JP2022531257A - フィード処理用のプレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

本発明は、フィードを処理するためのプレート式熱交換器に関する。プレート式熱交換器は、プレートパッケージ内に連続して配置された複数の熱交換プレートを含むプレートパッケージを含んでなる。それぞれの熱交換プレートは、第１の長手方向エッジに隣接して配置された第１のポートペアと、第２の長手方向エッジに隣接して配置された第２のポートペアとを画定する。隣接する熱交換プレートのそれぞれの前面と背面とが互いに向き合うように、１つおきの熱交換プレートが中心軸を中心に１８０度回転される。それぞれの回転プレートの第２のポートペアが、隣接する熱交換プレートの第１のポートペアと合わさって、気化したフィードのための通路を画定し、それぞれの回転プレートの第１のポートペアが、隣接する熱交換プレートの第２のポートペアと合わさって、冷却流体の通路を画定している。

Description

本発明は、フィード(feed)を処理するためのプレート式熱交換器、フィードを処理するためのプレート式熱交換器用のプレート、熱交換プレートと一緒に使用するためのガスケット、および、フィードを処理するためのプレート式熱交換器を製造する方法に関する。

熱交換プレートの１つまたは複数のプレートパッケージがプロセスの主要コンポーネントを形成する海水淡水化装置は、長年にわたって製造されてきた。スウェーデン国特許第４６４９３８号明細書（特許文献１）には、円筒形容器内に設けられたプレートパッケージを備えたそのような淡水化プラントが開示されている。熱交換プレートには蒸気用のポートがないが、その代わりに、プロセスの種類に応じて、熱交換プレートの外側のスペースが蒸気の１つまたは複数の流路として使用される。容器は実質的に円筒形の圧力容器である。複数のプレートパッケージを含む大規模なプラントでは、これらはシリンダーの長手方向に配置され得る。複数のコンテナをプラントに備えることが許可されていない場合でも、ある程度、コンテナがプラントのサイズを制限する。

出願会社は、数年前から、プレートパッケージ内で蒸発、分離、凝縮が行われるタンクのない淡水発生器を製造してきた。詳細は、アルファ・ラバルコーポレートＡＢに委任された国際公開第２００６／１０４４４３号（特許文献２）に記載されている。淡水化用のプレート式熱交換器が開示されている。熱交換器は、熱交換器内に交互の順序で形成された第１および第２のプレート隙間を有する。第１のプレート隙間は、蒸発セクション、分離セクションおよび凝縮セクションを形成し、一方、第２のプレート隙間は、加熱セクションおよび冷却セクション、並びに、加熱セクションと冷却セクションとの間の分離セクションを形成する。上記の熱交換器の利点は、海水の処理全体がプレートパッケージ内で行われるため、コンテナが不要なことである。

上記プレート式熱交換器は、加熱流体、冷却流体、および淡水用の中央に配置されたポートを有し、蒸気およびフィード用のポートが、熱交換プレートの中心軸の周りに対称に配置されている。このように、必要なプレートタイプは１つだけである。第１および第２のプレート隙間は、２つの異なるガスケットを使用し、熱交換プレートを向かい合わせに配置することによって形成される。このようにして、対向するプレートの波形が十字形のパターンを形成する。

中央に配置されたポートと熱交換プレートのエッジに隣接するポートとは、熱交換プレートの幅に沿って最大６つのガスケット要素が必要になることを意味する。ガスケットは、プロセスに使用できない熱交換プレート上のスペースを占有する。ガスケットの幅は、大規模な熱交換器の場合と小規模な熱交換器の場合とでほぼ同じである。大きな熱交換器の場合、ガスケットが占めるスペースはごくわずかであり得るが、小さな熱交換器の場合、それは重要になり得る。

より小さな船に搭載して使用できるより小さな淡水発生器の必要性が高まっている。上述したように淡水発生器のサイズを縮小する場合でも、ガスケットは本質的に同じ量のスペースを占有する。これにより、大型の淡水発生器と比較して、小型の淡水発生器の面積効率が低下する。

さらなる先行技術は、二重効果プレート型海水淡水化装置を開示する中国特許第１０６５８７２２７号明細書（特許文献３）を含む。熱交換器の出力を増加させるために、同じプレートの隙間に２つの凝縮セクションを有する２つの効果を同じプレートパッケージで使用できる。

韓国公開特許第２００３－０２９２６３号明細書（特許文献４）は、自動車用の熱交換器に関する。熱交換プレートは、逆さまのＬ字型蒸発器プレート部分と角型ヒーターコアプレート部分と、に分かれている。

