FR2657954A1 - Heat exchange device with flat plates and with mixers - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation

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Abstract

A plate heat exchanger device is described which is characterised in that, in at least part of the channels defined by two consecutive plates, two superposed rows of straight rods are arranged, which are mutually parallel in each row, the direction (XX') of the rods of one of the rows forming, with the direction (AA') of flow of the fluid in the channel in question, a directed angle alpha of +30 DEG to +90 DEG , the direction (Y'Y) of the rods of the other row forming, with the direction (AA'), a directed angle beta of 0 to -90 DEG , the direction XX' and the direction YY' forming between them an angle gamma of 45 DEG to 135 DEG . This arrangement allows sufficient heat transfer and relatively small head losses. The exchanger is particularly suited for fluids flowing in counterflow.

Description

Les échangeurs à plaques présentent de nombreux avantages par rapport aux échangeurs à tubes et calandre. Ils sont plus compacts et permettent de réaliser un échange de chaleur à contre-courant.Plate heat exchangers have many advantages over tube and shell heat exchangers. They are more compact and allow a heat exchange against the current.

Les plaques sont généralement pourvues de nervures de forme ondulée qui permettent de réaliser l'écartement entre plaques et de favoriser le transfert thermique. Ces nervures sont réalisées par estampage sous presse. Cette technique rend difficile la realisation de plaques de très grande dimension, en raison de la capacité et de la puissance limitées des presses et des machines de forge.The plates are generally provided with corrugated ribs which make it possible to achieve the spacing between plates and to promote heat transfer. These ribs are produced by stamping in a press. This technique makes it very difficult to produce very large plates, due to the limited capacity and power of presses and forging machines.

I1 a été récemment propose une méthode de forgeage par explosion, grâce à laquelle il était possible de fabriquer, à partir des tôles obtenues, des modèles d'échangeurs plus grands et plus puissants, comme décrit notamment dans le brevet FR-A-2471569. Cependant, un inconvénient du forgeage par explosion est que la mise en place des cordons d'explosif est necessairement une opération manuelle, longue et minutieuse, ce qui entraîne un coût très élevé pour les appareillages fabriqués selon cette méthode. I1 was recently proposed a method of forging by explosion, thanks to which it was possible to manufacture, from the sheets obtained, models of larger and more powerful exchangers, as described in particular in patent FR-A-2471569. However, a drawback of explosion forging is that the installation of the explosive beads is necessarily a manual, long and meticulous operation, which entails a very high cost for the devices manufactured by this method.

On s'est alors oriente vers une conception d'échangeurs à plaques planes, entre lesquelles sont insérés des amplificateurs de turbulence consistant notamment en des réseaux de fils métalliques tissés ou des feuilles de métal déployé, comme décrit par exemple dans la demande de brevet européen EP-A-0111459. Les solutions ainsi proposées présentent néanmoins certains inconvénients : les inserts consistant en fils métalliques tissés conduisent à des echangeurs dont le prix est trop élevé ; quant aux inserts consistant en des feuilles de metal déployé, ils occasionnent des pertes de charge particulièrement élevées et, en raison de la discontinuité de contact avec les plaques adjacentes, ils induisent un défaut de transfert thermique.We then turned to a design of exchangers with flat plates, between which turbulence amplifiers are inserted, consisting in particular of arrays of woven metal wires or sheets of expanded metal, as described for example in the European patent application. EP-A-0111459. The solutions thus proposed nevertheless have certain drawbacks: the inserts consisting of woven metal wires lead to exchangers whose price is too high; as for the inserts consisting of expanded metal sheets, they cause particularly high pressure losses and, due to the discontinuity of contact with the adjacent plates, they induce a heat transfer defect.

La présente invention vise à proposer la réalisation d'échangeurs de chaleur à plaques planes et à turbulateurs qui ne présentent pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. Ces échangeurs peuvent avoir une tres grande surface unitaire et réaliser des échanges de chaleur entre fluides avec un coefficient de transfert thermique eleve et des pertes de charge relativement réduites.The present invention aims to propose the production of heat exchangers with flat plates and turbulators which do not have the drawbacks mentioned above. These exchangers can have a very large unit surface area and carry out heat exchanges between fluids with a high coefficient of heat transfer and relatively reduced pressure losses.

