KR20180091885A - 플레이트 열 교환기 - Google Patents

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KR20180091885A
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프레데릭 론데
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알파 라발 코포레이트 에이비
알파 라발 코포레이트 에이비
알파 라발 비카브 에스에이에스
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Abstract

고압 플레이트 열 교환기로서, 인클로저(14)를 형성하기 위해 결합된 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)를 가지는 케이싱(2)을 포함하고,
열 전달 플레이트의 스택(20)은 인클로저(14) 내에 배열되고, 상기 열 전달 플레이트는 열 전달 플레이트 내 관통 구멍 형태의 개구를 가지고,
상기 개구는 플레이트 스택(20) 내 제1 유체(F1)가 유동하는 공간(24)을 형성하고,
강화 요소(50)는 열 전달 플레이트 내 개구를 통해 연장되며 상기 플레이트 열 교환기가 상기 플레이트 열 교환기를 통해 흐르는 제1 유체(F1) 및 제2 유체(F2) 중 어느 것으로부터 압력을 받을 때 상부 커버(4) 및 하부 커버(5) 각각에 상기 커버들(4, 5)을 지지하기 위해 연결된다.

Description

플레이트 열 교환기
본 발명은 열 전달 플레이트(heat transfer plate) 스택(stack)이 배열되는 인클로저(enclosure)를 형성하기 위해 결합된 쉘, 상부 커버 및 하부 커버 형태의 케이싱을 가지는 플레이트 열 교환기(plate heat exchanger)에 관한 것이다. 열 전달 플레이트는 열 전달 플레이트 내 관통 구멍의 형태로 개구를 가지고, 개구는 플레이트 스택 내에 제1 유체가 유동하는 공간을 형성한다. 플레이트는 제2 유체의 유체 입구로 기능하는 제1 섹션, 및 상기 제1 섹션의 반대편에 있고 제2 유체의 유체 출구로 기능하는 제2 섹션을 가진다.
오늘날 많은 상이한 유형의 플레이트 열 교환기가 존재하며 그 유형에 따라 다양한 어플리케이션에서 이용된다. 일부 유형의 플레이트 열 교환기는 결합된 열 전달 플레이트가 배열되는 밀봉된 인클로저를 형성하는 케이싱으로부터 조립된다. 열 전달 플레이트는 열 전달 플레이트 사이에 제1 및 제2 유체를 위한 교번식 제1 및 제2 유동 경로가 형성된 열 전달 플레이트 스택을 형성한다.
플레이트 열 교환기의 일 유형은 열 전달 플레이트 내 관통 구멍의 형태로 하나 이상의 개구(포트)를 가진다. 유체는 직접적으로, 또는 예컨대 개구를 통해 연장되는 파이프 구조를 통해 개구로 유동한다. 유체는 일반적으로 열 전달 플레이트 내 개구의 유입구 섹션에서 개별의 열 전달 플레이트로 유입되고, 플레이트를 가로질러 유동하며 동일한 개구 또는 또다른 개구의 유출구 섹션에서 플레이트를 떠난다. 유출구 섹션은, 열 전달 플레이트 상에서, 유입구 섹션의 반대편에 배열된다.
제2 유체는 때로는 플레이트 주변부의 유입구 섹션에서 열 전달 플레이트에 유입되고, 플레이트를 가로질러 유동하고, 플레이트 주변부의 유출구 섹션에서 플레이트를 떠나는데, 유출구 섹션은 유입구 섹션의 반대편에 있다. 일부 플레이트 열 교환기에서는 제2 유체가 열 전달 플레이트 내 추가적인 개구를 통해 열 전달 플레이트에 유입되고 떠난다.
명백하게, 제1 유체의 유입구 및 유출구는 하나 걸러 하나의 플레이트 쌍(every second pair of plates) 사이에 위치되는 반면, 제2 유체의 유입구 및 유출구는 다른, 하나 걸러 하나의 플레이트 쌍(every other, second pair of plates) 사이에 위치된다. 따라서, 제1 및 제2 유체는 열 전달 플레이트의 각 측부에 대하여, 하나 걸러 하나의 열 전달 플레이트 쌍 사이에서 유동한다. 제1 유체를 위한 유입구 및 유출구를 가지는 플레이트 쌍의 플레이트는 일반적으로 제1 유체를 위한 개구가 위치하는 곳을 제외한 모든 에지를 따라 서로 밀봉되는 반면, 제2 유체를 위한 유입구 및 유출구를 가지는 플레이트 쌍의 플레이트는 제2 유체를 위한 개구가 위치하는 곳을 제외한 모든 에지에서 서로 밀봉된다.
밀봉된 열 전달 플레이트는 서로 결합되고 열 전달 플레이트는 때로는 플레이트 묶음(plate pack) 또는 열 전달 플레이트 스택으로 지칭된다. 열 전달 플레이트 스택은 실질적으로 하나 이상의 내부 관통 구멍을 가지는 원통형 형상을 가진다. 열 전달 플레이트 스택은 모두 용접될 수 있어, 열 전달 플레이트 사이의 고무 개스킷(gasket)이 생략될 수 있다. 이는 열교환기가 높은 온도 및 높은 압력에서 광범위한 공격성 유체(aggressive fluid)와의 작동에 적합하게 한다.
열 전달 플레이트가 케이싱에 의해 둘러싸이는 경우, 플레이트 열 교환기는 다른 많은 유형의 플레이트 열 교환기와 비교하여 높은 압력 수준을 견딜 수 있다. 케이싱을 갖는 플레이트 열 교환기는 소형이고 열 전달 특성이 우수하며 파손 없이 고강도의 작동 조건을 견딜 수 있다.
열 교환기의 유지보수 동안, 열 전달 플레이트 스택은 예컨대 쉘의 상부 또는 하부 커버의 제거 및 열 전달 플레이트 스택을 세정제로 플러싱함으로써 접근 및 세정될 수 있다. 또한 열 전달 플레이트 스택이 쉘 내부에 적절히 배치될 수 있는 한 열 전달 플레이트 스택을 이전의 스택과 동일 또는 상이할 수 있는 새로운 스택으로 대체하는 것도 가능하다.
통상, 플레이트 열 교환기는 종래의 열교환기로 사용되는 것뿐만 아니라, 콘덴서 또는 리보일러로서도 적합하다. 후자의 두 경우에서 쉘은 응축물을 위한 추가적인 유입구/유출구를 포함할 수 있고, 이는 특별한 분리기 유닛의 필요성을 제거할 수 있다.