韓国公開特許第１９９８－０４９５４８号明細書（特許文献５）は、加熱セクションおよび蒸発セクションを有する熱交換器に関する。

国際公開第２０１０／０１３６０８号（特許文献６）は、蒸発器または凝縮器として使用されるプレート式熱交換器に関する。

スウェーデン国特許第４６４９３８号明細書 国際公開第２００６／１０４４４３号 中国特許第１０６５８７２２７号明細書 韓国公開特許第２００３－０２９２６３号明細書 韓国公開特許第１９９８－０４９５４８号明細書 国際公開第２０１０／０１３６０８号

したがって、本発明の目的は、フィードを処理するためのプレート式熱交換器を提供することであり、それは、依然として１つのプレートタイプのみを必要とするが、より面積効率の良い設計を有する。

上記の目的は、フィードを処理するためのプレート式熱交換器による第１の態様で実現されており、プレートパッケージ内に連続して配置された複数の熱交換プレートを含むプレートパッケージを含んでなるプレート式熱交換器において、
それぞれの熱交換プレートが、
前面（前側）および反対側の背面（後側）と、
第１の長手方向エッジ、反対側の第２の長手方向エッジ、および第１の長手方向エッジと第２の長手方向エッジとの間で実質的に中央に延在する中心軸と、
第１の長手方向エッジに隣接して配置された第１のポートペアを形成する第１のポートおよび第２のポートと、第２の長手方向エッジに隣接して配置された第２のポートペアを形成する第３のポートおよび第４のポートとであって、第１のポートペアおよび第２のポートペアは等しいサイズおよび構成で、前記中心軸に対して対称に配置されている、第１のポートおよび第２のポートと第３のポートおよび第４のポートと、
を画定し、
１つおきの熱交換プレートが、隣接する熱交換プレートのそれぞれの前面および背面が互いに向き合うように、前記中心軸を中心に１８０度回転された回転プレートを形成し、これにより、隣接する熱交換プレートの前面同士の間に第１のプレート隙間を確立し、背面同士の間に第２のプレート隙間を確立し、それぞれの前記回転プレートの第２のポートペアは、隣接する熱交換プレートの第１のポートペアと合わさって、気化したフィードのための通路を画定し、それぞれの前記回転プレートの第１のポートペアは、隣接する熱交換プレートの第２のポートペアと合わさって、冷却流体のための通路を画定し、それにより、それぞれの前記第１のプレート隙間が、熱交換プレートを介して凝縮セクションを冷却するための冷却流体を循環させるための冷却セクションを規定する第１のタイプのガスケットを含み、それぞれの前記第２のプレート隙間が、気化したフィードを受容して凝縮するための、前記冷却セクションの反対側の凝縮セクションを規定する第２のタイプのガスケットを含み、前記気化したフィードのための通路は、前記凝縮セクションと連通し、前記冷却セクションに対してシールされており、前記冷却流体のための通路は、前記冷却セクションと連通し、前記凝縮セクションに対してシールされている。

フィードは通常、同じプレートパッケージにある蒸発セクションで気化される海水である。気化したフィードは分離セクションに入り、そこで気化したフィードに残っている液体部分が除去され、その後、気化したフィードは凝縮セクションに入る。分離セクションでは、フィードは通常、両方のプレートの隙間を流れることができる。気化したフィードは凝縮セクションに入り、そこでは、通路を使用して、気化したフィードが熱交換プレートを通って凝縮セクション内に流入することが可能である。凝縮セクションでは、気化したフィードが凝縮、通常はフィードが海水の場合は真水に凝縮される。凝縮液は出口から抽出される。

ポートの対称的な配置により、ポートを同じ相対位置に保ちながら、個々のプレートを裏返す、つまり、中心軸を中心に１８０度回転させることができる。ポートとガスケット溝を中心軸に対して対称に保つことにより、１つのプレートタイプのみが必要になる。したがって、熱交換プレートは同一であり、第１のプレート隙間と第２のプレート隙間との間の違いは、異なるガスケットの使用のみによって明らかにされ得る。このような場合、第１および第２のポートペアは本質的に同一であり、最終的にはガスケットのみで規定され得る。各ペア内のポートはサイズおよび形状が異なる場合もあるが、各ポートペアの中心軸の反対側にある対応するポートは、サイズおよび形状が同じである必要がある。中心軸に平行な長手方向は、プレート式熱交換器が通常の使用位置にあるときの垂直方向に対応すると理解される。次に、凝縮セクションは分離セクションの上に配置され、分離セクションは蒸発セクションの上に配置される。