Ces échangeurs de chaleur peuvent être utilisés avec avantage pour des échanges entre fluides circulant à contre-courant.These heat exchangers can be used with advantage for exchanges between fluids circulating against the current.

Les dispositifs d'échange thermique selon l'invention seront décrits ci-après en liaison avec les Figures 1 à 12.The heat exchange devices according to the invention will be described below in conjunction with Figures 1 to 12.

La Figure 1 représente deux plaques consecutives 1 et 2 d'un échangeur selon l'invention, entre lesquelles sont disposees deux rangées superposées I et II de tiges parallèles entre elles, les tiges 3 et 4 appartenant à la rangée I et les tiges 5 et 6 à la rangee II. FIG. 1 represents two consecutive plates 1 and 2 of an exchanger according to the invention, between which are arranged two superimposed rows I and II of rods parallel to each other, the rods 3 and 4 belonging to row I and the rods 5 and 6 in row II.

La Figure 2 représente schématiquement la direction de l'écoulement du fluide (AA'), la direction X'X des tiges d'une des rangées formant un angle orienté avec la direction AA' de l'écoulement du fluide et la direction Y'Y des tiges de l'autre rangée formant un angle orienté avec la direction AA' de l'écoulement du fluide.L'angle formé par les directions X'X et Y'Y est désigné par
Pour permettre l'écoulement dans des conditions optimales du fluide qui passe entre deux plaques consécutives selon la direction A'A indiquée sur le schéma de la Figure 2, les rangées de tiges superposées doivent former entre elles un anglets'au moins 45". D'autre part, plus l'angle que forme une des rangées de tiges avec la direction A'A de l'écoulement se rapproche de 90 , plus l'accroissement du coefficient de transfert thermique résultant de l'introduction des rangées superposées de tiges est important ; toutefois, il s'en suit également un accroissement de la perte de charge et donc le choix optimal de l'angle a ou t3 d'inclinaison des tiges avec la direction A'A de l'écoulement résulte d'un compromis. Toutefois, pour obtenir une amélioration significative du transfert thermique, il est nécessaire que l'une au moins des deux rangées de tiges forme un angle d'au moins 30 avec la direction de l'écoulement.
Figure 2 schematically represents the direction of the fluid flow (AA '), the direction X'X of the rods of one of the rows forming an oriented angle with the direction AA' of the fluid flow and the direction Y ' Y of the rods of the other row forming an angle oriented with the direction AA 'of the flow of the fluid. The angle formed by the directions X'X and Y'Y is designated by
To allow the flow under optimal conditions of the fluid which passes between two consecutive plates in the direction A'A indicated in the diagram of Figure 2, the rows of superimposed rods must form between them an angle 'at least 45 ". D on the other hand, the more the angle formed by one of the rows of rods with the direction A'A of the flow approaches 90, the more the increase in the heat transfer coefficient resulting from the introduction of the superimposed rows of rods important; however, it also follows an increase in the pressure drop and therefore the optimal choice of the angle a or t3 of inclination of the rods with the direction A'A of the flow results from a compromise. However, to obtain a significant improvement in heat transfer, it is necessary that at least one of the two rows of rods form an angle of at least 30 with the direction of flow.

