NL8200707A - Warmtewisselaar met geperforeerde platen. - Google Patents

Warmtewisselaar met geperforeerde platen. Download PDF

Info

Publication number
NL8200707A
NL8200707A NL8200707A NL8200707A NL8200707A NL 8200707 A NL8200707 A NL 8200707A NL 8200707 A NL8200707 A NL 8200707A NL 8200707 A NL8200707 A NL 8200707A NL 8200707 A NL8200707 A NL 8200707A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
perforations
fluid
networks
plates
stack
Prior art date
Application number
NL8200707A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Inst Francais Du Petrole
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 Inst Francais Du Petrole filed Critical Inst Francais Du Petrole
Publication of NL8200707A publication Critical patent/NL8200707A/nl

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
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/086Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/355Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/356Plural plates forming a stack providing flow passages therein
    • Y10S165/36Stacked plates having plurality of perforations

Description

V .
823034/Keijser
Korte aanduiding: Warmtewisselaar met geperforeerde platen.
Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd; Alexandre ROJEY.
De uitvinding heeft betrekking op een compacte en weinig omvangrijke warmte-uitwisselinrichting, die bruikbaar is voor warmte-uitwisseling tussen verschillende fluida, in het bijzonder tussen gassen.
5 Het uitwisselingsoppervlak per volume-eenheid van de buizen en calanderwisselaars, die dikwijls worden gebruikt, wordt begrensd door de moeilijkheid de middellijn van de buizen en de afstand tussen buizen te verlagen tot beneden een waarde in de 'orde van 1 cm.
10 Met platenwisselaars kunnen veel grotere specifieke uitwissel- oppervlakken worden verkregen. Bij deze wisselaars stromen de aan de uitwisseling deelnemende fluida aan weerszijden van verschillende platen, maar het specifieke oppervlak is ook begrensd door de noodzaak de afstand tussen platen niet te ver terug te brengen.
15 Om een compacte en weinig kostbare wisselaar te realiseren is reeds voorgesteld geperforeerde platen zodanig op te stapelen dat, door superpositie van de perforaties, kanalen worden verkregen, waarbij door sommige van die kanalen het ene van de aan de uitwisseling deelnemende fluida loopt, en door andere kanalen een ander 20 aan de uitwisseling deelnemend fluidum, waarbij de warmteoverdracht tussen de door deze kanalen stromende fluida wordt verkregen door geleiding door het materiaal waaruit tenminste een gedeelte van die platen bestaat. De platen worden dus bij voorkeur vervaardigd uit metaal, dat een goede warmtegeleider is.
25 Een dergelijke uitvoering wordt beschreven in aanvraagsters
Franse octrooiaanvrage 79/11259 van 2 mei 1979. Hij is schematisch weergegeven in de bijgaande figuren IA en 1B.
Bij een dergelijke inrichting komt de uitwisseling van warmte tot stand tussen een fluidum A en een fluidum B, dat een andere 30 tenperatuur heeft dan A, en welke fluida gaan door afzonderlijke groepen kanalen, bijvoorbeeld met de opstelling volgens fig. 1B (die een bovenaanzicht van de stapelplaten voorstelt), dat wil zeggen zodanig dat eik kanaal waardoorheen één van de fluida loopt, ligt naast minstens één kanaal waardoorheen het andere fluidum 35 loopt. De kanalen zijn aangeduid door de pijlen 2a tot 2g in fig.
8200707 ·» * - 2 - 1A die een doorsnede door de wisselaar voorstelt volgens het vlak A-A in fig. 1B,
Deze opstelling bezit het voordeel dat het mogelijk wordt een uitwisseling in tegenstroom te verkrijgen tussen de fluida A en B.
5 Niettemin ontstaat er het probleem van de verdeling van de beide fluida aan de beide uiteinden van de inrichting. Daartoe dient aan beide einden van de inrichting tenminste één verdeelplaat met groeven te worden toegepast, waardoor de kanalen worden bedekt waarin het fluidum stroomt dat wordt afgevoerd of verwijderd door 10 die groeven. Hierdoor ontstaan uitvoeringsproblemen en 'ook problemen van drukverlies, in het geval van verdeling van een gasvormig fluidum. In dat geval is het, wanneer men de drukverliezen wil beperken, nodig een inlaat- en uitlaatdoorsnede toe te passen van dezelfde orde van grootte als de doorsnede van de doorlaat tijdens 15 de uitwisseling.