冷却流体および蒸気通路の両方に使用される熱交換プレートに開口部を設けることにより、熱交換プレートの幅に沿ったガスケットの数を、中央にポートを有する場合と比較して減らすことができる。本件において、中央に配置されたポートを有する従来技術と比較して、熱交換プレートの幅に沿ったガスケットの数は、熱交換プレートの凝縮セクションの長手方向の大部分に沿って４から３に、熱交換プレートの長手方向のいくつかの部分に沿ってさえ６から４に減少した。また、熱交換プレートの幅に沿ったポートの数が３つから２つに減少した。ガスケットは通常、ゴム製である。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、それぞれの熱交換プレートは、凝縮出口を規定する第５のポートを画定し、第５のポートが、第２のプレート隙間の凝縮セクションと連通し、第１のプレート隙間の冷却セクションに対してシールされる。

第５のポートは、凝縮液、つまり通常は淡水の出口を構成する。第５のポートは、凝縮セクションの下部に落下して蓄積する液滴を形成する凝縮液を収集できるように、凝縮セクションの下に配置する必要がある。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、第５のポートは、熱交換プレートの中央に配置されている。熱交換プレートを中心軸の周りに１８０度反転させるために、第５のポートを中央に配置することができる。

それぞれの熱交換プレートが、第１のポートペアに隣接する第５のポートと、第２のポートペアに隣接する第６のポートとを画定し、第５のポートおよび第６のポートは、実質的に等しいサイズおよび構成で、中心軸に対して対称に配置されており、それぞれの回転プレートの第６のポートが、隣接する熱交換プレートの第５のポートと合わさって、気化したフィードのための通路を規定する一方、それぞれの回転プレートの第５のポートが、隣接する熱交換プレートの第６のポートと合わさって、第１のプレート隙間の冷却セクションに対してシールされた凝縮出口を規定する。

これは、中央に配置された第５のポートの代替手段である。第２のエッジに隣接する第５のポートおよび第１のエッジに対称的に配置された対応する第６のポートを使用することによって、第５および第６のポートが交換可能であるように、熱交換プレート全体が対称になる。これにより、熱交換プレートを同一にし、中心軸を中心に回転させることができる。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、フィードは海水である。海水の淡水への脱塩が一般的な用途であるが、フルーツジュースの濃縮などの他の用途も可能である。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、それぞれの熱交換プレートは、凝縮セクションにおいて波形にされ、それにより隆起部および谷部を形成し、そこでは、凝縮セクションの隆起部が反対側の冷却セクションの谷部に対応し、逆もまた同様である。波形は、凝縮セクションと冷却セクションの間の熱伝達を増加させる。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、対向する熱交換プレートは、対向する隆起部が接触点で互いに接触するように構成される。接触点は、プレート隙間の圧力が異なるために生じ得る荷重に耐えるために使用され得る。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、対向する熱交換プレートの隆起部は、十字形のパターンを形成する。十字形のパターンは、熱伝達を増加させ得る、流体に乱流を発生することができる。同一の熱交換プレートを使用して、対向する隆起部が接触点で互いに接触し、互いに向かい合う隆起部の十字形のパターンを形成するように構成するために、１つおきのプレートを裏返す、すなわち中心軸の周りに１８０度回転させることができる。熱交換プレートを裏返してもポートの位置は変わらないが、熱交換プレートの波形パターンは中心軸を中心に１８０度回転する。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、各ポートペアのポートは、プレートパッケージがその通常の使用位置にあるときに、互いに対して垂直に配置される。このようにして、各ペア内のポートは上下に配置されている。

第１の態様のさらなる実施形態によれば、冷却セクションは、冷却流体の流れを第１の長手方向エッジに向けて案内するための水平流れ案内要素を備える。このようにして、冷却セクション内の流れは、第２のエッジの入口から第１のエッジに向かって、次に第２のエッジの出口に向かって戻り得る。

上述した目的は、第２の態様において、フィードを処理するためのプレート式熱交換器用のプレートによって実現されており、熱交換プレートは、
前面（前側）および反対側の背面（後側）と、
第１の長手方向エッジ、反対側の第２の長手方向エッジ、および第１の長手方向エッジと第２の長手方向エッジとの間で実質的に中央に延在する中心軸と、
第１の長手方向エッジに隣接して配置された第１のポートペアを形成する第１のポートおよび第２のポートと、第２の長手方向エッジに隣接して配置された第２のポートペアを形成する第３のポートおよび第４のポートとであって、該第１のポートペアおよび第２のポートペアは実質的に等しいサイズおよび構成で、中心軸に対して対称に配置されている、第１のポートおよび第２のポートと第３のポートおよび第４のポートと、
を画定し、
当該熱交換プレートは、プレートパッケージを形成する同一の熱交換プレートが一緒に連続して配置されるように構成されており、１つおきの熱交換プレートが、隣接する熱交換プレートのそれぞれの前面および背面が互いに向き合うように、中心軸を中心に１８０度回転され、これにより、前面同士の間に第１のプレート隙間を確立し、背面同士の間に第２のプレート隙間を確立し、前記熱交換プレートの第１のポートペアが、前記隣接する熱交換プレートの第２のポートペアと合わさって、気化したフィードのための通路を規定し、一方、前記熱交換プレートの第２のポートペアが、前記隣接する熱交換プレートの第１のポートペアと合わさって、冷却流体のための通路を規定している。

