 2. Des parois longitudinales 6 sont soudées ou brasées sur les tôles 2 à un pas tel que la pression interne puisse être supportée par la t81e ondulée ; elles servent d'entretoises entre les parois opposées. The high pressure circuits 3 are closed on their banks at 5 by longitudinal walls 6 conforming to the shape of the corrugations and welded or brazed to the sheets 2. Longitudinal walls 6 are welded or brazed to the sheets 2 at a step such as the pressure internal can be supported by the wavy t81e; they serve as spacers between the opposite walls.

Les circuits basse pression 4 sont fermés à leurs extrémités, c' est-à-dire parallèlement aux plis, par des cloisons 7. The low pressure circuits 4 are closed at their ends, that is to say parallel to the folds, by partitions 7.

Ces cloisons d'extrémité 7 des canaux basse pression 4 et les parois longitudinales 6 de rives en 5 des canaux haute pression 3 se raccordent d'une manière étanche par soudure ou brasure sur les collecteurs haute pression 8 et 9. These end partitions 7 of the low pressure channels 4 and the longitudinal walls 6 of the edges at 5 of the high pressure channels 3 are connected in a sealed manner by welding or soldering to the high pressure collectors 8 and 9.

Toutes les tôles 2, les parois 6 des rives 5, les cloisons 7 et les collecteurs 8 et 9 forment ainsi un espace clos aboutissant aux brides opposées 12 et 13 par où le fluide sous pression entre et sort. All the sheets 2, the walls 6 of the edges 5, the partitions 7 and the collectors 8 and 9 thus form a closed space leading to the opposite flanges 12 and 13 through which the pressurized fluid enters and leaves.

Le fluide sans pression entre par l'ouverture rectangulaire 10 ouverte sur toute la largeur de l'échangeur et sort par lsouverture rectangulaire 11 ouverte également sur toute la largeur de l'échangeur. The pressureless fluid enters through the rectangular opening 10 open over the entire width of the exchanger and exits through the rectangular opening 11 also open over the entire width of the exchanger.

Entre l'ouverture 10 et le collecteur 8 est montéed'une manière étanche mais démontable la plaque 14. De même entre l'ouverture 11 et le collecteur 9 est montée la plaque 15 étanche sur son périmètre mais démontable.  Between the opening 10 and the manifold 8 is mounted in a sealed but removable manner the plate 14. Similarly between the opening 11 and the manifold 9 is mounted the sealed plate 15 on its perimeter but removable.

L'échangeur 1 est conçu pour une turbine à gaz dont le collecteur d'échappement de la turbine est raccordé en 10 et le conduit d'évacuation est raccordé en 11. Les panneaux 14 et 15 sont amovibles pour permettre le nettoyage périodique aisé et total des circuits 4 qui classiquement s'encrassent par accumulation des imbrûlés. The exchanger 1 is designed for a gas turbine whose turbine exhaust manifold is connected at 10 and the exhaust duct is connected at 11. The panels 14 and 15 are removable to allow easy and total periodic cleaning circuits 4 which conventionally become fouled by accumulation of unburnt materials.

La sortie du compresseur est raccordée à la bride 12 du collecteur 8 et le départ aux chambres de combustion se fait par la bride 13 du collecteur 9. The outlet of the compressor is connected to the flange 12 of the manifold 8 and the departure to the combustion chambers is made by the flange 13 of the manifold 9.

Ainsi les gaz chauds d'échappement arrivent latéraleMent par 10 dans l'échangeur 1 d'où ils parcourent longitudinalement les canaux 4 perpendiculairement aux plis des tôles 2 et ils sortent refroidis latéralement par 11 à l'opposé de 10 pour pénétrer dans le conduit d'échappement. Thus the hot exhaust gases arrive laterally through 10 into the exchanger 1 from which they pass longitudinally through the channels 4 perpendicular to the folds of the sheets 2 and they exit laterally cooled through 11 opposite 10 to enter the duct d 'exhaust.