De uitvinding stelt een nieuwe warmte-uitwisselinrichting voor met op elkaar gestapelde geperforeerde platen, waarmee een groot warmtewisseloppervlak per volume-eenheid kan worden verkregen, . terwijl de bovengenoemde moeilijkheden worden voorkomen, in het 20 bijzonder wat betreft de verdeling van de aan de uitwisseling deelnemende fluida. De warmte-uitwisselaar met geperforeerde platen volgens de uitvinding kan in het algemeen worden omschreven doordat hij omvat een eigenlijke uitwisselingszone, waarin de verschillende aan de uitwisseling deelnemende fluida kunnen stromen, alsmede voor 25 elk van die fluida toe- en afvoermiddelen die aangesloten zijn op de uitwisselingszone.
De eigenlijke uitwisselingszone van de inrichting volgens de uitvinding wordt in hoofdzaak gevormd door een stapel (die een recht prisma vormt) veelhoekige platen, met bij voorkeur tenminste 30 een paar onderling evenwijdige zijden (bijvoorbeeld rechthoekige platen), waarbij deze platen voorzien zijn van langwerpige perforaties die zijn aangebracht volgens onderling evenwijdige rijen, waarbij deze perforaties zodanig zijn aangebracht en de platen zodanig zijn gestapeld dat de rijen perforaties in de platen onder-35 ling boven op elkaar liggen en dat, voor tenminste een gedeelte van die platen en die rijen, elk van de perforaties van minstens een gedeelte van de rijen van een tussenliggende plaat in de stapel in 8200707
......II
' ii * i - 3 - verbinding staan met twee perforaties van de korresponderende rij in de eraan voorafgaande plaat en met twee perforaties in de korresponderende rij van de daaropvolgende plaat. Het meest eenvoudige middel om dit resultaat te bereiken is dat alle perforaties 5 dezelfde afmeting hebben, dat ze regelmatig verdeeld zijn langs de rijen in elke plaat, en dat de afstand tussen de op elkaar aansluitende uiteinden van twee naburige perforaties die behoren tot een zelfde rij kleiner is dan de lengte van die perforaties. Dit blijkt bijvoorbeeld uit fig. 2A en 2B, die respektievelijk een 10 bovenaanzicht en een doorsnede vormen door een gedeelte van de stapelplaten waaruit de uitwisselingszone bestaat. In het bijzonder blijkt uit de doorsnede van fig. 2B een afwisselende verschuiving van de perforaties in opeenvolgende platen, doordat de perforaties in de platen 20, 22 en 24, die een eerste groep platen vormen, 15 onderling boven op elkaar liggen (gezien in bovenaanzicht), evenals de perforaties in de platen 21, 23 en 25 die een tweede groep platen vormen, terwijl de perforaties in de tweede platengroep verschoven zijn ten opzichte van de perforaties in de eerste groep, zodat een gedeeltelijke bedekking mogelijk is door een perforatie 20 in een tot een van de groepen behorende plaat, van twee perforaties in elk van de aansluitende, tot de andere groep behorende platen.
In het algemeen kan door de plaatsing van de perforaties in elk van de platen en de wijze van stapeling van de platen een serie onderling verbonden netten van perforaties worden verkregen, waar-25 bij elk van deze netten slechts in verbinding staat met het (of de) naburige net(ten).
Het geheel van de aldus gevormde netwerken is verdeeld in eventueel afzonderlijke onderdelen als er fluida aan de uitwisseling deelnemen, zodanig dat elk perforatienetwerk waardoorheen één 30 van de aan de uitwisseling stromende fluida loopt gelegen is naast het ene of de beide andere perforatienetwerken waardoorheen een ander aan de uitwisseling deelnemend fluidum loopt. Zo zullen-,! bijvoorbeeld, als de wisselaar die gevormd wordt door platen zoals weergegeven in fig. 2A en 2B, dient voor de uitwisseling van warmte 35 tussen twee fluida, de perforaties in de rijen 10 en 12 doorstroomd worden door een eerste fluidum en de perforaties in de rijen 11 en 13 door een tweede fluidum.