D'une manière générale, le dispositif selon l'invention, destiné à l'échange de chaleur entre au moins un fluide relativement chaud et au moins un fluide relativement froid, comprend une zone d'échange thermique formée d'une succession de plaques planes parallèles entre elles, formant des canaux pour la circulation des fluides participant à l'échange thermique, chacun desdits fluides s'écoulant dans une direction déterminée, ledit dispositif comprenant en outre des moyens d'amenée et d'évacuation pour chacun desdits fluides et étant caractérisé en ce que, dans au moins une partie des canaux, sont disposées deux rangées superposées de tiges rectilignes, les tiges de chaque rangée étant parallèles entre elles, la direction X'X des tiges de l'une des rangées formant avec la direction A'A d'écoulement du fluide dans le canal considéré un angle orienté a de +30 à +90 , la direction Y'Y des tiges de l'autre rangee formant avec la direction A'A d'écoulement du fluide un angle oriente de O à -90 , la direction des tiges d'une rangée formant avec la direction des tiges de l'autre rangée un angle Y de 45 à 135". In general, the device according to the invention, intended for the heat exchange between at least one relatively hot fluid and at least one relatively cold fluid, comprises a heat exchange zone formed by a succession of flat plates parallel to each other, forming channels for the circulation of fluids participating in the heat exchange, each of said fluids flowing in a determined direction, said device further comprising means of supply and evacuation for each of said fluids and being characterized in that, in at least part of the channels, are arranged two superimposed rows of straight rods, the rods of each row being parallel to each other, the direction X'X of the rods of one of the rows forming with direction A 'A of fluid flow in the channel considered an angle oriented a from +30 to +90, the direction Y'Y of the rods of the other row forming with the direction A'A of flow of the fluid an angle orientates from 0 to -90, the direction of the rods of one row forming with the direction of the rods of the other row an angle Y of 45 to 135 ".

Sur la Figure 2, on a choisi, pour la mesure des angles orientesa et g , le sens trigonométrique comme sens positif. On aurait tout aussi bien pu choisir le sens oppose. Dans les deux cas, langleY est la somme des valeurs absolues des angles a et . In FIG. 2, for the measurement of the angles orientesa and g, the trigonometric direction has been chosen as the positive direction. We could just as easily have chosen the opposite direction. In both cases, langleY is the sum of the absolute values of the angles a and.

Différentes dispositions des rangées de tiges parallèles superposées peuvent être envisagées.Different arrangements of the rows of superimposed parallel rods can be envisaged.

Une disposition particulierement avantageuse pour l'amélioration du coefficient de transfert est schématisée sur la Figure 3. Dans ce cas, les tiges 17, 18 et 19 appartenant à la rangée I et les tiges 20, 21 et 22 appartenant à la rangee II sont disposées selon des directions X'X et Y'Y symetriques ou substantiellement symétriques par rapport à l'axe
A'A de l'écoulement représenté par la flèche 23. Dans ce cas, avec les notations précédentes, on a a = - pour des directions X'X et Y'Y symétriques. Par directions substantiellement symétriques, on peut entendre que les valeurs absolues des angles a et '3diffèrent d'un angle dont la valeur absolue va par exemple jusqu'à 10 ou 15".
A particularly advantageous arrangement for improving the transfer coefficient is shown diagrammatically in Figure 3. In this case, the rods 17, 18 and 19 belonging to row I and the rods 20, 21 and 22 belonging to row II are arranged in directions X'X and Y'Y symmetrical or substantially symmetrical with respect to the axis
A'A of the flow represented by arrow 23. In this case, with the previous notations, we have aa = - for directions X'X and Y'Y symmetrical. By substantially symmetrical directions, it can be understood that the absolute values of the angles a and '3d differ from an angle whose absolute value goes for example up to 10 or 15 ".

Une autre disposition, particulièrement avantageuse, schématisée sur la
Figure 4, peut être également réalisée en vue de réduire la perte de charge.
Another particularly advantageous arrangement, shown schematically on the
Figure 4, can also be performed to reduce the pressure drop.

