ITMI930323A1 - Scambiatore di calore a piastre - Google Patents

Scambiatore di calore a piastre Download PDF

Info

Publication number
ITMI930323A1
ITMI930323A1 IT000323A ITMI930323A ITMI930323A1 IT MI930323 A1 ITMI930323 A1 IT MI930323A1 IT 000323 A IT000323 A IT 000323A IT MI930323 A ITMI930323 A IT MI930323A IT MI930323 A1 ITMI930323 A1 IT MI930323A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
plate
ribs
type
plates
heat exchanger
Prior art date
Application number
IT000323A
Other languages
English (en)
Inventor
Flavio Mele
Original Assignee
Giannoni Srl
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 Giannoni Srl filed Critical Giannoni Srl
Priority to ITMI930323A priority Critical patent/IT1263611B/it
Publication of ITMI930323A0 publication Critical patent/ITMI930323A0/it
Priority to ES94200302T priority patent/ES2141191T3/es
Priority to DE69422207T priority patent/DE69422207T2/de
Priority to EP94200302A priority patent/EP0611941B1/en
Publication of ITMI930323A1 publication Critical patent/ITMI930323A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1263611B publication Critical patent/IT1263611B/it

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements 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
    • F28F3/042Elements 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F28D9/0031Heat-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
    • F28D9/0043Heat-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 plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005Heat-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 plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media

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)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda uno scambiatore di calore a piastre per liquidi, In particolare per acqua, del tipo usato nelle caldaie cosiddette combinate per il riscaldamento degli ambienti e al tempo stesso per 11 riscaldamento di acqua di erogazione.
E' noto che negli impianti di tipo combinato, una caldaia provvede al riscaldamento dell<1 >acqua di un circuito primario chiuso che viene fatta circolare, generalmente per mezzo di pompe a bassa prevalenza, nell'impianto di riscaldamento e al tempo stesso alimenta il ramo primario di uno scambiatore di calore il cui ramo secondario ? connesso alla rete idraulica.
L'uscita del ramo secondario ? connessa alla rete domestica di erogazione di acqua calda.
Uno scambiatore di calore per questo tipo di applicazione deve soddisfare a molteplici e contrastanti requisiti :
deve essere particolarmente compatto, presentare elevata efficienza di scambio e dare luogo a perdite di carico limitate, specie nel circuito primario.
Inoltre deve assicurare, soprattutto nel circuito secondario o "sanitario" perch? destinato ad erogare acqua potabile, un flusso di liquido il pi? possibile uniforme che assicuri una formazione uniformemente distribuita dei depositi calcarei, inevitabili o evitabili solo con costose apparecchiature di addolcimento.
Il flusso di liquido nel circuito sanitario deve anche assicurare una efficace e completa eliminazione delle incrostazioni in occasione di periodiche manutenzioni che, auspicabilmente, dovrebbero essere ridotte al minimo.
Sono noti scambiatori di calore a piastre per questo tipo di applicazione, formati da una pluralit? di piastre, tutte uguali, giustapposte e fissate tra loro, a formare una batteria di camere, costituita da un primo e secondo gruppo di camere adiacenti l?una all'altra, le camere di ciascun gruppo essendo intercomunicanti tra loro attraverso due serie di aperture, rispettivamente di ingresso e d?uscita, ciascuna camera del primo gruppo essendo interposta tra due camere del secondo gruppo, salvo le camere di estremit? della batteria.
Le piastre di forma genericamente rettangolare, generalmente previste per installazione verticale, presentano una pluralit? di nervature in rilievo sulla faccia della piastra, le nervature ottenute per imbutitura, essendo generalmente disposte a spina di pesce nella direzione di maggior lunghezza o in diagonale.
Le piastre, eguali l ' una all ' altra vengono giustapposte l'una all'altra con il rilievo di nervatura orientato sempre nello stesso verso ma con la spinatura alternativamente orientata in un senso e nel senso opposto .
si ottengono quindi camere identiche l'una all'altra formate da due pareti parallele distanziate tra loro dall?altezza delle nervature, la cui cresta si appoggia su una piastra adiacente in modo discontinuo, interrotto in corrispondenza dell?incrocio fra le nervature, disposte su pareti opposte.
Le nervature formano una pluralit? di canali a V intercomunicanti tra loro in corrispondenza degli incroci con nervature opposte, a costituire un labirinto reticolare che provvede una via di flusso in direzione genericamente corrispondente all?asse di simmetria delle nervature a V, per un liquido immesso nelle camere.
La funzione delle nervature ? molteplice: oltre a costituire un irrigidimento delle piastre, che per assicurare un buon scambio termico devono essere sottili, compatibilmente con le esigenze di impiego in pressione, servono ad aumentare la superficie scambiante, a provocare una certa qual dispersione di flusso in tutta la sezione della camera e a indurre un moto turbolento del liquido immesso nello scambiatore che assicura una buona efficienza di scambio.