케이싱을 갖는 플레이트 열 교환기 및 그 안에 배열된 플레이트 스택은 표시된 바와 같이, 상기 유형에 대해 매우 특정한 이점 및 특성의 조합을 제공한다. 특허 문헌 EP2002193A1에서 발견되는 것과 같은 열교환기의 다수의 실시양태가 개시되어 있다. 몇몇 다른 유형의 플레이트 열 교환기와 비교하여, 케이싱을 갖는 플레이트 열 교환기는 소형 설계를 가지며 높은 압력 수준을 견딜 수 있다. 그러나, 이러한 열교환기가 예컨대 열교환기의 작동 중에 발생하는 온도의 변화 및 유체 압력 변화에 의한 내부적인 스트레스를 처리하는 능력에 대해 향상될 수 있을 것으로 추정된다.
본 발명의 목적은 케이싱을 갖는 플레이트 열 교환기의 향상된 내구성을 제공하는 것이다. 특히, 플레이트 열 교환기가 온도 변화 및 유체 압력 변동을 더 양호하게 견디는 능력을 향상시키는 것이 목적이다.
이러한 목적을 이루기 위해서 플레이트 열 교환기가 제공된다. 플레이트 열 교환기는 고압 열교환기다. 열 플레이트 열 교환기는 인클로저를 형성하기 위해 결합된 쉘, 상부 커버 및 하부 커버를 가지는 케이싱을 포함한다. 복수의 열 전달 플레이트가 영구히 서로 결합되어 인클로저 내에 배열되고, 열 전달 플레이트 사이에 제1 유체 및 제2 유체를 위한 교번식 제1 및 제2 유동 경로를 가지는 플레이트 스택을 형성한다. 열 전달 플레이트는 열 전달 플레이트 내 관통 구멍 형태의 개구로서, 상기 개구는 플레이트 스택에 제1 유체가 유동하는 공간을 형성하는 개구, 및 제2 유체의 유체 입구로 기능하는 제1 섹션, 및 제1 섹션 반대편에 있고 제2 유체의 유체 출구로 기능하는 제2 섹션을 가진다. 강화 요소는 열 전달 플레이트의 개구를 통해, 상부 커버로부터 하부 커버까지 연장되고, 플레이트 열 교환기에 제1 유체 및 제2 유체 중 어느 것으로부터 압력이 가해질 때 강화 요소가 상부 커버 및 하부 커버 각각에 상기 커버들을 지지하기 위해 연결된다. 강화 요소는 상부 커버 및 하부 커버의 변형을 방지한다. 플레이트 열 교환기가 고압 열교환기라는 공식에 대한 대안 또는 보완으로서 플레이트 열 교환기가 적어도 5 MPa의 압력을 견디는 것으로 특정될 수 있다.
제공된 플레이트 열 교환기는 온도 변화 및 유체 압력 변동을 견디는 매우 높은 능력을 가진다는 장점이 있다. 또한, 플레이트 열 교환기에 대해 원하는 내구성 및 기계적 강도를 얻기 위해 쉘에 비교적 적은 재료가 요구된다. 플레이트 열 교환기는 후술되는 바와 같이 복수의 추가적 특성을 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 특성은, 단독으로 또는 조합으로, 온도 변화 및 유체 압력 변동을 효과적으로 견디는 플레이트 열 교환기의 능력에 더욱 기여하고, 여전히 비교적 적은 재료의 쉘을 사용할 수 있다.
본 발명의 또다른 목적, 특징, 양태 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 도면으로부터 나타날 것이다.
본 발명의 실시양태가 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 예로서 설명된다.
도 1. 도 2의 라인 B-B를 따라 본, 강화된 플레이트 열 교환기의 단면 평면도
도 2. 도 1의 라인 A-A를 따라 본, 도 1의 열교환기의 단면 측면도
도 3. 도 1의 열교환기 내에 배열된 유동 분할기의 단면 측면도
도 4. 도 3의 유동 분할기의 측면도
도 5. 유사한 열 전달 플레이트와 함께 도 1의 열교환기의 플레이트 스택을 형성할 수 있는 열 전달 플레이트의 주요 평면도
도 6. 도 5에 도시된 종류의 4개의 열 전달 플레이트의 주요 단면 측면도
도 7. 강화된 플레이트 열 교환기의 제2 실시양태의 단면 평면도
도 8. 도 7의 라인C-C를 따라 본, 도 7의 열 교환기의 단면 측면도
도 9. 강화된 플레이트 열 교환기의 제3 실시양태의 단면 측면도
도 10. 강화된 플레이트 열 교환기의 제4 실시양태의 단면 측면도
도 11. 도 10의 열 교환기의 단면 측면도
도 12. 도 11의 열 교환기에 사용될 수 있는 열 전달 플레이트의 주요 평면도
도 13. 강화된 플레이트 열 교환기의 제5 실시양태의 단면 측면도
도 14. 도 13의 열 교환기에 사용될 수 있는 열 전달 플레이트의 주요 평면도
도 1 및 도 2를 참조하여, 플레이트 열 교환기(101)가 도시된다. 플레이트 열 교환기(101)는 원통형 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)를 포함하는 케이싱(2)을 가진다. 상부 커버(4)는 원형 디스크 형상을 가지고 상부 커버(4)의 주변부는 원통형 쉘(3)의 상위 에지에 부착된다. 하부 커버(5)는 원형 디스크 형상을 가지고 하부 커버(5)의 주변부는 원통형 쉘(3)의 하위 에지에 부착된다. 도시된 실시양태에서 커버(4, 5)는 원통형 쉘(3)에 용접된다. 또다른 실시양태에서 커버(4, 5)는 원통형 쉘(3)의 플랜지(도시되지 않음)와 커버(4, 5)를 결합하는 볼트를 통해 원통형 쉘(3)에 부착된다. 서로 영구히 결합된 복수의 열 전달 플레이트(21, 22, 23)는 케이싱(2) 내부의 인클로저(14) 내에 배열되는 플레이트 스택(20)을 형성한다. 스택(20)은, 열 전달 플레이트(21, 22, 23) 사이에, 제1 유체(F1) 및 제2 유체(F2)를 위한 교번식 제1 및 제2 유동 경로(11, 12)를 가지고, 즉 제1 유체(F1)는 열 전달 플레이트의 하나 걸러 하나의 쌍 사이에서 유동한다.
상부 커버(4)는 제1 유동 경로(11)를 통해 열교환기(101)를 통과하는 제1 유체(F1)를 위한 유체 유입구(6)를 가진다. 이러한 유체 유입구(6)는 제1 유체 유입구(6)로 지칭된다. 하부 커버(5)는 제1 유동 경로(11)를 통해 열교환기(101)를 통과하는 제1 유체(F1)를 위한 유체 유출구(7)를 가진다. 이러한 유체 유출구(7)는 제1 유체 유출구(7)로 지칭된다. 제1 유체 유입구(6)는 상부 커버(4)의 중심에 위치하고 제1 유체 유출구(7)는 하부 커버(5)의 중심에 위치한다. 제1 유체 유입구(6) 및 제1 유체 유출구(7)는 케이싱(2)에서 서로 반대편에 위치한다.