Dans cette disposition, les tiges 25, 26, 27 et 28 appartenant à la rangee I (direction X'X) sont inclinées par rapport à l'axe A'A de l'écoulement et les tiges 30, 31 et 32 appartenant à la rangée II (diretion Y'Y) sont parallèles ou substantiellement parallèles à l'axe
A'A de l'écoulement représenté par la flèche 35. Dans ce cas, I'angle est égal à 0 pour les directions Y'Y et A'A parallèles. Pour des directions substantiellement parallèles la mesure de l'angle 0 peut aller par exemple jusqu'à -10 ou -15 . Pour sa part la valeur de l'angle a, d'au moins +30 peut aller jusqu'à +90 .
In this arrangement, the rods 25, 26, 27 and 28 belonging to the row I (direction X'X) are inclined relative to the axis A'A of the flow and the rods 30, 31 and 32 belonging to the row II (diretion Y'Y) are parallel or substantially parallel to the axis
A'A of the flow represented by arrow 35. In this case, the angle is equal to 0 for the directions Y'Y and A'A parallel. For substantially parallel directions the measurement of the angle 0 can range for example up to -10 or -15. For its part, the value of the angle a, of at least +30 can go up to +90.

Selon une autre disposition particulière, représentée sur la Figure 5, la direction X'X des tiges de la rangée I est perpendiculaire ou substantiellement perpendiculaire à la direction A'A de l'écoulement du fluide et la direction Y'Y des tiges de la rangée II est parallèle ou substantiellement parallele à la direction A'A de l'écoulement.According to another particular arrangement, represented in FIG. 5, the direction X'X of the rods of row I is perpendicular or substantially perpendicular to the direction A'A of the flow of the fluid and the direction Y'Y of the rods of the row II is parallel or substantially parallel to the direction A'A of the flow.

Par perpendiculaire ou substantiellement perpendiculaire, on peut entendre que l'angle a a une valeur absolue de 75 à 90 , par exemple de 80 à 90 , et par parallèle ou substantiellement parallèle, on peut entendre que l'angle 5 a une valeur absolue de O à 15 , par exemple de O à 100. By perpendicular or substantially perpendicular, it can be understood that the angle has an absolute value of 75 to 90, for example from 80 to 90, and by parallel or substantially parallel, it can be understood that the angle 5 has an absolute value of O to 15, for example from 0 to 100.

Les tiges formant les rangées I et II peuvent avoir différentes sections géométriques.The rods forming rows I and II can have different geometric sections.

Par exemple, sur le schema de la Figure 6 sont représentées des sections circulaires pour les tiges 50, 51, 52, 53 et 54.For example, in the diagram in Figure 6 are shown circular sections for rods 50, 51, 52, 53 and 54.

La section peut être également carrée comme cela est schematisé sur la
Figure 7 qui représente les sections des tiges 60, 61, 62, 63 et 64.
The section can also be square as shown in the diagram
Figure 7 which represents the sections of the rods 60, 61, 62, 63 and 64.

Une telle forme géométrique permet de creer une surface secondaire d'échange et de mieux transmettre la chaleur échangée à travers le système de tiges lorsqu'elles sont conductrices de la chaleur.Such a geometric shape makes it possible to create a secondary exchange surface and better transmit the heat exchanged through the system of rods when they are heat conductive.

I1 est egalement possible de réaliser des tiges de section profilée comme cela est représenté sur la Figure 8 qui représente les sections des tiges 70 et 71. La direction de l'écoulement est représentée par la flèche 72. It is also possible to produce rods of profiled section as shown in FIG. 8 which represents the sections of rods 70 and 71. The direction of flow is represented by the arrow 72.

Une telle forme permet de réduire la perte de charge tout en permettant une amélioration du transfert thermique.Such a shape makes it possible to reduce the pressure drop while allowing an improvement in heat transfer.

Les tiges peuvent encore présenter la forme de tubes.The rods can also have the form of tubes.

Selon l'invention, il est avantageux que l'épaisseur des tiges de la rangée I soit différentie de celle des tiges de la rangée II. C'est le cas en particulier lorsque les tiges de la rangee I ont une direction
X'X perpendiculaire, ou substantiellement perpendiculaire, à la direction A'A de l'écoulement du fluide et lorsque les tiges de la rangée II ont une direction Y'Y parallèle, ou substantiellement parallele, à la direction A'A de l'écoulement.
According to the invention, it is advantageous that the thickness of the rods of row I is different from that of the rods of row II. This is particularly the case when the stems of row I have a direction
X'X perpendicular, or substantially perpendicular, to the direction A'A of the flow of the fluid and when the rods of row II have a direction Y'Y parallel, or substantially parallel, to the direction A'A of the flow.