Questo tipo di scambiatori soffre di inconvenienti e limitazioni intrinseche che ne hanno limitato la diffusione.
Poich? le camere formate dalla piastre sono identiche i due circuiti idraulici formati dallo scambiatore, che differiscono solo per le dimensioni dell'apertura d'ingresso/uscita del liquido, sono identici e offrono la stessa sezione di efflusso.
A parit? di portata danno luogo alla stessa perdita di carico.
In condizioni di portata diversa, maggiore per il circuito primario,quali normalmente si verificano per questi scambiatori, si hanno rilevanti perdite di carico sul circuito primario, maggiori di quelle presenti nel circuito secondario.
Per esempio in uno scambiatore con dimensioni dell'ordine di 80 x 180 x 35 mm costituito da 12 camere con una portata sul primario di 1300 1/h si ha una perdita di carico di circa 0,5 bar e con una corrispondente portata di 6001/h del circuito sanitario, la perdita di carico nel circuito sanitario risulta di circa 0,22 bar.
Mentre la perdita di carico nel circuito sanitario ? trascurabile in relazione alle normali condizioni di fornitura di acqua da rete idrica (da 3 a 6 bar.} la perdita di carico sul primario risulta particolarmente fastidiosa e onerosa e richiede l'adozione di pompe di circolazione nel primario con prevalenza e potenza adeguate .
Le dimensioni indicate per lo scambiatore mettono inoltre in evidenza una seconda rilevante criticit?.
posto che lo spessore delle piastre, in acciaio inox ? indicativamente di 0,4 mm, lo spessore delle camere ossia la distanza libera tra le piastre risulta dell'ordine di 2-3 mm.
La formazione di depositi calcarei sulle pareti del circuito sanitario, non solo riduce in misura rilevante l'efficienza di scambio, ma rischia di occludere parzialmente e selettivamente il circuito in funzione di una non uniforme distribuzione del flusso nello scambiatore, che viene esaltata dalle incrostazioni e conduce rapidamente alla inefficenza dello scambiatore.
Il trattamento con acido dello scambiatore, per la sua disincrostazione, risulta poi difficile perch? anche in questo caso il flusso acido tende ad agire sulle vie di pi? facile transito, lasciando zone morte in cui l'incrostazione non viene rimossa.
Ovvia a queste limitazioni lo scambiatore di calore a piastre oggetto della presente invenzione in cui viene assicurata un'alta efficienza di scambio con un circuito primario sede di basse perdite e con un circuito secondarlo di maggiore lunghezza a percorso di flusso controllato, uniforme, ed esente da zone di ristagno, che assicura una minor formazione di deposito calcareo, una maggiore vita utile di lavoro senza interventi di manutenzione ed interventi di manutenzione pi? efficaci.
Questi risultati sono conseguiti dallo scambiatore di calore a piastre oggetto della presente invenzione con la sua realizzazione mediante l'impiego di due diversi tipi di piastre contrapposte, un primo tipo essendo provvisto di nervature rilevate destinate a venire a contatto con una superficie piana di piastra del secondo tipo per formare un primo tipo di camera a labirinto che assicura un percorso determinato al flusso nel circuito sanitario di maggior lunghezza e minor sezione rispetto al circuito primario, mentre l'accostamento di una piastra del secondo tipo a quella del primo tipo, sulla faccia opposta a quella di risalto delle nervature, forma un secondo tipo di camera che assicura una maggior sezione di flusso ed una minor lunghezza di percorso per il flusso del circuito primario.
Ambedue i tipi di piastra sono poi dotati di una seconda pluralit? di nervature destinate a giustapporsi con lo stesso orientamento, che aumentano la superficie di scambio formando un labirinto secondo una sezione perpendicolare al piano delle piastre che assicura una sezione di flusso senza brusche variazioni e quindi senza rilevanti perdite di carico sia nel circuito primario che secondario, pur dando luogo alla necessaria turbolenza del flusso, per effetto della variazione di direzione imposta al flusso.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione la seconda pluralit? di nervature ? costituita da almeno due gruppi di nervature, un primo gruppo di nervature essendo allungato in direzione trasversale alla direzione di flusso nel labirinto del primo tipo di camera, un secondo gruppo di nervature essendo allungato nella direzione di flusso, sempre nel labirinto del primo tipo di camera.
Il primo gruppo di nervature ? disposto in prossimit? dell'ingresso al circuito sanitario e determina in rapporto ad un corrispondente tronco d'uscita del sanitario di eguale lunghezza, una maggior turbolenza che esalta l'efficienza dello scambio termico nella zona di scambiatore a maggior differenziale di temperatura, con un modesto incremento della perdita di carico complessiva dovuta ad una non uniforme distribuzione delle perdite di carico.
Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione risulteranno pi? chiari dalla descrizione che segue di una forma preferita di realizzazione dell'invenzione e dai disegni allegati in cui:
la figura 1 rappresenta in vista frontale una piastra di un primo tipo per la realizzazione di uno scambiatore di calore in accordo con la presente invenzione.