上記の熱交換プレートは、好ましくは、第１の態様によるプレート式熱交換器で使用される。ガスケット溝は、プレート式熱交換器内のガスケットを保持し、一方の側に第１のタイプのガスケットを保持し、反対側に第２のタイプのガスケットを保持するために熱交換プレートに形成される。特定の領域は、熱交換プレートの片側の凝縮セクションと熱交換プレートの反対側の冷却セクションとの間の熱交換領域を規定する。熱交換プレートの両面は、使用するガスケットのタイプを変更することにより、原則として交換可能である。

上述した目的は、第２の態様による熱交換プレートと一緒に使用するためのガスケットによって第３の態様で実現され、ガスケットは、冷却流体を循環させるための冷却セクションを規定し、冷却流体のための通路は、冷却セクションと連通し、気化したフィードの通路に対してシールされている。このガスケットは、熱交換プレートを介して凝縮セクションを冷却するための冷却セクションを規定する第１のタイプである。

上述した目的は、第２の態様による熱交換プレートと一緒に使用するためのガスケットによって第４の態様で実現され、ガスケットは、気化したフィードを受容して凝縮するための凝縮セクションを規定し、気化したフィードの通路は、凝縮セクションと連通し、冷却流体のための通路に対してシールされている。このガスケットは、冷却セクションからシールされた凝縮セクションを規定する第２のタイプである。

上述した目的は、第５の態様による、プレートパッケージ内に複数の熱交換プレートを連続した配置で設けることによって、フィードを処理するためのプレート式熱交換器を製造する方法により実現されており、
それぞれの熱交換プレートが、
前面（前側）および反対側の背面（後側）と、
第１の長手方向エッジ、反対側の第２の長手方向エッジ、および第１の長手方向エッジと第２の長手方向エッジとの間で実質的に中央に延在する中心軸と、
第１の長手方向エッジに隣接して配置された第１のポートペアを形成する第１のポートおよび第２のポートと、第２の長手方向エッジに隣接して配置された第２のポートペアを形成する第３のポートおよび第４のポートとであって、該第１のポートペアおよび第２のポートペアは等しいサイズおよび構成で、前記中心軸に対して対称に配置されている、第１のポートおよび第２のポートと第３のポートおよび第４のポートと、
を画定し、
１つおきの熱交換プレートが、隣接する熱交換プレートのそれぞれの前面および背面が互いに向き合うように、前記中心軸を中心に１８０度回転された回転プレートを形成し、これにより、隣接する熱交換プレートの前面同士の間に第１のプレート隙間を確立し、背面同士の間に第２のプレート隙間を確立し、それぞれの前記回転プレートの第２のポートペアが、隣接する熱交換プレートの第１のポートペアと合わさって、気化フィードのための通路を規定し、それぞれの前記回転プレートの第１のポートペアが、隣接する熱交換プレートの第２のポートペアと合わさって、冷却流体のための通路を規定し、それにより、それぞれの前記第１のプレート隙間が、前記熱交換プレートを介して凝縮セクションを冷却するための冷却流体を循環させるための冷却セクションを規定する第１のタイプのガスケットを含み、それぞれの前記第２のプレート隙間が、気化フィードを受容して凝縮するための、前記冷却セクションの反対側の凝縮セクションを規定する第２のタイプのガスケットを含み、前記気化フィードのための通路が、前記凝縮セクションと連通し、前記冷却セクションに対してシールされており、前記冷却流体のための通路が、前記冷却セクションと連通し、前記凝縮セクションに対してシールされている。

第５の態様による方法は、好ましくは、第１の態様による熱交換器を製造するために使用され得る。

本発明のプレート式熱交換器の側面図 第１の仕様におけるプレート式熱交換器の前面（前側）の図。 第１の仕様におけるプレート式熱交換器の背面（後側）の図。 第２の仕様におけるプレート式熱交換器の前面（前側）の図。 第２の仕様におけるプレート式熱交換器の背面（後側）の図。

図１は、本発明のプレート式熱交換器１０の側面を示している。以下の説明では、海水の淡水化に関する用途が説明されており、すなわち、フィードは海水である。しかしながら、本発明は、フィードが海水であることに限定されず、他の任意の処理、例えば、液体の蒸留にも言及し得ることに留意されたい。プレート式熱交換器は、多数の圧縮成形熱交換プレート１２を含み、これらは、互いに平行に、そしてそれらがプレートパッケージ１４を形成するように連続した配置で構成されている。プレートパッケージ１４は、フレームプレート１６と圧力プレート１８との間に設けられる。