8200707 - 4 - « 4
Zo maken de plaatsing van de perforaties in elke plaat en de wijze van opeenstapeling van de platen, door het doen ontstaan van netwerken van onderling verbonden perforaties, het mogelijk elk van de aan de uitwisseling deelnemende fluida in te brengen en af 5 te voeren door een leiding die aansluit op een willekeurig gedeelte van een van de vlakken van de stapel, waarbij de aansluitdoorsneden van de verschillende leidingen volledig gescheiden zijn. Alle tot een zelfde netwerk behorende perforaties worden dan gevoed door het bijbehorende fluidum, zelfs als het inbrengen van dat fluidum 10 slechts plaats vindt over een gedeelte van het betreffende vlak.
Op dezelfde manier kan het fluidum dat loopt door dit netwerk van onderling verbonden perforaties alleen worden afgevoerd aan een gedeelte van de andere zijde, bijvoorbeeld de tegenover liggende zijde, zoals hierna meer in bijzonderheden zal worden uiteengezet.
15 Wanneer daarentegen door de opstapeling van de platen met boven elkaar liggende perforaties, op dezelfde manier als in de bekende techniek, kanalen worden gevormd, moet elk van deze kanalen die uitkomen aan de platen die geplaatst zijn aan het einde van de stapel, in verbinding staan met de toe- en afvoerleidingen, het-20 geen meer ingewikkelde verdeelsystemen nodig maakt, omdat immers elk van de fluida moet worden verdeeld over dezelfde totale doorsnede, en niet over afzonderlijke delen van de doorsnede.
Meer in het bijzonder zijn de leidingen die bestemd zijn voor de toevoer (of voeding) en voor de afvoer van elk van de aan de 25 warmte-uitwisseling deelnemende fluida aangesloten op afzonderlijke zijden van de stapel platen, zodanig dat de doorsnede van de aansluiting van elke leiding op de betreffende zijde tenminste gedeeltelijk het geheel bedekt van de perforatienetwerken die bestemd zijn om te worden doorstroomd door het korresponderende 30 fluidum, en uitkomend aan dat vlak, waarbij de netwerken of delen van de netwerken die uitmonden aan een aansluitdoorsnede van een leiding en bestemd zijn om te worden doorlopen door het fluidum dat door die leiding stroomt, open zijn aan die doorsnede, terwijl de andere netwerken of de delen van de andere netwerken die uitmon-35 den aan die aansluitdoorsnede gesloten zijn, en waarbij de aansluitdoorsneden onderling gescheiden zijn en de netwerken of de delen van netwerken die uitmonden aan de vlakken van de stapel buiten de 8200707 ·.
- 5 - aansluitdoorsneden allemaal gesloten zijn.
Hierna zal meer in het bijzonder de praktische uitvoering worden beschreven van de warmte-uitwisselaars volgens de uitvinding* 5 In het meest voorkomende geval zullen de geperforeerde platen een rechthoekige vorm hebben en zal de uitwisselingszone een rechthoekig parallellepipedum zijn. Elk netwerk van onderling verbonden perforaties kan dan uitmonden aan één van de beide platen die geplaatst zijn aan de einden van de stapel, volgens een rij perfora-10 ties in eik van die platen, en aan de twee zijden die loodrecht staan op de richting van de rijen perforaties, met openingsn die overeenkomen met de doorsnijding van de op elkaar liggende rijen perforaties met elk van die vlakken.
De warmte-uitwisselingszone kan worden gevormd door enkele 15 tientallen tot enkele honderdtallen platen, waarvan de dikte kan lopen van ongeveer 1 mm tot 1 cm of meer.
Alle platen waaruit de warmte-uitwisselingszone bestaat kunnen dezelfde dikte of verschillende dikten hebben. Een eenvoudig middel om in de stapelplaten met verschillende dikte in te brengen wanneer 20 men dat wenst, bestaat hierin dat, in plaats van een enkele bepaalde plaat, twee of meerdere platen worden ingebracht waarvan de perforaties boven elkaar liggen, en een dergelijk stel af te wisselen met twee of meer platen waarvan de perforaties ook onderling boven elkaar liggen, maar verschoven ten opzichte van de perfora-25 ties van het voorafgaande stel platen. Bovendien kan men in het verband van de onderhavige uitvinding onder “plaat" zowel een enkele plaat verstaan, als een stel van meerdere platen (maar niettemin in klein aantal) waarvan de perforaties zonder verschuiving boven elkaar liggen.