원통형 쉘(3)은 제2 유동 경로(12)를 통해 열교환기(101)를 통과하는 제2 유체(F2)를 위한 유체 유입구(8)를 가진다. 이러한 유체 유입구(8)는 제2 유체 유입구(8)로 지칭된다. 원통형 쉘(3)은 또한 제2 유동 경로(12)를 통해 열교환기(101)를 통과하는 제2 유체(F2)를 위한 유체 유출구(9)를 가진다. 유출구(9)는 제2 유체 유출구(9)로 지칭된다. 제2 유체 유입구(8)는 원통형 쉘(3)의 측부 상에, 원통형 쉘(3)의 상위 에지와 원통형 쉘(3)의 하위 에지 사이 중간에 위치한다. 제2 유체 유출구(9)는 제2 유체 유입구(8)의 반대편의 원통형 쉘(3)의 측부 상에, 원통형 쉘(3)의 상위 에지와 원통형 쉘(3)의 하위 에지 사이 중간에 위치한다.
케이싱(2), 즉 도시된 실시양태에서 원통형 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)는 열 전달 플레이트 스택(20)이 배열되는 인클로저(14) 또는 내부 공간(14)을 형성한다. 스택(20)의 열 전달 플레이트, 예를 들면 열 전달 플레이트(21, 22, 23)는 밀봉된 인클로저 내에 영구적으로 결합 및 배열되어, 제1 및 제2 유동 경로(11, 12)가 열 전달 플레이트 사이의 각각의 교번식 유동 경로로 유동한다. 스택(20)의 각각의 열 전달 플레이트는 중심 개구(31)를 가진다. 스택(20)의 몇몇 열 전달 플레이트의 중심 개구는 스택(20)에 중심 공간(24)을 함께 형성한다.
추가로 도 3 및 도 4를 참조하여, 유체 분리 기기(40)는 스택(20)의 중심 공간(24)으로 삽입된다. 분리 기기(40)는 원통(41) 형태를 가지고 스택(20) 내 열 전달 플레이트(21, 22, 23)의 중심 개구(31)에 근접하게 끼워진다. 분리 기기(40)의 높이는 스택(20) 내 중심 공간(24)의 높이와 같다. 유동 분할기(42)는 원통(41)의 상위 부분으로부터 원통(41)의 하위 부분으로 대각선으로 연장되고 원통(41)의 내부는 제1 원통 섹션(43) 및 제2 원통 섹션(44)으로 분리된다. 유동 분할기(42)는 제1 원통 섹션(43)을 제2 원통 섹션(44)으로부터 분리하여, 유체가 섹션(43, 44) 사이로 직접 유동하지 않는다(일부 누설이 발생하는 경우는 제외함). 대신, 유체는 제1 원통 섹션(43)으로부터 제2 원통 섹션(44)으로 스택(20) 내 열 전달 플레이트를 통해 유동한다.
분리 기기(40)는 제1 원통 섹션(43)에 제1 개구(45)를 가지고 제2 원통 섹션(44)에 제2 개구(46)를 가진다. 제1 개구(45)는 제2 개구(46)의 반대편에 배열되고 유동 분할기(42)는 개구(45, 46) 사이에 대칭적으로 배열된다.
도 5를 참조하여 스택(20)에 사용되는 열 전달 플레이트(21) 중 하나가 도시된다. 열 전달 플레이트(21)는 중심 개구(31) 및 교번식 리지(ridge)와 그루브(groove)를 가지는 복수의 열(32, 33)을 가진다. 평판 플레이트 섹션(38)은 열(32, 33)을 서로 분리한다. 열 전달 플레이트(21)는 스택(20)의 다른 열 전달 플레이트의 중심 개구와 함께, 유체 분리 기기(40)가 배열되는 플레이트 스택(20) 내 중심 공간(24)을 형성하는 중심 개구(31)를 가진다. 그 다음에 중심 개구(31)의 제1 부분(34)은 제1 유체(F1)를 위한 유체 유입구(34)의 기능을 하고, 중심 개구(31)의 제2 부분(35)은 제1 유체(F1)를 위한 유체 유출구(35)의 기능을 한다. 유입구(34)는 제1 유체(F1)가 하나 걸러 하나의 열 전달 플레이트 사이의 공간으로 유입되도록 하고, 유출구(35)는 유체가 하나 걸러 하나의 열 전달 플레이트 사이의 같은 공간에서 나가도록 한다. 유출구(35)는, 열 전달 플레이트(21)의 중심(C)을 가로질러 보이는 바와 같이, 유입구(34)의 반대편에 위치한다. 열 전달 플레이트(21)는 또한 제2 유체(F2)를 위한 유체 입구(36) 기능을 하는 제1 측부(36), 또는 제1 섹션(36), 및 제2 유체(F2)를 위한 유체 출구(37) 기능을 하는 제2 측부(37), 또는 제2 섹션(37)을 가진다. 유체 출구(37)는 유체 입구(36)의 반대편에 배열된다. 열 전달 플레이트의 평면을 따라, 열 전달 플레이트의 중심(C)을 통해 연장되는 축선(A1) 주위로 열 전달 플레이트가 하나 걸러 하나씩 180º 회전된 상태에서, 스택(20)의 모든 열 전달 플레이트는 도 5에 도시된 열 전달 플레이트(21)의 형태를 가질 수 있다.
추가로 도 6을 참조하여, 열 전달 플레이트(21, 22, 23)의 주된 도면이, 열 전달 플레이트(21)의 중심(C)으로부터 열 전달 플레이트(21)의 주변 에지(주변부)(39)까지 연장되는 단면을 따라, 추가적인 열 전달 플레이트와 함께 도시된다. 열 전달 플레이트(21)의 주변부(39)는 그 전체 길이를 따라 상위 열 전달 플레이트(22)의 대응하는 주변부와 결합된다. 플레이트(22, 23)는 플레이트(21)의 중심 평면(P1)과 평행한 중심 평면(P2, P3)을 가진다. 플레이트(21, 22) 사이의 사이공간은 제1 유체(F1)를 위한 제1 유동 경로(11)의 일부를 형성한다. 중심 평면(P1)은 열 전달 플레이트(21)를 통해 연장되고, 열 전달 플레이트(21)의 상부 표면(도 5에 도시됨) 및 하부 표면에 평행하다.