熱交換プレート１２の間に、第１のプレート隙間２０および第２のプレート隙間２２が形成される。第１のプレート隙間２０および第２のプレート隙間２２は、実質的にそれぞれの第１のプレート隙間２０が２つの第２のプレート隙間２２によって囲まれ、実質的にそれぞれの第２のプレート隙間２２が２つの第１のプレート隙間２０に囲まれるような方法で、プレートパッケージ１４において交互の順序で設けられる。プレートパッケージ１４の異なるセクションは、それぞれのプレート隙間のガスケット（図示せず）によって互いに区切られ、そこでは、第１のプレート隙間２０は、第１のタイプのガスケット（図示せず）を含み、第２のプレート隙間２２は、第２のタイプのガスケット（図示せず）を含む。プレートパッケージ１４、すなわち、熱交換プレート１２およびそれらの間に設けられるガスケット（図示せず）は、それ自体が知られている方法で、概略的に示された締め付けボルト２４によって一緒に保持されている。

プレートパッケージ１４は、冷却水入口導管２６、冷却水出口導管２８、および淡水出口導管３０に接続されている。冷却水は、通常、海水であり、したがって、冷却水出口導管２８は、冷却水によって吸収された熱を回収するための海水入口導管３２に接続されている。プレートパッケージ１２は、加熱流体入口導管３４および加熱流体出口導管３６にさらに接続されている。加熱流体は、フィード、すなわち、海水入口導管３２を通ってプレートパッケージ１４に入る海水を気化させるために使用される。加熱流体は、船のエンジンからのジャケット水などの加熱水であり得る。凝縮された淡水は、淡水出口導管３０を通ってプレートパッケージ１４を出る。

図２Ａは、１２ａで示された熱交換プレートの前面と、本発明の第１の実施形態によるプレート式熱交換器の第１のタイプのガスケット３８との状態を示している。ここでは、熱交換プレート１２ａの上部および第１のタイプのガスケット３８のみが示されている。

それぞれの熱交換プレート１２ａは、第１の長手方向エッジ４０と、第１の長手方向エッジ４０と実質的に平行な反対側の第２の長手方向エッジ４２と、吊り下げおよび／またはステアリングアクスル／デバイス用の排気口を含む上端４４と、上端４４の反対側に位置している下端（図示せず）とを有している。熱交換プレート１２ａはさらに、長手方向エッジ４０、４２の間で実質的に中央に長手方向に延在する中心軸４６を規定する。プレートパッケージが通常の使用位置にあるとき、中心軸４６は実質的に垂直に延在する。

熱交換プレート１２ａは、以下で議論されるいくつかのポートを規定する。第１のポート４８および第２のポート５０は、第１の長手方向エッジ４０に隣接する第１のポートペアを形成する。第３のポート５４および第４のポート５６は、第２の長手方向エッジ４２に隣接する第２のポートペアを形成する。第５のポート５２は、第１の長手方向エッジ４０に隣接する第２のポート５０の下に設けられる。第６のポート５８は、第２の長手方向エッジ４２に隣接する第４のポート５６の下に設けられる。ポート４８、５０、５２および５４、５６、５８は、中心軸４４を中心に対称に配置されている。

熱交換プレート１２ａの前面において、第１のポート４８、第２のポート５０、および第５のポート５２は、気化したフィードが熱交換プレート１２ａを通過することを可能にするための通路を形成する。第３のポート５４は冷却水出口ポートを形成し、第４のポート５６は冷却水入口ポートを形成する。冷却水出口ポート５４は、冷却水入口ポート５６の上に位置している。第６のポート５８は、淡水出口ポートを形成している。冷却水入口ポート５４は冷却水入口導管と連通し、冷却水出口ポート５６は冷却水出口導管と連通し、淡水出口ポート５８は淡水出口導管と連通している。

第１のタイプのガスケット３８は、熱交換プレート１２ａを取り囲み、冷却水入口ポート５６および冷却水出口ポート５４と連通する冷却セクション６０ａを規定する。熱交換プレート１２ａは、冷却セクション６０ａで波形にされ、ガスケット５２は、冷却セクション６０ａをカバーしながら、冷却水の流れを案内し、冷却水入口ポート５６から冷却水出口ポート５４に１８０度回転させるための流れ案内要素６２を規定する。淡水出口ポート５８は、第１のタイプのガスケット３８によって囲まれており、冷却水による淡水出口ポート５８へのアクセスを防止している。