- La figura 2 rappresenta secondo la sezione I-I di figura 1, la piastra di figura 1.
- La figura 3 rappresenta secondo la sezione II-II di figura 1 la stessa piastra.
La figura 4 rappresenta secondo la sezione III-III di figura 1 la stessa plastea.
La figura 5 rappresenta in vista frontale una piastra di un secondo tipo per la realizzazione di uno scambiatore di calore in accordo con la presente invenzione .
- La figura 6 rappresenta secondo la sezione IV-IV di figura 5 la piastra di figura 5.
- La figura 7 rappresenta secondo la sezione V-V di figura 5 la stessa piastra.
- La figura 8 rappresenta secondo la sezione VI-VI di figura 5 la stessa piastra.
- La figura 9 rappresenta secondo la sezione I-I di figura 1 e IV-IV di figura 5 uno scambiatore realizzato giustapponendo alternativamente piastre del primo e del secondo tipo.
La figura 10 rappresenta secondo la sezione II-II di figura 1 e la sezione v-v di figura 5 lo scambiatore di figura 9.
- La figura 11 rappresenta secondo la sezione III-III di figura l e la sezione VI-VI di figura 5 lo scambiatore di figura 9.
- La figura 12 rappresenta secondo il piano VII-VII di figura 1 un tronco del canale d? flusso formato dalla sovrapposizione di una piastra del secondo tipo a una piastra del secondo tipo, sezionata nella direzione di flusso .
La figura 13 rappresenta secondo il piano VIII-VIII di figura 1 una sezione trasversale alla direzione di flusso d? un tronco del canale di flusso formato dalla sovrapposizione di una piastra del secondo tipo a una piastra del primo tipo.
- La figura 14 rappresenta in diagramma schematico spazio- temperatura il comportamento di uno scambiatore di calore.
Con riferimento alle figure da 1 a 4, un primo tipo di piastra 1 ? costituito da un elemento di forma genericamente rettangolare provvisto di quattro aperture 2, 3, 4, 5 circolari disposte in prossimit? dei vertici del rettangolo e di una cornice 6 leggermente piramidale ottenuta per imbutitura di un foglio piano, preferibilmente in acciaio inossidabile da cui ? ricavata la piastra.
Sempre per imbutitura sono ricavati dalla piastra 1 due collari di appoggio 16, 7 in risalto con riferimento alla vista di figura 1, che circondano rispettivamente le aperture 3 e 4, e due collari di appoggio in recesso 8, 9 che circondano rispettivamente le aperture 2, 5. Questi aspetti della piastra di figura 1 sono convenzionali e noti .
Secondo l'invenzione la piastra 1 ? provvista anche di una prima pluralit? di nervature rettilinee parallele 10, 11, 12, 13 disposte trasversalmente alla direzione di maggior sviluppo della piastra 1, quindi in figura 1 orizzontali.
Le nervature, in risalto sulla piastra secondo la vista di figura 1, sono disposte alternativamente sfalsate l'una rispetto all'altra con una estremit? a contatto di pareti opposte della cornice 6 e l'altra estremit? distanziata dalla cornice.
E' evidente che appoggiando una superficie piana sulle nervature 10, 11, 12, 13, la superficie essendo estesa per tutta l'ampiezza della piastra 1, si viene a formare un percorso a labirinto esteso secondo il piano della piastra e schematicamente individuato dalla linea a tratteggio 14.
Questo labirinto costituisce una via di flusso per un liquido immesso nel labirinto, per esempio attraverso l'apertura 5 e scaricato attraverso l'apertura 2.
La via di flusso presenta una lunghezza molto maggiore dell'altezza della piastra ed una sezione di efflusso definita dall'altezza delle nervature 10, 11, 12, 13 e dalla reciproca distanza.
La piastra 1 ? provvista oltre alla prima pluralit? di nervature 10, 11, 12 ,13, anche di una seconda pluralit? di nervature, pure in rilievo sul piano della piastra e preferibilmente, ma non necessariamente, aventi una altezza inferiore a quella delle nervature della prima pluralit?.
Le nervature genericamente allungate e disposte parallelamente l'una all'altra, sono collettivamente individuate per gruppi dai riferimenti 15, 17, 18, 19, 20 e, come chiaramente visibile in figura 1, sono disposte nel canale di efflusso definito dalle nervature 10, 11, 12, 13 in direzione variabile rispetto alla direzione prevalente di un flusso di liquido nel canale.
In particolare le nervature 15, 17 sono allungate e disposte trasversalmente alla direzione di flusso, le nervature 19, 20 sono disposte allungate essenzialmente nella direzione di flusso e le nervature 18, sagomate a V sono in parte disposte secondo la direzione di flusso e in parte trasversalmente a questa.