열 전달 플레이트(21)의 중심 개구(31)는 유체 유입구(34) 및 유체 유출구(35)가 위치하는 개구의 섹션을 제외하고, 상위 열 전달 플레이트(22)의 유사한 중심 개구와 결합될 수 있다. 유입구(34) 및 유출구(35)는 각각의 각도(α)로써 정의된다(각도(α)는 유출구(35)에서만 도시된다). 유입구 및 유출구(34, 35)는 서로 대칭적으로 반대편에 배열된다. 임의로, 플레이트(22, 23)는 그 중심 개구(31)에서 결합되지 않는다. 그 다음에 분리 기기(40)의 개구(45, 46)는 제1 유체(F1)의 유동을 제한하여, 유체가 유체 유입구(34) 및 유체 유출구(35)에서 플레이트에 유입되고 유출된다. 그 다음에 분리 기기(40)의 개구(45, 46)는 각각의 각도(α°)에 대응한다.
열 전달 플레이트(21)의 중심 개구(31)는 그 전체 길이를 따라 하위 열 전달 플레이트(23)의 대응하는 중심 개구와 결합된다. 플레이트(21, 23) 사이의 사이공간은 제2 유체(F2)를 위한 제2 유동 경로(12)의 일부를 형성한다.
열 전달 플레이트(21)는 부분적으로 하위 열 전달 플레이트(23)와 열 전달 플레이트(21)의 주변부(39)에서 결합될 수 있고, 즉 열 전달 플레이트(21)의 주변부(39)는 하위 열 전달 플레이트(23)의 유사한 주변부와 부분적으로 결합될 수 있다. 플레이트 주변부(31)에서 유체 입구(36) 및 유체 출구(37)는 하위 열 전달 플레이트(23)와 결합되지 않는다. 상기 부분, 즉 결합되지 않은 입구 및 출구(36, 37)는 β도의 각각의 각도로 정의된다. 상기 부분(36, 37)은 대칭적이고 서로 반대편에 배열되며, 제2 유체(F2)를 위한 유체 입구 및 출구의 기능을 하도록 형성된다. 열 전달 플레이트(21, 23)을 그 주변부에서 결합할 필요는 없다. 이러한 경우 제1 측부(36)는 여전히 제2 유체(F2)를 위한 유체 입구(36)로서, 제2 측부(37)는 제2 유체(F2)를 위한 유체 출구(37)로서 기능을 한다. 개스킷은 제2 유체(F2)가 입구 및 출구(36, 37)의 외부 섹션에서 플레이트에 유입되거나 플레이트에서 나가는 것을 방지하도록 배열될 수 있다.
과도한 제2 유체(F2)가, 예컨대 원통형 쉘(3)과 플레이트 스택(20) 사이의 가능한 간극으로 유동함으로써 플레이트 스택(20)을 통과하는 것을 방지하기 위해서, 개스킷 또는 어떠한 다른 우회 차단물(by pass blocker)(도시되지 않음)이 쉘(3)과 플레이트 스택(20) 사이에 배열될 수 있다. 물론, 이러한 개스킷 또는 차단물은 유체 입구(36) 및 유체 출구(37)의 외부에 위치된다.
열 전달 플레이트(21, 22, 23)의 결합은 일반적으로 용접에 의해 달성된다. 열 전달 플레이트(21)는 중심 에지(52)를 가질 수 있는데, 상기 중심 에지(52)는 하위에 인접한 열 전달 플레이트(23)의 대응하는 절첩된 중심 에지를 향해 절첩되고 그와 결합한다. 또한 열 전달 플레이트(21)는 주변 에지(51)를 가질 수 있는데, 상기 주변 에지(51)는 다른, 상위에 인접한 열 전달 플레이트(22)의 대응하는 절첩된 주변 에지를 향해 절첩되고 그와 결합한다.
그리고 열 전달 플레이트(21, 22, 23)는 그 절첩된 에지에서 서로 결합될 수 있다. 플레이트(21, 22)와 같은 플레이트를 유입구(34) 및 유출구(35)를 제외한 모든 섹션에서 그 중심 개구(31)를 따라 밀봉하기 위해 밀봉부(seal)가 분리 기기(40)와 열 전달 플레이트 사이에 배열될 수 있다.
도 1 내지 4를 다시 참조하면, 열 전달 플레이트 상의 유동이 보일 수 있다. 제1 유체의 유동은 "F1"으로 표시된 경로를 따른다. 분리 기기(40) 및 그 유동 분할기(42)에 의해, 제1 유체(F1)의 유동은 제1 유체 유입구(6)를 통과하고, 제1 원통 섹션(43)으로 유입되며 분리 기기(40)의 제1 개구(45)를 통해 유출 되어, 스택(20)의 열 전달 플레이트(21)의 제1 플레이트 유입구(34)로 간다. 그 후, 제1 유체(F1)는 열 전달 플레이트를 가로질러 유동하는 경우, 도 1의 경로(F1)로 표시된 바와 같이, "선회하고", 스택(20)의 열 전달 플레이트(21)의 제1 플레이트 유출구(35)를 통해 열 전달 플레이트를 떠나고, 제2 개구(46)를 통해 제2 원통 섹션(44)으로 유입된다. 제2 원통 섹션(44)으로부터 제1 유체(F1)가 제1 유체 유출구(7)로 유동하고, 여기서 제1 유체(F1)가 열교환기(101)를 떠난다.
도시된 바와 같이, 유동 분할기(40)의 제1 섹션(43)은 스택(20)의 열 전달 플레이트 세트(복수의 열 전달 플레이트)의 중심 개구(31)에서 유체 유입구(34)를 향하고, 유동 분할기(42)의 제2 섹션(44)은 스택의 열 전달 플레이트의 동일한 세트의 중심 개구(31)에서 유체 유출구(35)를 향한다.
제2 유체의 유동은 "F2"로 표시된 경로를 따른다. 제2 유체(F2)의 유동은 제2 유체 유입구(8)를 통과하여 스택(20)의 열 전달 플레이트(21)의 제2 플레이트 유입구(36)로 향한다. 열 전달 플레이트의 모든 제2 플레이트 유입구(36)로의 유체의 분배를 용이하게 하기 위하여, 열교환기(101)는 제2 유체 유입구(8)에서 쉘(3)과 플레이트 스택(20) 사이의 채널로서 형성된 분배기를 포함할 수 있다. 이러한 분배기, 또는 채널은 열 전달 플레이트(21)에 컷아웃(28)을 배열함으로써 달성되어, 유입구(8)에서 열 전달 플레이트(21)와 쉘(3) 사이에 공간이 생성된다. 유사한 방식으로 분배기와 유사한 형상을 가지는 컬렉터가 제2 유체 유출구(7)에 배열될 수 있다. 그러면 컬렉터는 쉘(3)과 플레이트 스택(20) 사이에 채널로서 형성되고, 열 전달 플레이트(21)에 컷아웃(29)을 배열함으로써 달성되어, 유출구(9)에서 열 전달 플레이트(21)와 쉘(3) 사이에 공간이 형성된다. 그러면 열 전달 플레이트(21)의 제1 측부(36), 또는 유체 입구(36)는 컷아웃(28)에 형성되고, 제2 측부(37) 또는 유체 출구(37)는 컷아웃(29)에 형성된다.