Dans ce cas, pour que les tiges de la seconde rangée jouent le rôle d'éléments de renforcement du dispositif et que les tiges de la première rangée jouent le rôle d'amplificateurs de turbulence de l'écoulement du fluide dans le canal considéré, on peut envisager que l'épaisseur e2 des tiges de la seconde rangée soit supérieure à l'épaisseur el des tiges de la première rangee.In this case, so that the rods of the second row play the role of reinforcing elements of the device and that the rods of the first row play the role of turbulence amplifiers of the flow of the fluid in the channel considered, we may consider that the thickness e2 of the rods of the second row is greater than the thickness el of the rods of the first row.

L'épaisseur e2 des tiges de la seconde rangée peut être par exemple de 0,5 à 50 mm, de préférence de 1 à 25 mm et le rapport de l'épaisseur e1 des tiges de la premiere rangée à l'épaisseur e2 des tiges de la seconde rangee peut être de 0,01/1 à 0,8/1, de préférence de 0,1/1 à 0,5/1. L'épaisseur el des tiges de la première rangée sera généralement d'au moins 0,1 mm.The thickness e2 of the rods of the second row can for example be from 0.5 to 50 mm, preferably from 1 to 25 mm and the ratio of the thickness e1 of the rods of the first row to the thickness e2 of the rods of the second row can be from 0.01 / 1 to 0.8 / 1, preferably from 0.1 / 1 to 0.5 / 1. The thickness el of the rods of the first row will generally be at least 0.1 mm.

Par ailleurs, en rapprochant les tiges paralleles formant une rangée, on ameliore le coefficient de transfert thermique. En même temps, l'effet de sillage de chaque tige est réduit par la présence de la tige suivante, ce qui permet de limiter l'augmentation de la perte de charge.Furthermore, by bringing the parallel rods forming a row together, the heat transfer coefficient is improved. At the same time, the wake effect of each rod is reduced by the presence of the next rod, which makes it possible to limit the increase in the pressure drop.

I1 est donc avantageux que les tiges formant les rangées parallèles soient écartées d'une distance inférieure à cent fois et de préférence à dix fois la plus grande dimension de la coupe transversale de chacune des tiges selon l'axe de l'écoulement. It is therefore advantageous for the rods forming the parallel rows to be spaced apart by a distance less than a hundred times and preferably ten times the largest dimension of the cross section of each of the rods along the axis of the flow.

Elles ne doivent pas être non plus trop rapprochées de manière à permettre le passage de l'écoulement et sont de préférence écartees d'une distance au moins égale à la plus grande dimension de la coupe transversale de chacune des tiges selon l'axe de l'écoulement.They must not be too close together so as to allow the passage of the flow and are preferably separated by a distance at least equal to the largest dimension of the cross section of each of the rods along the axis of l 'flow.

Les tiges appartenant aux deux rangées I et II peuvent être rendues solidaires des plaques ou fixées entre elles.The rods belonging to the two rows I and II can be made integral with the plates or fixed between them.

Si les Liges sont fixees entre elles, il est possible de retirer le système de tiges pour effectuer une operation de nettoyage ou même utiliser le déplacement du système de tiges pour nettoyer les parois.If the rods are fixed together, it is possible to remove the rod system to perform a cleaning operation or even use the displacement of the rod system to clean the walls.

Cela suppose qu'il est possible de démonter au moins une des extrémités de l'échangeur.This assumes that it is possible to dismantle at least one of the ends of the exchanger.

Les tiges peuvent être fixées entre elles par différents moyens connus de l'homme de l'art et notamment par différentes méthodes de soudure, telles que soudure électrique par point, soudure par effet Joule, soudure par laser.The rods can be fixed together by different means known to those skilled in the art and in particular by different welding methods, such as electric spot welding, Joule effect welding, laser welding.