Essenzialmente la seconda pluralit? di nervature, come risulter? pi? chiaramente nel seguito, ha la duplice funzione di aumentare la superfice di scambio termico tra due fluidi separati della piastra l e di produrre una conveniente turbolenza nel flusso dei due fluidi per aumentare l'efficienza dello scambio termico.
Le figure da 5 a 8 rappresentano un secondo tipo di piastra 21 dello scambiatore di calore secondo 1 'invenzione.
La piastra 21, di forma genericamente rettangolare identica a quella della piastra 1 ? essa pure provvista di quattro aperture 22, 23, 24, 25 identiche alle aperture 2, 3, 4, 5 della piastra 1 e identicamente disposte, di una cornice 26 ottenuta per imbutitura identica alla cornice 6 e di collari di appoggio 27, 28, 29, 30 che circondano rispettivamente le aperture 22, 23, 24, 25 omologhe delle aperture 2, 3, 4, 5.
Diversamente dai collari 16, 7, i collari omologhi 28, 30 sono in recesso rispetto al plano della piastra 21 e i collari 27, 29, omologhi dei collari 8, 9 sono in rilievo rispetto al piano della piastra 21.
Anche la piastra 21 ? provvista di una pluralit? di ner
alle nervature della seconda pluralit? di nervature della piastra 1.
Queste nervature sono collettivamente individuate per gruppi dai riferimenti 31, 32, 33, 34, 35 corrispondenti rispettivamente ai gruppi 15, 17, 18, 19, 20 .
Diversamente dalla piastra 1 la piastra 21 presenta fra i gruppi di nervature 31, 32, 33, 34, 35 una superficie piana e continua di appoggio della prima pluralit? di nervature 10, 11, 12, 13 della piastra 1.
Alternativamente come sar? chiarito pi? aventi anche la piastra 21 pu? essere provvista di una pluralit? di nervature parallele omologhe delle nervature 10, 11, 12, 13 in questo caso ottenute in recesso sulla piastra 21 anzich? in rilievo.
La somma del rilievo dei collari 16, 7 della piastra 1 e del recesso dei collari 28, 30 della piastra 21 ? eguale all'altezza p al rilievo delle nervature 10, 11, 12, 13.
Analogamente la somma del recesso dei collari 8, 9 della piastra 1 e del rilievo dei collari 27, 29 della piastra 21 ? eguale all'altezza o al rilievo delle nervature 10, 11, 12, 13.
E' quindi evidente, come appare chiaramente dalle sezion
piastra come 21 a una piastra come la 1 ha l'effetto di formare una camera appiattita di un primo tipo, chiusa alla periferia dalla cornice 6, chiusa sul retro (con riferimento alla vista di figura 1 e 5) dalla piastra 1 e chiusa sul fronte dalla piastra 21.
La camera ? accessibile attraverso le aperture 2, 22 e 5, 25 i cui rispettivi collari 8, 27 e 9, 29 sono distanziati tra loro.
Viceversa i collari 28, 30 della piastra 21 vengono ad appoggiarsi ai corrispondenti collari 16, 7 della piastra 1, impedendo l'accesso alla camera cos? formata attraverso le aperture 3, 4 della piastra 1 o le corrispondenti aperture 23, 24 della piastra 21.
Inoltre la sommit? delle nervature 10, 11, 12, 13 viene a contatto della superficie piana della piastra 21, formando nella cavit?, il labirinto o canale di flusso gi? descritto.
In questo canale di flusso i gruppi di nervature 15, 17, 18, 19, 20, giustapposti rispettivamente ai gruppi di nervature 31, 32, 33, 34, 35, formano nel canale di flusso un percorso a labirinto sviluppato essenzialmente in un piano perpendicolare al piano della piastra.
La figura 12, vista in sezione secondo il piano VII-VII di figura 1, rappresenta in sezione un tronco del canale
secondo la direzione di flusso, e mette In evidenza che 11 flusso (J) di un liquido immesso nel canale ? assoggettato ad una continua variazione di direzione imposta dalle nervature.
Inoltre la sezione di efflusso, risulta variabile, leggermente pi? ridotta in corrispondenza dei tronchi definiti dalle pareti delle nervature.
Le continue variazioni di direzione e di sezione imprimono al flusso di liquido, immesso nella camera, una notevole turbolenza.
La figura 13, vista in sezione secondo il piano VIII-VIII di figura 1, rappresenta in sezione un tronco del canale di flusso in prossimit? delle aperture 2, 22 secondo una direzione sostanzialmente perpendicolare alla direzione di flusso e mette in evidenza che il flusso ? di un liquido immesso nel canale, in questo tronco, che pure presenta una notevole superficie di scambio termico, non ? sottoposto a continue variazioni di direzione o di sezione di efflusso.
In questa zona le eventuali perdite di carico di un fluido in movimento sono essenzialmente dovute alla viscosit? interna del fluido e alla turbolenza residua del fluido indotta a monte.