Les gaz comprimés arrivent par 12 au collecteur 8 d'où ils passent longitudinalement par les canaux 3 perpendiculairement aux plis des tôles 2 en direction opposée au parcours des gaz brûlés dans 4 pour aboutir au collecteur 9 qui débouche dans 13. The compressed gases arrive via 12 at the manifold 8 from where they pass longitudinally through the channels 3 perpendicular to the folds of the sheets 2 in the direction opposite to the path of the burnt gases in 4 to reach the manifold 9 which opens into 13.

Si les plis de la tôle sont formés par des demi cylindres en opposition, ainsi qu'il est clairement montré en figure 4, le coefficient d'échange est celui de cylindres en travers distants longitudinalement et latéralement du diamètre, qui est très supérieur à celui des tôles planes. If the folds of the sheet are formed by half cylinders in opposition, as is clearly shown in FIG. 4, the exchange coefficient is that of cross cylinders distant longitudinally and laterally from the diameter, which is much greater than that flat sheets.

La figure 6 représente un assemblage différent des tôles plissées qui ont des plis d'allure sinusoidale et sont parallèles. FIG. 6 represents a different assembly of the pleated sheets which have folds of sinusoidal shape and are parallel.

Les tôles 2 sont remplacées par les tôles 16 parallèles. The sheets 2 are replaced by the parallel sheets 16.

Les canaux 17 sous pression sont ouverts à leur extrémité, mais portent des cloisons 18 parallèles à l'écoulement, ayant le même effet que les cloisons 6 précédemment décrites. The pressure channels 17 are open at their ends, but carry partitions 18 parallel to the flow, having the same effect as the partitions 6 previously described.

De même, les canaux 19 sans pression sont fermés à leur extrémité par les cloisons 20 analogues aux cloisons 7.  Likewise, the pressure-free channels 19 are closed at their ends by partitions 20 similar to partitions 7.

Ces cloisons d'extrémité 20 et les cloisons de rives 18 se raccordent d'une manière étanche sur les collecteurs 8 et 9 comme les cloisons de rive 6 et les cloisons 7 précédemment décrites. These end partitions 20 and the edge partitions 18 are connected in a sealed manner to the collectors 8 and 9 like the edge partitions 6 and the partitions 7 previously described.

Cette disposition permet d'augmenter la surface d'échange par unité de volume tout en ayant un coefficient d'échange supérieur aux surfaces planes 9 à cause de la turbulence induite par des courbures alternées.  This arrangement makes it possible to increase the exchange surface per unit volume while having an exchange coefficient greater than the flat surfaces 9 because of the turbulence induced by alternating curvatures.

Claims (10)