제2 유체(F2)가 플레이트의 입구(36)로 유입되었을 때, 제2 유체(F2)는 스택(20)의 플레이트를 가로질러 유동하고(도 1의 경로(F2) 참조), 유출구(37)를 통해 스택(20)의 열 전달 플레이트를 떠나고, 그 후에 제2 유체 유출구(9)를 통해 열교환기(101)를 떠난다.
분리 기기(40)는 그 상단부에서 상부 커버(4)와 용접되고, 그 하부 부분에서 하부 커버(5)와 용접된다. 일반적으로, 원통(41)은 그 상부 둘레 에지에서 상부 커버(4)와 용접되고, 그 하부 둘레 에지에서 하부 커버(5)와 용접된다. 그 다음에 분리 기기(40)는 열 전달 플레이트(21-23)의 개구(31)를 통해, 상부 커버(4)로부터 하부 커버(5)까지 연장되고, 강화 요소(40)로서 기능한다. 결과적으로 강화 요소(40) 형태의 분리 기기는 플레이트 열 교환기에 제1 유체(F1) 및/또는 제2 유체(F2)로부터 압력이 가해질 때 커버(4, 5)를 지지한다. 강화 요소(40)가 분리 기기의 형태를 가질 때, 강화 요소(40)는 유동 분할기(42)를 포함하고 제1 섹션(43) 및 제2 섹션(44)으로 분리된다.
도 7 및 8을 참조하여, 플레이트 열 교환기(102)의 제2 실시양태가 도시된다. 플레이트 열 교환기(102)는 도 1과 관련하여 기술된 플레이트 열 교환기(101)와 유사하며, 원통형 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)를 포함하는 케이싱(2)을 가진다. 유동 분할기(42)를 가지는 유체 분리 기기(40)가 케이싱(2) 내 인클로저(14) 내부에 배열된 열 전달 플레이트의 스택(20)의 공간(24) 내에 배열된다. 도 7 및 8의 플레이트 열 교환기(102)는 열 전달 플레이트의 개구(31)를 통해, 상부 커버(4)로부터 하부 커버(5)까지 연장되는 강화 요소(50)를 가진다는 점에서 도 1의 플레이트 열 교환기(101)와 상이하다. 강화 요소(50)는 상부 커버(4)와 하부 커버(5) 각각에 연결된다. 강화 요소(50)는 플레이트 스택(20)의 공간(24)을 통해 연장되고 상부 커버(4)와 하부 커버(5)에 연결된 세장형 바의 형태를 가진다. 도시된 실시양태에서 유체 분리 기기(40) 주위로 대칭적으로 배열된 16개의 바가 있다. 바는 커버(4, 5)를 통해 연장되는 나사 형태의 단부를 가지며, 너트는 바를 커버에 고정하기 위해 나사 형태의 바 상에 배열된다. 유체 분리 기기(40)의 개구(45, 46)는 열 전달 플레이트(21)의 중심 개구(31)의 유체 유입구 및 유체 유출구(34, 35)에 직접적으로 연결된다(도 5 참조). 이러한 연결은 유체 분리 기기(40)의 개구(45, 46)로부터 스택(20)의 열 전달 플레이트(21)의 유체 유입구 및 유체 유출구(34, 35)까지 연장되는 2개의 유동 가이더(451, 461)에 의해 달성된다. 도 7의 플레이트 열 교환기(102)에서 제2 유체(F2)와 제2 유체(F2)의 유동을 위한 유입구 및 유출구는 도 1의 플레이트 열 교환기(101)와 동일하다.
도 9를 참조하여, 플레이트 열 교환기(103)의 제3 실시양태가 도시된다. 플레이트 열 교환기(103)는 도 1과 관련하여 기술된 플레이트 열 교환기(101)와 유사하며, 원통형 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)를 포함하는 케이싱(2)을 가진다. 도 9의 플레이트 열 교환기(103)는 유체 분리 기기(40)가 커버(4, 5)를 통해 연장되는 파이프(60)의 형태를 가진다는 점에서 도 1의 플레이트 열 교환기(101)와 상이하다. 파이프(60)는 강화 요소(60)로서 기능하고 그 단부에서 제1 유체(F1)를 위한 유체 유입구(6) 및 유체 유출구(7)를 포함한다. 강화 요소(60)는 도 1의 플레이트 열 교환기(101)에 사용되는 유체 분리 기기(40)의 것과 유사한 유동 분할기(42), 제1 섹션(43) 및 제2 섹션(44)을 가진다. 강화 요소(60)는 열 전달 플레이트(20)의 유체 유입구(34) 및 유체 유출구(35)를 향하는 세장형 개구(45, 46)를 가진다(도 5 참조). 강화 요소(60)는 스택(20)의 중심 공간(24)을 통해 연장되고, 둘레 주변부에서 양 커버(4, 5)와 용접된다. 이는 플레이트 열 교환기(103)가 온도 변화 및 유체 압력 변동을 견디는 능력을 향상시킨다. 도 9의 플레이트 열 교환기(103)에서 제2 유체(F2)를 위한 유입구, 유출구 및 유동은 도 1의 플레이트 열 교환기(101)와 동일하다.
도 10, 11 및 12를 참조하여, 플레이트 열 교환기(104)의 제4 실시양태 및 그 열 전달 플레이트(212) 중 하나가 도시된다. 플레이트 열 교환기(104)는 서로 결합된 원통형 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)를 포함하는 케이싱(2)을 가진다. 영구히 서로 결합된 복수의 열 전달 플레이트는 케이싱(2) 내 인클로저(14) 내부에 배열된 플레이트 스택(20)을 형성한다. 스택(20)은, 그 열 전달 플레이트 사이에, 제1 유체(F1) 및 제2 유체(F2)를 위한 교번식 제1 및 제2 유동 경로를 가지고, 즉 제1 유체(F1)는 하나 걸러 하나의 열 전달 플레이트 쌍 사이로 유동하는 반면, 제2 유체(F2)는 다른, 하나 걸러 하나의 열 전달 플레이트 쌍 사이로 유동한다. 파이프 형태의 강화 요소(70)는 상부 커버(4)를 통해, 열 전달 플레이트(212)의 중심 개구(31)를 통해, 및 하부 커버(5)를 통해 연장된다. 스택(20)의 몇몇 열 전달 플레이트의 중심 개구(31)는 함께 스택(20) 내 중심 공간(24)을 형성하고, 이러한 중심 공간(24)을 통해 강화 요소(70)가 연장된다. 강화 요소(70)의 제1 단부는 제1 유체(F1)를 위한 유체 유입구(6)로서 기능하고 강화 요소(70)의 제2 단부는 제1 유체(F1)를 위한 유체 유출구(7)로서 기능한다.