第１のポート４８、第２のポート５０および第５のポート５２は、サイズおよび形状がそれぞれ第３のポート５４、第４のポート５６および第６のポート５８に対応し、これらは中心軸４６に対して対称に配置される。このように、熱交換プレートは、６つのポート４８、５０、５２、５４、５６、５８の構成を変更することなく、中心軸４６を中心に回転させることができる。ガスケット３８は、第１のポート４８、第２のポート５０、第５のポート５２および第６のポート５８が、冷却セクション６０ａ、冷却水入口ポート５６および冷却水出口ポート５４に対してシールされるように配置される。

冷却セクション６０ａは、熱交換プレート１２ａを介した熱伝達を増加させるために、谷部および隆起部を規定する波形である。第１のプレート隙間は、熱交換プレート１２ａの間に配置された第１のタイプのガスケット３８を有する２つのプレート１２ａを向かい合わせに配置することによって形成される。プレート隙間を形成する２つのプレート１２ａは同一であるが、熱交換プレート１２ａの一方が、中心軸４６を中心に１８０度回転される。このようにして、熱交換プレート１２ａの波形部は、対向する隆起部が十字形のパターンを形成して接触点で互いに接触するように構成され得る。

図２Ｂは、本発明の第１の実施形態による、熱交換プレート１２ａの背面およびプレート式熱交換器の第２のタイプのガスケット６４の状態に対応する回転熱交換プレート１２ｂを示す。したがって、熱交換プレート１２ｂは、中心軸４６を中心に１８０度回転されていることを除いて、熱交換プレート１２ａと同じである。

背面は、前面のガスケット３８とは異なるガスケット６４を含む。ガスケット６４は、熱交換プレート１２ｂを取り囲み、有用側の冷却セクションの反対側である凝縮セクション６０ｂを規定する。現在の回転プレートでは、ポートは中心軸４６に対しミラーリングされている。したがって、凝縮セクション６０ｂは、第３のポート５４、第４のポート５６、第５のポート５２、および第６のポート５８と連通しているが、第１のポート４８および第２のポート５０は、冷却水入口ポートおよび冷却水出口ポートであり、これらは両方とも、互いに対して、および凝縮セクション６０ｂに対してシールされている。背面は第２のプレート隙間を形成する。

回転した熱交換プレート１２ｂからわかるように、第３のポート５４、第４のポート５６および第６のポート５８は、気化したフィードが熱交換プレート１２ｂを通過することを可能にするための通路であり、第５のポート５２は淡水出口ポートを形成する。第１のポート４８および第２のポート５０は、それぞれ、冷却水出口ポートおよび冷却水入口ポートを形成し、互いに対して、および凝縮セクション６０ｂに対してシールされている。

熱交換プレートの下部は以下に提示されていないが、それは、例えば、国際公開第２００６／１０４４４３号（特許文献２）から当技術分野で一般に知られているように、蒸発セクションと、凝縮セクションおよび／または冷却セクションの下の分離セクションとを含む。分離セクションは、蒸発セクションから気化したフィードを受容し、気化したフィードは、両方のプレート隙間の下部から出てくる。有用プレート(utility plate)上の隙間の気化したフィードは、通過ポートを使用してプロセスプレートの隙間に入る。気化したフィードは凝縮セクションに入り、熱交換プレートの反対側にある冷却セクションによってもたらされる冷却から凝縮される。凝縮されたフィードは、淡水出口導管と連通している淡水出口ポートで収集される。

図３Ａは、本発明の第２の実施形態による、熱交換プレート１２ａ´の前面およびプレート式熱交換器の第１のタイプのガスケット３８´の状態を示している。第２の実施形態は、第５のポートおよび第６のポートが、中心軸４４´を中心に中央に対称的に配置された淡水出口ポート５２´に併合されていることを除いて、原則として第１の実施形態と同一である。したがって、第３の蒸気通過ポートは省略されている。このようにして、熱交換プレートを対称に保ちながら、集中型出口導管が実現され得る。動作原理は前の実施形態と同じである。ガスケット３８´は、冷却セクション６０ａ´と熱交換プレート１２ａ´の前面にある淡水出口ポート５２´との間のアクセスを防止する。

図３Ｂは、本発明の第２の実施形態による、熱交換プレート１２ｂ´の背面（裏側）およびプレート式熱交換器の第２のタイプのガスケット６４´の状態を示している。凝縮されたフィードが凝縮セクション６０ｂ´から淡水出口ポート５２´に流れることを可能にするために、凝縮セクション６０ｂ´と淡水出口ポート５２´との間にアクセスが設けられる。