30 Overigens kan elke plaat meerdere tientallen tot meerdere honderden evenwijdige rijen perforaties omvatten. Deze rijen liggen bij voorkeur op gelijke afstand.
De perforaties kunnen verschillende vormen hebben. Ze kunnen een rechthoekige vorm hebben volgens in fig. 3A weergegeven schema.
35 Afgeronde einden, zoals in het schema van fig. 2A, verdienen echter de voorkeur, omdat scherpe hoeken het gevaar met zich meebrengen plaatselijk te leiden tot vervormingen of soms zelfs scheuren van 8200707 - 6- de platen op het moment van perforeren*
De perforaties kunnen ook ovaal zijn, met een in hoofdzaak elliptische vorm, zoals in het schema van fig* 3B*
Ook kunnen meer ingewikkelde vormen worden gebruikt ter ver-5 hoging van het uitwisselingsoppervlak, bijvoorbeeld die welke zijn weergegeven in fig. 3C en 3D*
In het algemeen komt elke geometrie in aanmerking op voorwaarde dat de maximale lengte van een perforatie in de richting van een rij perforaties waardoorheen een zelfde fluïdum loopt, groter is 10 dan de minimale afstand tussen de op elkaar aansluitende einden van twee naburige perforaties, zodat tijdens de opstapeling van de platen gezorgd wordt voor een gedeeltelijke bedekking van twee perforaties van de ene plaat door een perforatie in de plaat die er onmiddellijk bovenop ligt.
15 Een langwerpige vorm van de perforaties verdient de voorkeur zodat een betere bedekking wordt verkregen, en de maximale lengte van een perforatie in de richting van een rij is bij voorkeur minstens gelijk aan tweemaal de maximale breedte van de perforaties in een richting loodrecht daarop. Bovendien is de maximale lengte 20 van de perforaties met voordeel kleiner dan 10 maal de maximale breedte ervan.
In het algemeen kan de lengte van de perforaties lopen bijvoorbeeld van 3 tot 100 mm.
De platen moeten warmtegeleidend zijn en bestaan bij voorkeur 25 uit metaal, bijvoorbeeld gewoon staal, roestvrij staal, aluminium, koper, monel, titaan of een ander warmtegeleidend materiaal.
Wanneer de uitwisseling van warmte wordt uitgevoerd bij hoge temperatuur kan een vuurvast materiaal nodig zijn, dat een minder goede warmtegeleiding heeft dan de eerder genoemde materialen, zoals 30 bijvoorbeeld keramisch materiaal. Ook kan een samengesteld materiaal in aanmerking komen.
De platen waaruit de warmte-uitwisselingszone bestaat kunnen op verschillende manieren van gaten worden voorzien: mechanisch, chemisch of elektrochemisch. Het gebruik van geperforeerde platen 35 voor de uitwisselingszone met uitsluiting van platen die voorzien zijn van openingen van een andere aard, zoals bijvoorbeeld spleten of roosters, is van voordeel doordat de geperforeerde platen op 8200707 - 7 - k ---- - eenvoudige en ekónomische manier kunnen worden vervaardigd, bijvoorbeeld door ponsen, en ze bezitten een goede mechanische sterkte. Overigens wordt door het gebruik van platen die allemaal perforaties bevatten met dezelfde vormgeving, de vervaardigingsproblemen 5 vereenvoudigd.
De platen kunnen onderling worden vastgehouden en bevestigd met verschillende bekende technieken om een geschikte adhesie tussen de platen te handhaven. Ze kunnen bijvoorbeeld worden gelijmd met een vloeibare lijm zoals een epoxyhechtmiddel, of warm 10 worden ingegoten met behulp van een buitenbedekking, of ze kunnen gesoldeerd worden.
In talrijke gevallen is het wenselijk de wisselaar te kunnen demonteren zodat hij kan worden schoongemaakt en eventueel sommige platen kunnen worden vervangen. In dat geval worden de platen niet 15 aan elkaar geplakt maar worden ze eenvoudig opgestapeld.