강화 요소(70)는 강화 요소(70)를 제1 섹션(43) 및 제2 섹션(44)으로 분리하는 유동 분할기(142)를 가진다. 유동 분할기(142)는 디스크 형태를 가지며 강화 요소(70)를 형성하는 파이프의 중간에 위치하고 2개의 섹션(43, 44)의 사이에 밀봉부를 제공한다. 스택(20)의 제1 열 전달 플레이트 세트(453)에 대해서, 제1 섹션(43)은 열 전달 플레이트 사이의 하나 걸러 하나의 사이공간을 향하는 개구(45)를 가진다. 제1 섹션(43)의 개구(45)는 제1 열 전달 플레이트 세트(453)의 중심 개구(31)에서 유체 유입구를 향한다. 스택(20)의 제2 열 전달 플레이트 세트(463)에 대해서, 제2 섹션(44)은 열 전달 플레이트 사이의 하나 걸러 하나의 사이공간을 향하는 개구(46)를 가진다. 제2 섹션(43)의 개구(46)는 제2 열 전달 플레이트 세트(463)의 중심 개구(31)에서 유체 유출구를 향한다.
제1 유체(F1)는 유체 유입구(6)에서 플레이트 열 교환기(104)로 유입되고, 제1 섹션(43)으로, 그리고 개구(45)를 통해 제1 섹션(43)으로부터 밖으로, 제1 열 전달 플레이트 세트(453)의 중심의 하나 걸러 하나의 사이공간으로 유동한다. 유체(F1)는 열 전달 플레이트를 가로질러 유동하고 그 주변 에지에서, 플레이트의 컷아웃(311, 312)에서 열 전달 플레이트를 떠난다. 컷아웃(311, 312)은 열 전달 플레이트와 케이싱(2) 사이에 채널을 형성한다. 제1 유체(F1)는 이러한 채널 내에서, 제2 열 전달 플레이트 세트(463)를 향해 유동하고, 여기서 제1 유체(F1)가 제2 세트(463)의 열 전달 플레이트 사이의 하나 걸러 하나의 사이공간으로 유입된다. 제1 유체(F1)는 플레이트의 컷아웃(311, 312)에서 열 전달 플레이트로 유입되고, 열 전달 플레이트를 가로질러 유동하며 개구(46)를 통해 제2 섹션(44)으로 유입된다. 그 후에 제1 유체(F1)는 유체 유출구(7)를 통해 플레이트 열 교환기(104)를 떠난다.
제1 섹션(43)의 개구(45)는 강화 요소(70) 내에서 세장형 관통 구멍의 형태를 가질 수 있으며, 열 전달 플레이트의 제1 유체(F1)를 고르게 분배하기 위해 대칭적으로 배열된다. 제2 섹션(44)의 개구(46)는 동일한 방식으로 배열된다. 강화 요소(70)는 커버(4, 5)에 용접되고, 이는 플레이트 열 교환기(104)가 온도 변화 및 유체 압력 변동을 견디는 능력을 증가시킨다.
도 11에서 보이는 바와 같이, 플레이트 열 교환기(104)는 상부 커버(4)로부터 하부 커버(5)로 연장되는 2개의 추가적인 파이프(701, 702)를 가진다. 제1 파이프(701)의 제1 단부는 제2 유체(F2)를 위한 유입구(8)를 형성하고, 제1 파이프(701)의 제2 단부는 용접에 의해 하부 커버(5)에 부착된다. 제1 파이프(701)는 제1 파이프(701)가 상부 커버(4)를 통해 연장되는 그 주변부를 따라 용접에 의해 상부 커버(4)에 부착된다.
제2 파이프(702)의 제1 단부는 제2 유체(F2)를 위한 유출구(9)를 형성하고 제2 파이프(702)의 제2 단부는 용접에 의해 하부 커버(5)에 부착된다. 제2 파이프(702)는 제2 파이프(702)가 상부 커버(4)를 통해 연장되는 그 주변부를 따라 용접에 의해 상부 커버(4)에 부착된다. 따라서, 양쪽 파이프(701, 702)는 플레이트 열 교환기(104)의 강화 요소로서 기능한다.
제1 파이프(701)는 열 전달 플레이트(212)의 제1 섹션(36)을 통해 플레이트 스택(20)을 통해 연장되고, 상기 섹션은 제2 유체(F2)를 위한 유체 입구(36)로서 기능한다. 제2 파이프(702)는 열 전달 플레이트(212)의 제2 섹션(37)을 통해 플레이트 스택(20)을 통해 연장되고, 상기 섹션은 제2 유체(F2)의 유체 출구(37)로서 기능한다. 유체 입구(36)는 열 전달 플레이트(212) 내 관통 구멍의 형태를 가지고, 유체 입구(36)에서, 제2 유체(F2)가 열 전달 플레이트 사이의 사이공간으로 유입된다는 의미에서 제2 유체(F2)를 위한 입구로서 기능한다. 유체 출구(37)는 열 전달 플레이트(212) 내 관통 구멍의 형태를 가지고, 유체 출구(37)에서, 제2 유체(F2)가 열 전달 플레이트 사이의 사이공간으로 유출된다는 의미에서 제2 유체(F2)를 위한 출구로서 기능한다. 제1 파이프(701)는 유체 입구(36)를 향하는 하나 이상의 개구(703)를 가지고 제2 파이프(702)는 유체 출구(37)를 향하는 하나 이상의 개구(704)를 가진다.
제2 유체(F2)는 유체 유입구(8)에서 플레이트 열 교환기(104)로 유입되고, 제1 파이프(701)로, 그리고 개구(703)를 통해 제1 파이프(701)로부터 밖으로, 및 열 전달 플레이트 사이의 다른, 하나 걸러 하나의 사이공간에서 유체 입구(36)로 유동한다. 제2 유체(F2)는 그 다음에 열 전달 플레이트를 넘어, 유체 출구(37)를 향해 유동하고, 여기서 제2 유체(F2)가 개구(704)를 통해 제2 파이프(702)로 유입됨으로써 열 전달 플레이트를 떠난다. 제2 유체(F2)는 그 다음에 제2 파이프(702) 내에서 유동하고, 여기로부터 제2 유체(F2)는 유체 유출구(9)를 통해 떠난다.