Pertanto le perdite di carico risultano limitate.
piastra come la 21 ha l'effetto di formare una camera di un secondo tipo, con caratteristiche completamente diverse. Anzitutto i collari in recesso 8 e 9 della piastra 1 vengono a contatto dei corrispondenti collari in rilievo 27, 29 della piastra 21, chiudendo l'accesso alla camera attraverso le aperture 2, 22 e 5, 25.
In secondo luogo, le nervature 10, 11, 12, 13
della piastra 1 in rilievo sulla piastra, non formano un labirinto nella camera ma semplicemente un'espansione di
sezione e la camera cos? formata costituisce un breve canale di flusso sostanzialmente rettilineo fra le
aperture 3, 23 e 4, 24 a cui le nervature delle piastre,
come risulta dalla figura 11 attribuiscono un andamento a
labirinto sviluppato in un piano perpendicolare al piano
delle piastre.
Anche in questo caso il labirinto assicura un
aumento della superficie di scambio termico e un'opportuna'? turbolenza di un fluido immesso nella camera, con perdite
di carico molto pi? limitate anche in caso di maggiori
portate, grazie alla molto minore lunghezza del tronco di
flusso.
E? quindi evidente che giustapponendo una
pluralit? di piastre alternativamente del primo tipo e del
secondo tipo, come mostrato nelle sezioni di figura 9, 10,
11, dovutamente saldate per brasatura in corrispondenza della cornice, delle aperture e delle altre parti a contatto, come le nervature 10, 11, 12, 13, si ottiene uno scambiatore a piastre con due circuiti separati aventi caratteristiche completamente diverse.
Il circuito primario, formato da camere del secondo tipo in parallelo tra loro, ? caratterizzato da perdite di carico estremamente basse, mentre il circuito secondario o sanitario, formato da camere del primo tipo ? caratterizzato da perdite di carico non molto pi? elevate e da una lunghezza di circuito tale da assicurare un'elevata efficienza di scambio termico.
inoltre il percorso obbligato di flusso del circuito secondario previene la formazione localizzata di depositi calcarei e consente, quando necessario, una pi? efficacie operazione di disincrostazione, forzando lungo lo stesso percorso obbligato l'agente chimico disincrostante .
L'efficienza di scambio termico, a parit? di perdite di carico, ? ulteriormente esaltata dalla particolare disposizione della seconda pluralit? di nervature, che concentrano in qualche misura la genrazione di turbolenza e le conseguenti perdite di carico in una zona limitata delle camere, in prossimit? dell'ingresso del circuito secondario e dell'uscita del circuito primario
Senza entrare In formulazioni teoriche, si pu? considerare il diagramma di figura 14 che rappresenta schematicamente le variazioni di temperatura dei due fluidi, per esempio acqua, in entrata e uscita da uno scambiatore in controcorrente.
Con TU e T2I sono indicate la temperatura d'ingresso rispettivamente del fluido primario e secondario e con T1U, T2U, le rispettive temperature d'uscita.
Per ottenere una temperatura del fluido secondario molto prossima a quella del fluido primario, con scambiatori di dimensioni ridotte, si tende ad operare con portate di fluido primario maggiori di quelle del fluido secondario, in modo che il salto termico tra fluido primario in uscita e fluido secondario in entrata sia molto alto e maggiore di quello che si ha in uscita.
Lo scambio termico ? quindi pi? alto all'ingresso che non all'uscita ed ? in tale zona che l'efficienza di scambio deve essere assicurata evitando che un flusso laminare, specie a basse portate, sviluppi gradienti di temperature interni al fluido che limitano lo scambio termico.
A parit? di turbolenza e di conseguenti perdite di carico appare evidente che una turbolenza indotta dove il salto termico ? pi? elevato contribuisce maggiormente all'efficienza dello scambio termico.
Questo effetto ? appunto conseguito con la disposizione della seconda pluralit? di nervature come gi? descritto, diversamente orientate per gruppi relativamente alla direzione di flusso, cos? da aumentare la superficie di sc?mbio e al tempo stesso ottenere una distribuzione non uniforme delle perdite d? carico e della turbolenza indotta nel circuito.
A t?tolo d? esempio uno scambiatore realizzato con sei sei piastre dei due tipi descr?tti e dimensioni dell'ordine di 80 x 180 x 35 min, del tutto equivalente dimensionalmente agli scambiatori convenzionali, a parit? di temperatura dei flussi d'ingresso e d'uscita di scambiatori convenzionali e di portata del secondario (600 1/h) richiede una minor portata al primario pari a 1000 1/h con perdite di carico nel circuito primario pari a circa 0,05 bar e nel circuito secondario pari a circa 0,09 bar.
E' chiaro che la descrizione che precede rappresenta solo una forma preferita d? realizzazione di scambiatore a piastre e che molte varianti possono essere apportate senza dipartirsi dallo spirito dell'invenzione.
In particolare la piastra 1 pu? essere provvista di nervature come 10, 11, 12, 13 in rilievo, che anzich? venire a contatto della superficie piana di una piastra 21 a questa sovrapposta, vengono a contatto di corrispondenti nervature formate sulla piastra 21 in recesso anzich? in rilievo .