１０ プレート式熱交換器
１２ 熱交換プレート
１２ａ 熱交換プレート、前面（前側）
１２ｂ 熱交換プレート、背面（後側）
１４ プレートパッケージ
１６ フレームプレート
１８ 圧力プレート
２０ 第１のプレート隙間
２２ 第２のプレート隙間
２４ 締め付けボルト
２６ 冷却水入口導管
２８ 冷却水出口導管
３０ 淡水出口導管
３２ 海水入口導管
３４ 加熱流体入口導管
３６ 加熱流体出口導管
３８ 第１のタイプのガスケット
４０ 第１の長手方向エッジ
４２ 第２の長手方向エッジ
４４ 上端
４６ 中心軸
４８ 第１のポート
５０ 第２のポート
５２ 第５のポート
５４ 第３のポート
５６ 第４のポート
５８ 第６のポート
６０ａ 冷却セクション
６０ｂ 凝縮セクション
６２ 案内要素
６４ 第２のタイプのガスケット
（´）は、異なる実施形態における同様の特徴を示す。

Claims (14)

1. フィードを処理するためのプレート式熱交換器であって、プレートパッケージ内に連続して配置された複数の熱交換プレートを含むプレートパッケージを含んでなるプレート式熱交換器において、
   それぞれの熱交換プレートが、
   前面および反対側の背面と、
   第１の長手方向エッジ、反対側の第２の長手方向エッジ、および前記第１の長手方向エッジと前記第２の長手方向エッジとの間で実質的に中央に延在する中心軸と、
   前記第１の長手方向エッジに隣接して配置された第１のポートペアを形成する第１のポートおよび第２のポートと、前記第２の長手方向エッジに隣接して配置された第２のポートペアを形成する第３のポートおよび第４のポートとであって、第１のポートペアおよび第２のポートペアは等しいサイズおよび構成で、前記中心軸に対して対称に配置されている、第１のポートおよび第２のポートと第３のポートおよび第４のポートと、
   を画定し、
   １つおきの熱交換プレートが、隣接する熱交換プレートのそれぞれの前面および背面が互いに向き合うように、前記中心軸を中心に１８０度回転された回転プレートを形成し、これにより、隣接する熱交換プレートの前面同士の間に第１のプレート隙間を確立し、背面同士の間に第２のプレート隙間を確立し、それぞれの前記回転プレートの第２のポートペアは、隣接する熱交換プレートの第１のポートペアと合わさって、気化したフィードのための通路を画定し、それぞれの前記回転プレートの第１のポートペアは、隣接する熱交換プレートの第２のポートペアと合わさって、冷却流体のための通路を画定し、それにより、それぞれの前記第１のプレート隙間が、熱交換プレートを介して凝縮セクションを冷却するための冷却流体を循環させるための冷却セクションを規定する第１のタイプのガスケットを含み、それぞれの前記第２のプレート隙間が、気化したフィードを受容して凝縮するための、前記冷却セクションの反対側の凝縮セクションを規定する第２のタイプのガスケットを含み、前記気化したフィードのための通路は、前記凝縮セクションと連通し、前記冷却セクションに対してシールされており、前記冷却流体のための通路は、前記冷却セクションと連通し、前記凝縮セクションに対してシールされていることを特徴とする、プレート式熱交換器。
2. それぞれの前記熱交換プレートが、凝縮出口を規定する第５のポートを画定し、前記第５のポートが、前記第２のプレート隙間の凝縮セクションと連通し、前記第１のプレート隙間の冷却セクションに対してシールされていることを特徴とする、請求項１に記載のプレート式熱交換器。
3. 前記第５のポートが前記熱交換プレートの中央に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のプレート式熱交換器。
4. それぞれの前記熱交換プレートが、前記第１のポートペアに隣接する第５のポートと、前記第２のポートペアに隣接する第６のポートとを画定し、前記第５のポートおよび前記第６のポートは、実質的に等しいサイズおよび構成で、前記中心軸に対して対称に配置されており、それぞれの前記回転プレートの第６のポートが、隣接する熱交換プレートの第５のポートと合わさって、気化したフィードのための通路を規定し、一方、それぞれの前記回転プレートの第５のポートが、隣接する熱交換プレートの第６のポートと合わさって、前記第１のプレート隙間の冷却セクションに対してシールされた凝縮出口を規定していることを特徴とする、請求項１に記載のプレート式熱交換器。
5. 前記フィードが海水であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。
6. それぞれの前記熱交換プレートが前記凝縮セクションにおいて波形にされ、それにより隆起部および谷部が形成され、それによって前記凝縮セクションの隆起部が対向する前記冷却セクションの谷部に対応し、逆もまた同様であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。
7. 対向する前記熱交換プレートは、対向する前記隆起部が接触点で互いに接触するように配置されていることを特徴とする、請求項６に記載のプレート式熱交換器。
8. 対向する前記熱交換プレートの隆起部が十字形のパターンを形成していることを特徴とする、請求項７に記載のプレート式熱交換器。