I1 peut également s'agir de brasage, les tiges étant brases entre elles au niveau des points de contact par apport de brasure ou les tiges, préalablement enrobées de brasure par immersion, sont portées à la température de fusion de la brasure pour réaliser les brasures aux points de contacts des tiges. I1 can also be brazing, the rods being brazed together at the contact points by providing solder or the rods, previously coated with solder by immersion, are brought to the melting temperature of the solder to make the solder at the points of contact of the rods.

L'étanchéité entre plaques peut être assurée par des joints. Cette disposition est schématisée sur la Figure 9. L'étanchéité entre les plaques 80, 81, 82 et 83 est assurée au moyen des joints 84, 85 et 86. Sealing between plates can be ensured by seals. This arrangement is shown schematically in Figure 9. The seal between the plates 80, 81, 82 and 83 is ensured by means of the seals 84, 85 and 86.

Il est également possible de souder les plaques à leur périphérie.It is also possible to weld the plates at their periphery.

C'est la disposition qui est schématisée sur la Figure 10. Les plaques 90 et 91 sont soudées latéralement de manière à constituer un canal étanche 92 et les plaques 93 et 94 sont soudees lateralement de manière à constituer un canal étanche 95. Les autres plaques analogues à 90, 91, 93 et 94 et les autres canaux analogues à 92 et 95 ne sont pas représentés sur la Figure 10. Les canaux 92 et 95 sont parcourus par un premier fluide participant à l'échange.This is the arrangement which is shown diagrammatically in FIG. 10. The plates 90 and 91 are welded laterally so as to constitute a watertight channel 92 and the plates 93 and 94 are welded laterally so as to constitute a watertight channel 95. The other plates analogous to 90, 91, 93 and 94 and the other channels analogous to 92 and 95 are not shown in FIG. 10. Channels 92 and 95 are traversed by a first fluid participating in the exchange.

Une enveloppe soudée externe 96 permet de creer d'autres canaux tels que le canal 97 qui sont parcourus par un deuxième fluide participant à l'échange.An external welded envelope 96 makes it possible to create other channels such as channel 97 which are traversed by a second fluid participating in the exchange.

Le dispositif d'échange thermique selon l'invention peut présenter une très grande surface unitaire, la longueur des plaques pouvant être comprise par exemple entre 5 et 40 mètres, et la surface d'échange pouvant atteindre par exemple 3000 à 4000 m2.The heat exchange device according to the invention can have a very large unit surface, the length of the plates possibly being for example between 5 and 40 meters, and the exchange surface being able to reach, for example 3000 to 4000 m2.

Cependant, les plaques formant la zone d'échange peuvent être constituées chacune de plusieurs panneaux juxtaposés, comme schématisé sur la Figure 11. Dans ce cas les rangées I et II de tiges peuvent être assemblées comme il a été décrit précédemment, pour chaque ensemble de panneaux juxtaposés.However, the plates forming the exchange zone can each consist of several juxtaposed panels, as shown schematically in Figure 11. In this case the rows I and II of rods can be assembled as described above, for each set of juxtaposed panels.

Les tiges formant les rangées I et II peuvent être assemblées selon plusieurs panneaux différents juxtaposés.The rods forming rows I and II can be assembled according to several different juxtaposed panels.

La Figure ll schématise à titre d'exemple l'assemblage de six panneaux rectangulaires.Figure ll shows as an example the assembly of six rectangular panels.

Dans le cas d'un échangeur de très grande surface unitaire, cela permet d'éviter la difficulte d'avoir à réaliser des plaques de très grande dimension. In the case of an exchanger with a very large unit area, this avoids the difficulty of having to produce very large plates.

Les tiges formant les rangees I et II peuvent être réalisées avec différents materiaux.The rods forming rows I and II can be made with different materials.

Elles peuvent être réalisées par exemple avec un materiau métallique.They can be made, for example, with a metallic material.