Wanneer er geen hoge afdichting vereist is, kan de afdichting tussen de rijen perforaties waar de verschillende fluida doorheen lopen, bewaard worden door eenvoudige klemming van de platen. Om die afdichting te verbeteren is het mogelijk tussen de platen af-20 dichtingspakkingen uit vervormbaar materiaal te plaatsen.
Hierna zullen verschillende speciale toepassingen van de warmtewisselaars volgens de uitvinding worden beschreven.
Een eerste voorbeeld van de manier waarop de voeding en de afvoer van de twee aan de uitwisseling deelnemende fluida kan wor-25 den uitgevoerd, is schematisch weergegeven in fig. 4A en 4B.
Fig. 4A toont een bovenaanzicht van de wisselaar, waarbij de bovenste plaat PE weggenomen is. Fig. 4B toont een doorsnede door de wisselaar volgens het vlak C-C.
Met de wisselaar kan een uitwisseling tot stand gebracht wor-30 den tussen een eerste fluidum (fluidum 1) dat stroomt in de netwerken 30, 32, 34 en 36, en een tweede fluidum (fluidum 2) dat stroomt in de netwerken 31, 33, 35 en 37.
De in fig. 48 getekende doorsnede gaat door het netwerk 30 waardoorheen het fluidum 1 loopt. Dit fluidum 1 komt aan door de 35 leiding EF1, gaat door het hele netwerk van onderling verbonden perforaties en verdwijnt door de leiding SF1. Daardoor moeten, voor het netwerk 30 evenals voor de andere netwerken met even 8200707 - 8 - nummer, de platen worden afgedicht ten opzichte van de leiding EF2 waardoor het fluidum 2 wordt toegevoerd en de leiding SF2 waardoor het fluidum 2 wordt afgevoerd. De netwerken 31, 33, 35 en 37 zijn daarentegen open ten opzichte van de leiding EF2 voor de toevoer 5 van fluidum 2 en de leiding SF2 voor de afvoer van fluidum 2 maar afgesloten ten opzichte van de leiding EF1 voor de toevoer van fluidum 1 en ten opzichte van de leiding SF1 voor de afvoer van fluidum 1.
In het schematisch in fig. 4A en 4B weergegeven geval worden 10 de twee fluida ingevoerd en afgevoerd door twee vlakken loodrecht op de platen.
Het is ook mogelijk een van de fluida in te voeren door een van de vlakken loodrecht op de platen, het af te voeren door het tegenover liggende vlak en het andere fluidum in te voeren door een 15 plaat die zich bevindt aan een uiteinde van de stapel en af te voeren aan de tegenover liggende zijde.
Een edergelijke opstelling is schematisch weergegeven in fig. 5A en 5B. Een van de aan de uitwisseling deelnemende fluida komt aan door de leiding EF2 en verdwijnt door de leiding SF2, De net-20 werken van perforaties overeenkomend met de doorgang van dit fluidum zijn open ten opzichte van de toevoerdoorsnede van de leiding EF2 en de uitlaatdoorsnede van de leiding SF2 (fig. 5A).
De netwerken van perforaties overeenkomend met de doorgang van het fluidum dat aankomt door de leiding EF1 en verdwijnt door de lei-25 ding SF1 zijn gesloten ten opzichte van de doorsnede van aankomst van de leiding EF2 en de doorsnede van afvoer van de leiding SF2 (fig. 5B).
Er kunnen ook andere opstellingen worden toegepast die echter in overeenstemming blijven met het algemene principe van de wisse-30 laar volgens de uitvinding.
Zo kan elk van de leidingen EF1, EF2, SF1 of SF2 slechts uitmonden op een gedeelte van het totale oppervlak van het betreffende vlak van de stapeling. Het is bijvoorbeeld mogelijk, wanneer men de platen van de stapeling horizontaal laat lopen, de leiding EF1 te 35 laten aankomen door een doorsnede die aansluit op het bovenste gedeelte van de stapel en de afvoer door de leiding 5F1 te laten geschieden door een doorsnede die aansluit op het onderste gedeelte 8200707
X
- 9 - * ί van de stapel, zoals weergegeven 9n fig. 6A en 6B. Daardoor kan in het bijzonder een tegenstroom effekt tijdens de warmte-uitwisseling worden verkregen tussen de twee aan de uitwisseling deelnemende fluida.