L'altezza e la profondit? di queste nervature corrispondenti, definiscono in questo caso la distanza tra le piastre giustapposte e lo spessore della camera cosi formata.
A questo spessore devono ovviamente conformarsi l'altezza in rilievo e in recesso dei collari 16, 7 e 28, 29 delle piastre 1 e 2 rispettivamente.
Lo spessore delle camere formato dalle piastre ? essenzialmente definito dall'altezza in rilievo e in recesso dei collari e pu? essere eguale per ambedue i tipi di esimere formati dalle piastre o diverso, per adattare le sezioni medie di efflusso dei circuiti primario e secondarlo a portate pi? o meno diverse e per differenziare le perdite di carico nei due circuiti.
Anche il numero di piastre e di camere da queste formate pu? essere variato entro ampi limiti, per soddisfare alle pi? svariate esigenze di ingombro e di potenzialit?.
E' poi evidente che la connessione dello scambiatore cos? formato alla rete primaria e secondaria e la chiusura delle piastre d?estremit? della batteria costituiscono arte nota e possono essere fatte in modo convenzionale .
per esempio come illustrato nelle sezioni di figura 9 e 10 una piastra d'estremit? identificata dal riferimento 40 pu? essere simile alle piastre del primo tipo, come la piastra 1, ma sprovvista delle aperture 2, 3, 4, 5 in modo da chiudere per contatto e brasatura le aperture 23 e 24 della adiacente piastra 41 del secondo tipo, formando con questa una camera d? estremit? del primo tipo.
Sul fronte opposto della batteria di piastre, una piastra 42 pu? essere munita per saldobrasatura o altro modo noto, di raccordi 43, 44, 45, 46 di connessione a condotte di ingresso/uscita del circuito primario, e secondarlo .

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Scambiatore di calore a piastre del tipo in cui una pluralit? di piastre nervate sono giustapposte e fissate tra loro a formare una batteria di camere costituita da un primo e secondo gruppo di camere adiacenti l'una all?altra, le camere di ciascun gruppo essendo intercomunicanti tra loro attraverso due serie di aperture, rispettivamente d'ingresso e d'uscita, ciascuna camera del primo gruppo essendo interposta tra due camere del secondo gruppo, salvo le camere di estremit? della batteria, caratterizzato da ci? che detta batteria di camere ? formata da un primo tipo di piastra ed un secondo tipo di piastra alternativamente giustapposte, il primo tipo di piastra essendo provvisto di una prima pluralit? di nervature parallele in rilievo su una faccia di detta piastra e in recesso sull?altra, alternativamente sfalsate, che venendo a contatto di una corrispondente superficie del secondo tipo di piastra, formano un primo tipo di camera a labirinto disposto nel plano di dette piastre per giustapposizione di un secondo tipo di piastra sulla faccia di detto primo tipo di piastra con nervature in rilievo e un secondo tipo di camera, senza labirinto nel piano di dette piastre, per giustapposizione del secondo tipo di piastra sulla faccia di detto primo tipo di piastra con nervature in recesso, ambedue i tipi di piastre essendo provvisti di una seconda pluralit? di nervature identicamente disposte in ambedue i tipi di piastra, di modo che per giustapposizione dei due tipi di piastra, in qualunque ordine, detta seconda pluralit? di nervature forma una camera a labirinto disposto perpendicolarmente al piano di dette piastre.
  2. 2. Scambiatore di calore come a rivendicazione 1 in cui detta superficie di contatto con detta prima pluralit? di nervature ? la superficie piana di detto secondo tipo di piastra.
  3. 3. Scambiatore di calore come a rivendicazione 1 in cui detta superficie di contatto con detta prima pluralit? di nervature ? la cresta di una terza pluralit? di nervature, formate in rilievo su detto secondo tipo di piastra, con rilievo in verso opposto a quello di detta prima pluralit? di nervature.
  4. 4. scambiatore di calore come a rivendicazioni precedenti in cui detta seconda pluralit? di nervature comprende un primo gruppo di nervature allungate in direzione trasversale alla direzione di flusso in detto primo labirinto.
  5. 5. Scambiatore di calore come a rivendicazione 4 in cui detta seconda pluralit? di nervature comprende un secondo gruppo di nervature allungate nella direzione di flusso in detto primo labirinto.
  6. 6. Scambiatore di calore come a rivendicazione 5 in cui detto primo e secondo gruppo di nervature sono rispettivamente disposti in prossimit? di una apertura d'ingresso e di un'apertura d'uscita di detto primo tipo di camera.
ITMI930323A 1993-02-19 1993-02-19 Scambiatore di calore a piastre IT1263611B (it)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI930323A IT1263611B (it) 1993-02-19 1993-02-19 Scambiatore di calore a piastre
ES94200302T ES2141191T3 (es) 1993-02-19 1994-02-03 Intercambiador de calor del tipo de placas y placas correspondientes.