RevendicationsClaims 1. Echangeur de chaleur à plaques caractérisé en ce que les parois d'échange sont constituées par des tôles plissées ou ondulées perpendiculairement à la direction principale de l'écoulement des fluides d'échanges.1. Plate heat exchanger characterized in that the exchange walls consist of pleated or corrugated sheets perpendicular to the main direction of the flow of exchange fluids. 2. Echangeur de chaleur à plaques selon la revendication 1 caractérisé en ce que des cloisons entretoises reliant les deux parois opposées sont placées parallèlement à l'écoulement dans les circuits haute pression au pas nécessaire pour que la tôle plissée puisse supporter la pression interne.2. Plate heat exchanger according to claim 1 characterized in that spacer partitions connecting the two opposite walls are placed parallel to the flow in the high pressure circuits at the necessary pitch so that the pleated sheet can withstand the internal pressure. 3. Echangeur de chaleur à plaques selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les rives des canaux haute pression parallèles à l'écoulement sont fermées par des cloisons analogues à celles des entretoises-selon la revendication 2.3. Plate heat exchanger according to claims 1 or 2 characterized in that the banks of the high pressure channels parallel to the flow are closed by partitions similar to those of the spacers according to claim 2. 4. Echangeur de chaleur à plaques selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les rives des canaux haute pression parallèles à l'écoulement sont réalisées par rapprochement des deux tôles formant parois convenablement déformées à cet effet.4. Plate heat exchanger according to claims 1 or 2 characterized in that the banks of the high pressure channels parallel to the flow are produced by bringing together the two sheets forming walls suitably deformed for this purpose. 5. Echangeur de chaleur à plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les canaux basse pression sont fermés à leurs extrémités par des parois sensiblement perpendiculaires à l'écoulement principal.5. Plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the low pressure channels are closed at their ends by walls substantially perpendicular to the main flow. 6. Echangeur de chaleur à plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les cloIsons de rive des circuits haute pression selon la revendication 3 et les parois de fermeture selon la revendication 5 sont reliées à leurs extrémités d'une manière étanche aux collecteurs du fluide sous pression.6. Plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 5 characterized in that the side panels of the high pressure circuits according to claim 3 and the closure walls according to claim 5 are connected at their ends by a tight to collectors of pressurized fluid. 7. Echangeur de chaleur à plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les collecteurs haute pression sont à chaque extrémité de l'échangeur imprimant un parcours direct au fluide haute pression. 7. Plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 6 characterized in that the high pressure collectors are at each end of the exchanger printing a direct path to the high pressure fluid. 8. Echangeur de chaleur à plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les entrées et 8. Plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 7 characterized in that the inputs and sorties du fluide à basse pression sont rectangulaires sur low pressure fluid outlets are rectangular on toute la largeur de l'échangeur et sont placées-en opposition en diagonale. the entire width of the exchanger and are placed diagonally opposite. 9. Echangeur de chaleur à plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les parois de rive des canaux basse pression sont constituées par des plaques occupant la totalité des surfaces supérieures et9. Plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the edge walls of the low pressure channels are constituted by plates occupying all of the upper surfaces and inférieures de l'échangeur exception faite des entrées et of the exchanger except for the inputs and sorties selon la revendication 8. outputs according to claim 8. 10. Echangeur de chaleur à plaques selon l'une quelconque des10. Plate heat exchanger according to any one of revendications 1 à 9 caractérisé en ce que les plaques de claims 1 to 9 characterized in that the plates rive selon la revendication 9 sont démontables pour permettre edge according to claim 9 are removable to allow le nettoyage total et rapide de l'ensemble des circuits basse pression.  total and rapid cleaning of all low pressure circuits.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB312702A (en) * 1928-03-06 1929-06-06 William Henry Owen Improvements in heat exchangers
GB326381A (en) * 1929-04-11 1930-03-13 William Albert White Improvements in and relating to heat transferring devices such as air preheaters
US1751725A (en) * 1926-01-07 1930-03-25 Walter M Cross Heat exchanger
US3363681A (en) * 1967-01-24 1968-01-16 Union Carbide Corp Heat exchanger
FR2257884A1 (en) * 1974-01-16 1975-08-08 App Thermique
FR2318398A1 (en) * 1975-07-18 1977-02-11 Munters Ab Carl PROCESS FOR REALIZING A HEAT EXCHANGE BODY FOR RECOVERY EXCHANGERS
FR2341118A1 (en) * 1976-02-12 1977-09-09 Commissariat Energie Atomique THIN FILM HEAT EXCHANGER
FR2454075A1 (en) * 1979-04-13 1980-11-07 Applic Thermiq Cie Indle Heat exchanger producing clinically clean hot water - has sections made of corrugated plates for two liquid circuits which cannot mix by leaking

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1751725A (en) * 1926-01-07 1930-03-25 Walter M Cross Heat exchanger
GB312702A (en) * 1928-03-06 1929-06-06 William Henry Owen Improvements in heat exchangers
GB326381A (en) * 1929-04-11 1930-03-13 William Albert White Improvements in and relating to heat transferring devices such as air preheaters
US3363681A (en) * 1967-01-24 1968-01-16 Union Carbide Corp Heat exchanger
FR2257884A1 (en) * 1974-01-16 1975-08-08 App Thermique
FR2318398A1 (en) * 1975-07-18 1977-02-11 Munters Ab Carl PROCESS FOR REALIZING A HEAT EXCHANGE BODY FOR RECOVERY EXCHANGERS
FR2341118A1 (en) * 1976-02-12 1977-09-09 Commissariat Energie Atomique THIN FILM HEAT EXCHANGER
FR2454075A1 (en) * 1979-04-13 1980-11-07 Applic Thermiq Cie Indle Heat exchanger producing clinically clean hot water - has sections made of corrugated plates for two liquid circuits which cannot mix by leaking

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