5 Het is ook mogelijk een van de fluida te laten lopen door net werken van onderling verbonden perforaties volgens het hierboven beschreven algemene principe, door de toe- en afvoerdoorsneden voor dat fluidum te laten uitmonden aan vlakken loodrecht op de stapel, maar het andere fluidum te laten lopen door niet met elkaar in ver-10 binding staande kanalen die worden verkregen door opeenstapeling van de perforatie, welke kanalen uitmonden aan de eindplaten van de stapel in de toe- en afvoerleidingen van het door die kanalen stromende fluidum. Dit kan bijvoorbeeld worden verkregen door in de stapel platen die geperforeerd zijn met gericht liggende perfora-15 ties af te wisselen met platen die geperforeerd zijn met verschoven perforaties bij vijftallen, zoals de schematisch in fig. 7A en 7B weergegeven platen.
Ook is het mogelijk een tussenliggend gedeelte toe te passen in de stapel platen afzonderlijk van de verdeelzones voor de 20 fluida, waarin tenminste één van de twee fluida stroomt door rijen kanalen die niet met elkaar in verbinding staan.
De wisselaar volgens de uitvinding leent zich voor warmte-uitwisseling tussen zeer verschillende fasen.
Hij is bijzonder geschikt voor gas-gas uitwisseling waarbij 25 grote uitwisselingsoppervlakken nodig zijn vanwege de betrekkelijk lage overdrachtscoëfficiënten die karakteristiek zijn voor de gassen. Hij kan bijvoorbeeld ook worden gebruikt voor het terugwinnen van warmte uit lucht die afgezogen wordt uit een verblijf.
Eveneens kan hij worden gebruikt voor het terugwinnen van de warmte 30 die zich bevindt in de gassen van een verwarming of oven, bijvoorbeeld door uitwisseling met de verbrandingslucht die wordt voorverwarmd. Als de platen eenvoudig opgestapeld zijn en als er lek van gas is, is het in het algemeen van voordeel wanneer die lek plaats vindt van de verse lucht naar de rookgassen, waardoor de vervuiling 35 kan worden verminderd door het stof dat zich in de uitlaatgassen bevindt.
De wisselaar volgens de uitvinding kan ook worden gebruikt met 8200707 - 10 - vloeibare fasen en in het geval van een verandering van fase* In dit laatste geval kunnen verschillende oppervlaktetoestanden worden toegepast die gunstig zijn of wel voor condensatie, of wel voor verdamping, aan de omtrek van de perforaties.
5 De wisselaar volgens de uitvinding is toepasbaar in een groot temperatuurgebied. Hij kan bruikbaar zijn voor betrekkeiijk hoge temperaturen, maar daarentegen ook voor lage temperaturen zoals die welke men ontmoet bij koelprocédés.
8200707

Claims (9)

1. Inrichting bestemd voor het tot stand brengen van een warmte-uitwisseling tussen tenminste twee fluida op verschillende temperaturen, omvattend een uitwisselingszone en, voor elk van de fluida, toe- en afvoermiddelen die aangesloten zijn op de uitwisselings-5 zone, welke inrichting gekenmerkt is doordat de uitwisselingszone wordt gevormd door een stapel, die een recht prisma vormt, van veelhoekige platen (20, 21··.n) voorzien van langwerpige perforaties die opgesteld zijn volgens twee rijen (10, 11, 12, 13) die onderling evenwijdig zijn, welke perforaties zo zijn aange-10 bracht en welke platen zo zijn gestapeld dat de rijen perforaties tussen de platen onderling op elkaar liggen en, voor tenminste een gedeelte van die platen en van die rijen, elk van de perforaties van tenminste een gedeelte van de rijen van een tussenliggende plaat in de stapel in verbinding staat met twee perforaties in de 15 bijbehorende rij van de plaat die eraan voorafgaat en met twee perforaties in de bijbehorende rij van de plaat die erop volgt, om aldus een serie netwerken (30 tot 37) te vormen van onderling verbonden perforaties, welke netwerken onderling niet in verbinding staan maar die elk kunnen eindigen aan een van de twee vlakken van 20 de uitwisselingszone die worden gevormd door de buitenste platen van de stapel, alsmede aan tenminste een gedeelte van de zijvlakken van de stapel, en welke netwerken van perforaties verdeeld zijn in tenminste twee groepen (30, 32, 34, 36 