DE69422207T DE69422207T2 (de) 1993-02-19 1994-02-03 Plattenwärmetauscher und entsprechende Platten
EP94200302A EP0611941B1 (en) 1993-02-19 1994-02-03 A plate-type heat exchanger and related plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI930323A IT1263611B (it) 1993-02-19 1993-02-19 Scambiatore di calore a piastre

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ITMI930323A0 ITMI930323A0 (it) 1993-02-19
ITMI930323A1 true ITMI930323A1 (it) 1994-08-19
IT1263611B IT1263611B (it) 1996-08-27

Family

ID=11365090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITMI930323A IT1263611B (it) 1993-02-19 1993-02-19 Scambiatore di calore a piastre

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0611941B1 (it)
DE (1) DE69422207T2 (it)
ES (1) ES2141191T3 (it)
IT (1) IT1263611B (it)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9200213D0 (sv) * 1992-01-27 1992-01-27 Alfa Laval Thermal Ab Svetsad plattvaermevaexlare
DE19549801B4 (de) * 1995-03-31 2008-01-17 Behr Gmbh & Co. Kg Plattenwärmetauscher
SE504868C2 (sv) * 1995-10-23 1997-05-20 Swep International Ab Plattvärmeväxlare med ändplatta med pressat mönster
DE19654364B4 (de) * 1996-12-24 2007-05-16 Behr Gmbh & Co Kg Strömungskanal, insbesondere für einen Gas-Flüssigkeit-Wärmeübertrager
DE19709601C5 (de) * 1997-03-08 2007-02-01 Behr Industry Gmbh & Co. Kg Plattenwärmeübertrager
AT407920B (de) * 1997-03-25 2001-07-25 Ktm Kuehler Gmbh Plattenwärmetauscher, insbesondere ölkühler
SE9702420L (sv) 1997-06-25 1998-12-26 Alfa Laval Ab Plattvärmeväxlare
DE19750748C2 (de) 1997-11-14 2003-04-24 Behr Gmbh & Co Plattenwärmetauscher
JP3292128B2 (ja) * 1998-02-27 2002-06-17 ダイキン工業株式会社 プレート型熱交換器
AU768717C (en) * 1998-06-15 2004-07-01 Rheem Australia Pty Limited Water heater and water heater component construction
AUPP410598A0 (en) 1998-06-15 1998-07-09 Aos Pty Ltd Heat exchangers
DE19906180C2 (de) * 1999-02-05 2003-02-06 Peter Rehberg Plattenwärmeübertrager für Warmwasserbereitung und -speicherung
CA2260890A1 (en) * 1999-02-05 2000-08-05 Long Manufacturing Ltd. Self-enclosing heat exchangers
FR2795165B1 (fr) * 1999-06-21 2001-09-07 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a plaques, en particulier refroidisseur d'huile pour vehicule automobile
FR2795167B1 (fr) * 1999-06-21 2001-09-14 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a plaques, notamment pour refroidir une huile d'un vehicule automobile
JP2003517559A (ja) * 1999-12-14 2003-05-27 リーム オーストラリア ピーティーワイ リミテッド ウォーターヒータ及びウォーターヒータ部材構造
FR2803025B1 (fr) 1999-12-22 2002-05-03 Mer Joseph Le Echangeur thermique a plaques, a clapet de decharge integre
SE516178C2 (sv) * 2000-03-07 2001-11-26 Alfa Laval Ab Värmeöverföringsplatta, plattpaket, plattvärmväxlare samt användning av platta respektive plattpaket för framställning av plattvärmeväxlare
AUPQ792400A0 (en) * 2000-06-02 2000-06-29 Southcorp Australia Pty Ltd Improved heat exchange element
DE10043283A1 (de) * 2000-09-02 2002-03-14 Bosch Gmbh Robert Wärmetauscher für einen Heizkessel, insbesondere für ein Brennwertgerät
EP1335173A3 (de) * 2002-02-06 2005-01-19 Behr GmbH & Co. KG Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge
ITMI20021397A1 (it) * 2002-06-25 2003-12-29 Zilmet Dei F Lli Benettolo S P Scambiatore di calore a piastre avente produzione semplificata
US7032654B2 (en) 2003-08-19 2006-04-25 Flatplate, Inc. Plate heat exchanger with enhanced surface features
DE102005002432B3 (de) * 2005-01-19 2006-04-13 Paradigma Energie- Und Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Laminarströmungs-Plattenwärmetauscher
DE102005002408B3 (de) * 2005-01-19 2006-07-13 Paradigma Energie- Und Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Gas-Ausdehnungsraum zur Druckstoßdämpfung für Wärmetauscher
SE528886C2 (sv) * 2005-08-26 2007-03-06 Swep Int Ab Ändplatta
SE531472C2 (sv) * 2005-12-22 2009-04-14 Alfa Laval Corp Ab Värmeväxlare med värmeöverföringsplatta med jämn lastfördelning på kontaktpunkter vid portområden
US7377308B2 (en) * 2006-05-09 2008-05-27 Modine Manufacturing Company Dual two pass stacked plate heat exchanger
ITTV20070043A1 (it) * 2007-03-16 2008-09-17 Galvanin Luigino Spa Uno scambiatore di calore migliorato.