Un tel matériau presente l'avantage d'une bonne conductibilité thermique et peut être compatible avec des échanges thermiques opérés sur des fluides à des températures relativement élevées.Such a material has the advantage of good thermal conductivity and can be compatible with heat exchanges carried out on fluids at relatively high temperatures.

Elles peuvent être réalisées également avec un matériau polymere. Un tel matériau permet, lorsque son utilisation est compatible avec les niveaux thermiques des fluides participant à l'échange de chaleur, des modes de réalisation par injection ou extrusion des tiges ou des panneaux de tiges qui permettent d'en abaisser le cout de revient.They can also be made with a polymer material. Such a material allows, when its use is compatible with the thermal levels of the fluids participating in the heat exchange, embodiments by injection or extrusion of the rods or rod panels which make it possible to lower the cost price.

Les dispositifs d'échange thermique selon l'invention permettent notamment de réaliser un échange de chaleur à contre-courant entre un fluide relativement chaud et un fluide relativement froid. On peut opérer par exemple selon le schéma de principe représenté sur la Figure 12. Sur ce schéma, on n a représenté que 3 plaques de l'échangeur, numérotees respectivement 10, 11 et 12.The heat exchange devices according to the invention allow in particular to carry out a heat exchange against the current between a relatively hot fluid and a relatively cold fluid. One can operate for example according to the block diagram shown in FIG. 12. On this diagram, only 3 plates of the exchanger have been represented, numbered respectively 10, 11 and 12.

L'arrivée du fluide chaud est schématisée par la flèche 13 et le départ du fluide chaud par la flèche 14.The arrival of the hot fluid is shown diagrammatically by the arrow 13 and the departure of the hot fluid by the arrow 14.

Les canaux formés par l'empilement des plaques sont parcourus alternativmeent par le fluide chaud et le fluide froid.The channels formed by the stacking of the plates are traversed alternately by the hot fluid and the cold fluid.

L'arrivée du fluide froid est représentée par la flèche 15 et le départ du fluide froid par la flèche 16.The arrival of the cold fluid is represented by arrow 15 and the departure of the cold fluid by arrow 16.

Les sections d'arrivée et de départ des fluides chaud et froid sont ouvertes au niveau des canaux parcourus par le fluide entrant et sortant et fermées au niveau des canaux parcourus par l'autre fluide participant à l'échange thermique.The incoming and outgoing sections of the hot and cold fluids are open at the level of the channels traversed by the incoming and outgoing fluid and closed at the level of the channels traversed by the other fluid participating in the heat exchange.

Sur la Figure 12, les systemes de tiges superposées qui sont intercales entre les plaques n ont pas eté figurés afin de simplifier le schéma.In Figure 12, the superimposed rod systems which are interposed between the plates have not been shown in order to simplify the diagram.