도 13 및 14를 참조하여, 플레이트 열 교환기(105)의 제5 실시양태 및 열 전달 플레이트(213) 중 하나가 도시된다. 플레이트 열 교환기(105)는 서로 결합된 원통형 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)를 포함하는 케이싱(2)을 가진다. 서로 영구히 결합된 복수의 열 전달 플레이트는 케이싱(2) 내 인클로저(14) 내부에 배열된 플레이트 스택(20)을 형성한다. 스택(20)은, 그 열 전달 플레이트 사이에, 제1 유체(F1) 및 제2 유체(F2)를 위한 교번식 제1 및 제2 유동 경로를 가지고, 즉 제1 유체(F1)는 하나 걸러 하나의 열 전달 플레이트 쌍 사이로 유동하고, 제2 유체(F2)는 다른, 하나 걸러 하나의열 전달 플레이트 쌍 사이로 유동한다.
2개의 파이프(81, 82) 형태의 강화 요소(80)는 상부 커버(4)로부터 하부 커버(5)까지 연장된다. 제1 파이프(81)의 제1 단부는 제1 유체(F1)를 위한 유체 유입구(6)를 형성하고 제1 파이프(81)의 제2 단부는 용접에 의해 하부 커버(5)에 부착된다. 제1 파이프(81)는 제1 파이프(81)가 상부 커버(4)를 통해 연장되는 그 주변부를 따라 용접에 의해 상부 커버(4)에 부착된다. 제2 파이프(82)의 제1 단부는 제1 유체(F1)를 위한 유체 유출구(7)를 형성하고 제2 파이프(82)의 제2 단부는 용접에 의해 하부 커버(5)에 부착된다. 제2 파이프(82)는 제2 파이프(82)가 상부 커버(4)를 통해 연장되는 그 주변부를 따라 용접에 의해 상부 커버(4)에 부착된다. 파이프(81, 82) 형태의 강화 요소(80)는 플레이트 열 교환기(105)가 온도 변화 및 유체 압력 변동을 견디는 능력을 향상시킨다.
제1 파이프(81)는 플레이트 스택(20)을 통해, 열 전달 플레이트(213)의 제1 개구(31)를 통해 연장된다. 제1 개구(31)는 플레이트 스택(20)의 제1 공간(24)을 형성한다. 제2 파이프(82)는 플레이트 스택(20)을 통해, 열 전달 플레이트(213)의 제2 개구(131)를 통해 연장된다. 제2 개구(131)는 플레이트 스택(20)의 제2 공간(124)을 형성한다. 제1 파이프(81) 및 제2 파이프(81)의 배열은 도 11의 제1 및 제2 파이프(701, 702)의 배열과 대응한다.
제1 유체(F1)는 유체 유입구(6)에서 플레이트 열 교환기(105)로 유입되고, 제1 파이프(81)로, 그리고 제1 파이프(81)의 개구(703)를 통해 제1 파이프(81)로부터 밖으로, 및 열 전달 플레이트 사이의 하나 걸러 하나의 사이공간에서 열 전달 플레이트의 제1 개구(31)로 유동한다. 제1 유체(F1)는 그 다음에 열 전달 플레이트를 넘어, 열 전달 플레이트의 제2 개구(131)를 향해 유동하고, 여기서 제1 유체(F1)가 제2 개구(131)를 통해 제2 파이프(82)로 유입됨으로써 열 전달 플레이트를 떠난다. 제1 유체(F1)는 제2 파이프(82)의 개구(704)를 통해 제2 파이프(82)로 유동하고 유체 유출구(7)를 통해 파이프(82)를 떠난다.
플레이트 열 교환기(105) 내에서 제2 유체(F2)의 유동은 도 1의 플레이트 열 교환기(101)의 제2 유체(F2)의 유동과 동일하지만, 도시된 실시양태와 비교하여 유동이 역전된다는 상이점이 있다. 상세하게는, 플레이트 열 교환기(105)를 통한 제2 유체(F2)의 유동은 원통형 쉘(3) 중간의 유체 유입구(8)에서 출발한다. 유체는 스택과 쉘(3) 사이에 형성된 채널로, 열 전달 플레이트(213)의 컷아웃(28)에 의해 유입된다. 이러한 채널로부터 제2 유체(F2)는 스택(20)의 다른, 하나 걸러 하나의 사이공간으로, 제2 유체(F2)를 위한 유체 입구(36)의 기능을 하는 열 전달 플레이트(213)의 제1 섹션에서 유동한다. 제2 유체(F2)는 그 다음에 열 전달 플레이트를 가로질러, 열 전달 플레이트(213)의 제2 섹션(37)을 향해 유동한다. 제2 섹션은 제2 유체(F2)를 위한 유체 출구(37)로서 기능한다. 제2 유체(F2)는 그 다음에 유체 출구(37)를 통해 열 전달 플레이트(213)를 떠나고, 열 전달 플레이트(213)의 컷아웃(29)에 의해 스택(20)과 쉘(3) 사이에 형성된 채널로 유입된다. 이러한 채널은 다른 컷아웃(28)에 의해 형성된 채널과 비교하여 스택(20)의 반대편 측부 상에 위치한다. 제2 유체(F2)는 상기 채널로부터 컷아웃(29)에서, 유체 유출구(9)를 향해 유동하고, 여기서 제2 유체(F2)는 플레이트 열 교환기(105)를 떠난다.
하나 또는 양쪽 유체의 유동은 플레이트 열 교환기(101, 102, 103, 104, 105)의 상이한 실시양태에서 역전될 수 있다. 또한, 유체 분배에 대한 상이한 원리가 임의의 바람직한 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 강화 요소(60)는 도 11의 파이프(701, 702)과의 조합으로, 또는 도 13의 강화 요소(80)와의 조합으로 사용될 수 있다.