FR2954480B1 (fr) * 2009-12-17 2012-12-07 Valeo Systemes Thermiques Plaque d'echangeur de chaleur, en particulier pour un condenseur de climatisation
DE102012013755B8 (de) 2012-07-12 2022-01-13 Al-Ko Therm Gmbh Wärmetauscherplatteneinheit, Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE102014005149B4 (de) * 2014-04-08 2016-01-21 Modine Manufacturing Company Gelöteter Wärmetauscher
EP3040670A1 (en) * 2015-01-05 2016-07-06 VALEO AUTOSYSTEMY Sp. Z. o.o. Heat exchanger, in particular a condenser or a gas cooler
EP3306253B1 (en) * 2016-10-07 2019-04-10 Alfa Laval Corporate AB Heat exchanging plate and heat exchanger
US11486657B2 (en) 2018-07-17 2022-11-01 Tranter, Inc. Heat exchanger heat transfer plate
EP3738657A1 (en) * 2019-05-16 2020-11-18 Alfa Laval Corporate AB A plate heat exchanger, a heat exchanging plate and a method of treating a feed such as sea water

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR838905A (fr) * 1938-06-04 1939-03-20 Bergedorfer Eisenwerk Ag Perfectionnements aux réchauffeurs à plaques
GB537477A (en) * 1938-12-23 1941-06-24 Separator Ab Improvements in or relating to plate heat exchangers
PL84062B1 (it) * 1972-07-13 1976-02-28 Przedsiebiorstwo Doswiadczalnepo
GB1579275A (en) * 1976-08-23 1980-11-19 Borg Warner Heat exchanger for cooling exhaust gas
DE2840522A1 (de) * 1977-10-05 1979-04-19 Alfa Laval Ab Plattenwaermetauscher
US4249597A (en) * 1979-05-07 1981-02-10 General Motors Corporation Plate type heat exchanger
DE3301211A1 (de) * 1983-01-15 1984-07-26 Funke Wärmeaustauscher Apparatebau KG, 3212 Gronau Plattenwaermeaustauscher
CA1189852A (en) * 1983-04-27 1985-07-02 Kinetic Systems Inc. Heat exchanger core construction
SE9000712L (sv) * 1990-02-28 1991-08-29 Alfa Laval Thermal Permanent sammanfogad plattvaermevaexlare
SE502254C2 (sv) * 1990-12-17 1995-09-25 Alfa Laval Thermal Ab Plattvärmeväxlare och förfarande för framställning av en plattvärmeväxlare

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI930323A0 (it) 1993-02-19
EP0611941A2 (en) 1994-08-24
DE69422207T2 (de) 2000-06-21
DE69422207D1 (de) 2000-01-27
EP0611941A3 (en) 1995-07-05
EP0611941B1 (en) 1999-12-22
IT1263611B (it) 1996-08-27
ES2141191T3 (es) 2000-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITMI930323A1 (it) Scambiatore di calore a piastre
JP4454638B2 (ja) ブロー成形用金型装置
AR013189A1 (es) Intercambiador de calor, procedimiento para llevar a cabo el intercambio de calor en dicho intercambiador de calor y aparato para intercambio térmico que contiene dicho intercambiador de calor
DE69514424T2 (de) Wärmetauscher
US5341797A (en) Liquid heating apparatus
CN106583694A (zh) 一种汇流排模具的冷却结构
JP2014181855A (ja) ヘッダープレートレス熱交換器
US3055642A (en) Combination heating and cooling shelf
KR100228503B1 (ko) 적층형 열교환기용 튜브엘리멘트
US7089996B2 (en) Decorative radiator
KR100406921B1 (ko) 온돌 패널을 이용한 조립식 난방 시스템
JP3537413B2 (ja) 冷却火床ブロック
KR101472877B1 (ko) 열교환기 플레이트
IT202100019445A1 (it) Scambiatore di calore in controflusso
CN206113744U (zh) 一种具有宽流道的换热板
KR200347516Y1 (ko) 다단 판형 폐수 열교환기
CN212058441U (zh) 一种预提浓塔的换热器布置结构
JP5734598B2 (ja) 液体加熱装置
KR20050077703A (ko) 다단 판형 폐수 열교환기
EP1252470B1 (en) Heater and/or cooler
CN207662243U (zh) 一种宽流道式换热器板片及板式换热器
KR200288905Y1 (ko) 온돌 패널을 이용한 난방 시스템
JP2003148749A (ja) 分岐管箱
EP2008048B1 (en) Heat exchanger structure
US2789089A (en) Port construction for thermal diffusion apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
0001 Granted
TA Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001

Effective date: 19990129