D'autres systèmes de distribution connus de l'homme de l'art peuvent être envisagés et il est même possible de réaliser des échanges de chaleur entre plus de deux fluides à condition de respecter les conditions définissant le dispositif d'échange thermique selon l'invention. Other distribution systems known to those skilled in the art can be envisaged and it is even possible to carry out heat exchanges between more than two fluids provided that the conditions defining the heat exchange device according to the invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à l'échange de chaleur entre au moins un fluide relativement chaud et au moins un fluide relativement froid, comprenant une zone d'echange formée d'une succession de plaques planes parallèles entre elles formant des canaux pour la circulation des fluides participant à l'échange thermique, chacun desdits fluides s'écoulant dans une direction déterminée, ledit dispositif comprenant en outre des moyens d'amenée et d'évacuation pour chacun desdits fluides, ledit dispositif etant caractérisé en ce que dans au moins une partie desdits canaux sont disposées deux rangees superposées de tiges rectilignes, les tiges de chaque rangée étant parallèles entre elles, la direction (X'X) des tiges de l'une des rangées formant avec la direction (A'A) d'ecoulement du fluide dans le canal considéré un angle oriente de +30 à +90 , la direction (Y'Y) des tiges de l'autre rangée formant avec la direction (A'A) d'écoulement du fluide un angle orienté de 0 à -90 , la direction des tiges d'une rangée formant avec la direction des tiges de l'autre rangée un angleY de 45 à 135". 1. Device intended for the exchange of heat between at least one relatively hot fluid and at least one relatively cold fluid, comprising an exchange zone formed by a succession of plane plates parallel to each other forming channels for the circulation of fluids participating in the heat exchange, each of said fluids flowing in a determined direction, said device further comprising supply and discharge means for each of said fluids, said device being characterized in that in at least part of said channels are arranged two superimposed rows of straight rods, the rods of each row being parallel to each other, the direction (X'X) of the rods of one of the rows forming with the direction (A'A) of fluid flow in the channel considered an angle oriented from +30 to +90, the direction (Y'Y) of the rods of the other row forming with the direction (A'A) of fluid flow an angle oriented from 0 to -90 , the direction of the rods of one row forming with the direction of the rods of the other row an angleY from 45 to 135 ". 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction X'X de la première rangée de tiges et la direction Y'Y de la seconde rangée de tiges sont symétriques ou substantiellement symetriques par rapport à la direction A'A de l'écoulement du fluide dans le canal considère.2. Device according to claim 1, characterized in that the direction X'X of the first row of rods and the direction Y'Y of the second row of rods are symmetrical or substantially symmetrical with respect to the direction A'A of l flow of fluid in the channel considered. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction Y'Y de la seconde rangée de tiges est parallèle ou substantiellement parallèle à la direction A'A de l'écoulement du fluide dans le canal considére. 3. Device according to claim 1, characterized in that the direction Y'Y of the second row of rods is parallel or substantially parallel to the direction A'A of the flow of the fluid in the channel considered. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction X'X de la première rangee de tiges est perpendiculaire ou substantiellement perpendiculaire à la direction A'A de l'écoulement du fluide dans le canal consideré et en ce que la direction Y'Y de la seconde rangée de tiges est parallèle ou substantiellement parallèle à la direction A'A de l'écoulement dudit fluide.4. Device according to claim 1, characterized in that the direction X'X of the first row of rods is perpendicular or substantially perpendicular to the direction A'A of the flow of the fluid in the channel considered and in that the direction Y'Y of the second row of rods is parallel or substantially parallel to the direction A'A of the flow of said fluid. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les tiges de la seconde rangée ont une épaisseur e2 supérieure à l'épaisseur el des tiges de la première rangée.5. Device according to one of claims 3 and 4, characterized in that the rods of the second row have a thickness e2 greater than the thickness el of the rods of the first row. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur e2 est de 0,5 à 50 mm et en ce que le rapport des épaisseurs el et e2 est de 0,01/1 à 0,8/1.6. Device according to claim 5, characterized in that the thickness e2 is from 0.5 to 50 mm and in that the ratio of the thicknesses el and e2 is from 0.01 / 1 to 0.8 / 1. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'épaisseur e2 est de 1 à 25 mm.7. Device according to claim 6, characterized in that the thickness e2 is from 1 to 25 mm. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'épaisseur el est d'au moins 0,1 mm.8. Device according to one of claims 6 and 7, characterized in that the thickness el is at least 0.1 mm. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les tiges de chaque rangée sont solidaires de la plaque en contact avec chacune d'elles.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the rods of each row are integral with the plate in contact with each of them. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les tiges d'une des rangées sont solidaires des tiges de l'autre rangée, en leurs points de contact.10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the rods of one of the rows are integral with the rods of the other row, at their contact points. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel on réalise un echange thermique entre un fluide relativement chaud et un fluide relativement froid, caractérisé en ce que chacun des deux fluides parcourant alternativement un canal sur deux circulent à contre-courant. 11. Device according to one of claims 1 to 10, in which a heat exchange is carried out between a relatively hot fluid and a relatively cold fluid, characterized in that each of the two fluids alternately traversing one channel out of two circulates against the current .
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