플레이트 열 교환기(101, 102, 103, 104, 105)는 고압 플레이트 열 교환기다. 이는 열교환기가 고압에서 작동하도록 설계되었음을 의미한다. 이로 인해, 열교환기는 고압을 견딜 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 고압은 적어도 5 MPa의 압력을 의미한다. 케이싱(2)은 압력 용기이다. 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)는 압력 용기를 형성한다. 압력 용기는 고압을 견딘다. 케이싱(2)은 고압, 즉 적어도 5 MPa의 압력을 견디도록 구성된다. 케이싱의 강도는 고압을 견디기에 충분하다. 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)의 두께는 고압을 견디기에 충분하다. 또한 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)의 연결, 각각, 예를 들면 그 사이의 용접 및/ 또는 클램프/볼트 연결은 고압을 견디기에 충분히 강하다. 그러나, 강화 요소(40, 50, 60, 70, 80)는 상부 및 하부 커버(4, 5)를 지지하고 케이싱이 고압을 받을 때 상부 및 하부 커버(4, 5)의 변형을 방지한다. 이로 인해, 상부 및 하부 커버(4, 5)는 강화 요소 없는 설계보다 더 얇게 만들어질 수 있으며, 이는 상부 및 하부 커버가 그 변형을 감소시키거나 방지하기 위한 모든 강도를 제공할 필요가 없으며 강화 요소에 의해 보조 받기 때문이다. 또한 플레이트 스택(20)은 고압을 견디도록 구성된다. 플레이트 열 교환기(101, 102, 103, 104, 105)는 고압 열교환기인 플레이트 및 쉘 열교환기이다.
상술된 기재로부터, 본 발명의 다양한 실시양태가 기술 및 도시되어 있으나, 본 발명은 그러한 실시예에 제한되지 않으며, 이하의 청구범위에 규정된 요지의 범주 내에서 다른 방식으로 실시될 수 있다.

Claims (14)

  1. 고압 플레이트 열 교환기로서,
    인클로저(14)를 형성하기 위해 결합된 쉘(3), 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)를 가지는 케이싱(2)과,
    복수의 열 전달 플레이트(21-23)로서, 플레이트 스택(20)을 형성하도록 서로 영구히 결합되고, 상기 플레이트 스택(20)은 상기 인클로저(14) 내에 배열되고 상기 열 전달 플레이트(21-23) 사이에 제1 유체(F1) 및 제2 유체(F2)를 위한 교번식 제1 및 제2 유동 경로(11, 12)를 가지는, 복수의 열 전달 플레이트(21-23)를 포함하고,
    상기 열 전달 플레이트(21-23)는
    - 열 전달 플레이트(21-23) 내에 관통 구멍 형태의 개구(31)로서, 상기 개구(31)는 상기 제1 유체(F1)가 유동하는 상기 플레이트 스택(20)에 공간(24)을 형성하는 개구(31),
    - 상기 제2 유체(F2)의 유체 입구로 기능하는 제1 섹션(36), 및 상기 제1 섹션(36) 반대편에 있고 상기 제2 유체(F2)의 유체 출구로 기능하는 제2 섹션(37)
    을 가지고,
    강화 요소(40, 50, 60, 70, 80)는 상기 열 전달 플레이트(21-23)의 상기 개구(31)를 통해, 상부 커버(4)로부터 하부 커버(5)까지 연장되고, 상기 플레이트 열 교환기에 상기 제1 유체(F1) 및 상기 제2 유체(F2) 중 어느 것으로부터 압력이 가해질 때 상기 강화 요소(40, 50, 60, 70, 80)가 상기 상부 커버(4) 및 상기 하부 커버(5) 각각에 상기 커버들(4, 5)을 지지하기 위해 연결되는,
    고압 플레이트 열 교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 스택(20)의 상기 공간(24)에 위치한 유동 분할기(42, 142)를 포함하고,
    상기 유동 분할기(42, 142)는 상기 제1 유체(F1)가 상기 플레이트 스택(20)의 상기 제1 유체 경로(11)로 유동할 수 있는 제1 섹션(43), 및 상기 제1 유체(F1)가 상기 플레이트 스택(20)의 상기 제1 유체 경로(11)로부터 유동할 수 있는 제2 섹션(44)을 포함하는,
    플레이트 열 교환기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 강화 요소(50)는 상기 플레이트 스택(20)의 상기 공간(24)을 통해 연장되고 상기 상부 커버(4) 및 상기 하부 커버(5)에 연결된 세장형 바(elongated bar)를 포함하는, 플레이트 열 교환기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 요소(60, 70)는 상기 플레이트 스택(20)의 공간(24)을 통해 연장되고 상기 상부 커버(4) 및 상기 하부 커버(5)와 연결되는 파이프를 포함하는, 플레이트 열 교환기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강화 요소(40, 60, 70)는 상기 유동 분할기(42, 142)를 포함하고, 상기 제1 유체(F1)가 상기 제1 유체 경로(11)로 유동할 수 있는 상기 제1 섹션(43) 및 상기 제1 유체(F1)가 상기 제1 유체 경로(11)로부터 유동할 수 있는 상기 제2 섹션(44)으로 분리되는, 플레이트 열 교환기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 분할기(42)의 상기 제1 섹션(43)은 스택(20) 내 열 전달 플레이트 세트의 개구(31)에서 유체 유입구(34)를 향하고, 상기 유동 분할기(42)의 상기 제2 섹션(44)은 스택(20) 내 열 전달 플레이트의 동일한 세트의 개구(31)에서 유체 유출구(35)를 향하는, 플레이트 열 교환기.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 분할기(142)의 상기 제1 섹션(43)은 스택(20) 내 제 1 열 전달 플레이트 세트(453)의 개구(31)에서 유체 유입구를 향하고, 상기 유동 분할기(142)의 상기 제2 섹션(44)은 스택(20) 내 제 2 열 전달 플레이트 세트(463)의 개구(31)에서 유체 유출구를 향하는, 플레이트 열 교환기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플레이트 스택(20) 내 공간(24)을 형성하는상기 열 전달 플레이트(21-23)의 상기 개구(31)는 제1 개구(31) 세트를 포함하고, 상기 열 전달 플레이트(21-23)는 플레이트 스택(20) 내 제2 공간(124)을 형성하는 제2 개구(131) 세트를 가지는, 플레이트 열 교환기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 강화 요소(80)는 상기 제1 개구(31) 세트를 통해 연장되는 제1 파이프(81), 및 상기 제2 개구(131) 세트를 통해 연장되는 제2 파이프(82)를 포함하고, 각 파이프(81, 82)는 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)에 연결되는, 플레이트 열 교환기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 요소(50, 60, 70, 80)는 상부 커버(4) 및 하부 커버(5)에 용접되는, 플레이트 열 교환기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 요소(60, 70, 80)는 강화 요소(60, 70, 80)로부터 유체 유출구 기능을 하고, 제1 유체(F1)를 열 전달 플레이트(21-23) 사이의 사이공간으로 유동하게 하는 세장형 개구(45, 703)를 포함하는, 플레이트 열 교환기.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플레이트 열 교환기는 적어도 5 MPa의 압력을 견디도록 구성된, 플레이트 열 교환기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이싱(2)은 압력 용기인, 플레이트 열 교환기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이싱(2)은 적어도 5 MPa의 압력을 견디도록 구성된, 플레이트 열 교환기.

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