9. 前記プレートパッケージが通常の使用位置にあるとき、それぞれのポートペアのポートが互いに対して垂直に配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。
10. 前記冷却セクションが、前記冷却流体の流れを前記第１の長手方向エッジに向けて案内するための水平流れ案内要素を備えていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のプレート式熱交換器。
11. フィードを処理するためのプレート式熱交換器用の熱交換プレートであって、
    前面および反対側の背面と、
    第１の長手方向エッジ、反対側の第２の長手方向エッジ、および前記第１の長手方向エッジと前記第２の長手方向エッジとの間で実質的に中央に延在する中心軸と、
    前記第１の長手方向エッジに隣接して配置された第１のポートペアを形成する第１のポートおよび第２のポートと、前記第２の長手方向エッジに隣接して配置された第２のポートペアを形成する第３のポートおよび第４のポートとであって、該第１のポートペアおよび第２のポートペアは実質的に等しいサイズおよび構成で、前記中心軸に対して対称に配置されている、第１のポートおよび第２のポートと第３のポートおよび第４のポートと、
    を画定し、
    当該熱交換プレートは、プレートパッケージを形成する同一の熱交換プレートが一緒に連続して配置されるように構成されており、１つおきの熱交換プレートが、隣接する熱交換プレートのそれぞれの前面および背面が互いに向き合うように、前記中心軸を中心に１８０度回転され、これにより、前面同士の間に第１のプレート隙間を確立し、背面同士の間に第２のプレート隙間を確立し、前記熱交換プレートの第１のポートペアが、前記隣接する熱交換プレートの第２のポートペアと合わさって、気化したフィードのための通路を規定し、一方、前記熱交換プレートの第２のポートペアが、前記隣接する熱交換プレートの第１のポートペアと合わさって、冷却流体のための通路を規定していることを特徴とする、熱交換プレート。
12. 請求項１１に記載の熱交換プレートと一緒に使用するためのガスケットであって、冷却流体を循環させるための冷却セクションを規定し、前記冷却流体のための通路が、前記冷却セクションと連通し、前記気化したフィードのための通路に対してシールされていることを特徴とする、ガスケット。
13. 請求項１１に記載の熱交換プレートと一緒に使用するためのガスケットであって、気化したフィードを受容して凝縮するための凝縮セクションを規定し、前記気化したフィードのための通路が、前記凝縮セクションと連通し、前記冷却流体のための通路に対してシールされていることを特徴とする、ガスケット。
14. プレートパッケージ内に複数の熱交換プレートを連続した配置で設けることによって、フィードを処理するためのプレート式熱交換器を製造する方法であって、
    それぞれの熱交換プレートが、
    前面および反対側の背面と、
    第１の長手方向エッジ、反対側の第２の長手方向エッジ、および前記第１の長手方向エッジと前記第２の長手方向エッジとの間で実質的に中央に延在する中心軸と、
    前記第１の長手方向エッジに隣接して配置された第１のポートペアを形成する第１のポートおよび第２のポートと、前記第２の長手方向エッジに隣接して配置された第２のポートペアを形成する第３のポートおよび第４のポートとであって、該第１のポートペアおよび第２のポートペアは等しいサイズおよび構成で、前記中心軸に対して対称に配置されている、第１のポートおよび第２のポートと第３のポートおよび第４のポートと、
    を画定し、
    １つおきの熱交換プレートが、隣接する熱交換プレートのそれぞれの前面および背面が互いに向き合うように、前記中心軸を中心に１８０度回転された回転プレートを形成し、これにより、隣接する熱交換プレートの前面同士の間に第１のプレート隙間を確立し、背面同士の間に第２のプレート隙間を確立し、それぞれの前記回転プレートの第２のポートペアが、隣接する熱交換プレートの第１のポートペアと合わさって、気化フィードのための通路を規定し、それぞれの前記回転プレートの第１のポートペアが、隣接する熱交換プレートの第２のポートペアと合わさって、冷却流体のための通路を規定し、それにより、それぞれの前記第１のプレート隙間が、前記熱交換プレートを介して凝縮セクションを冷却するための冷却流体を循環させるための冷却セクションを規定する第１のタイプのガスケットを含み、それぞれの前記第２のプレート隙間が、気化フィードを受容して凝縮するための、前記冷却セクションの反対側の凝縮セクションを規定する第２のタイプのガスケットを含み、前記気化フィードのための通路が、前記凝縮セクションと連通し、前記冷却セクションに対してシールされており、前記冷却流体のための通路が、前記冷却セクションと連通し、前記凝縮セクションに対してシールされていることを特徴とする、プレート式熱交換器を製造する方法。

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