enerzijds en 31, 33, 37 anderzijds), die elk bestemd zijn voor de doorstroming van een van 25 de aan de uitwisseling deelnemende fluida, zodanig dat elk netwerk van perforaties dat bestemd is voor de stroming van een van de fluida ligt naast een of twee andere netwerken van perforaties die bestemd zijn voor de rondstroming van een of twee andere fluida, en dat de middelen voor de toe- en afvoer voor elk aan de warmte-30 uitwisseling deelnemend fluïdum bestaan uit een toe- en een afvoer-leiding die aangesloten zijn op twee afzonderlijke vlakken van de stapel, zodanig dat de aansluitdoorsnede van elke leiding aan het betreffende vlak tenminste een gedeelte bedekt van alle netwerken van perforaties die bestemd zijn om te worden doorstroomd door het 35 bijbehorende fluidum en uitmonden aan dat vlak, waarbij de netwer- 8200707 Μ - 12 - ken of de delen van die netwerken die uitmonden aan een aansluit-doorsnede van een leiding en bestemd zijn om te worden doorlopen door het fluidum dat stroomt door de genoemde leiding open zijn aan die doorsnede, terwijl de andere netwerken of gedeelten van de 5 andere netwerken die uitmonden aan de genoemde aansluitdoorsnede gesloten zijn, en waarbij alle aansluitdoorsneden onderling zijn gescheiden en de netwerken of de delen van de netwerken die eindigen aan de vlakken van de stapel buiten die aansluitdoorsneden allemaal gesloten zijn,
2. Inrichting volgens conclusie 1, i e t het kenmerk, dat de uitwisselingszone wordt gevormd door een stapel platen (20, 21.,,n), met de vorm van een veelhoek die tenminste een paar onderling evenwijdige zijden heeft, waarbij de rijen perforaties (10, 11, 12, 13) evenwijdig zijn aan die zijden, en dat de net-15 werken (30 tot 37) van perforaties kunnen eindigen aan de twee vlakken die worden gevormd door de buitenste platen (P£) van de stapelplaten, alsmede aan de zijvlakken daarvan die niet evenwijdig zijn aan de richting van de rijen perforaties,
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, 20 dat de uitwisselingszone wordt gevormd door een stapel rechthoekige platen (20, 21...n).
4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de perforaties (20, 21...n) in de platen alle een identieke vorm hebben, dat ze regelmatige onderlinge afstanden 25 hebben langs de rijen (10, 11, 12, 13) van elk van die platen, waarbij de afstand tussen de op elkaar aansluitende einden van twee aan elkaar grenzende perforaties in een zelfde rij kleiner is dan de lengte van die perforaties en de platen zodanig zijn gestapeld dat een afwisselende onderlinge verschuiving wordt verkregen tussen 30 de perforaties in de opeenvolgende platen in de richting van de rijen perforaties.
5. Inrichting volgens een der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat de toevoerleiding (EF1) van een eerste aan de uitwisseling deelnemend fluidum aangesloten is op een van de zij- 35 vlakken die niet evenwijdig zijn aan de richting van de rijen perforaties, waarbij de netwerken (30, 32, 34, 36) van perforaties die worden doorlopen door het eerste fluidum open zijn aan die 8200707 ^ - 13 - ^ *· toevoerleiding en de netwerken (31, 33, 35, 37) van perforaties die niet worden doorlopen door het eerste fluidum afgesloten zijn voor de toevoer van die leiding, terwijl de afvoerleiding (SF1) van het eerste fluidum het fluidum afnemen aan de andere zijde, waarbij de 5 netwerken van perforaties doorlopen worden door het fluidum open zijn naar de afvoerleiding en de netwerken van perforaties die niet door het fluidum worden doorlopen afgesloten zijn bij het begin van de afvoerleiding.
6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, 10 dat de toevoerleiding (EF2) voor het tweede aan de uitwisseling deelnemende fluidum aangesloten is op een van de zijvlakken die niet evenwijdig zijn aan de richting van de rijen perforaties, volgens een doorsnede die niet samenvalt met de toe- en afvoerdoorsne-den van het eerste fluidum, en dat de leiding (SF2) voor het tweede 15 fluidum aangesloten is op de andere zijde, volgens een doorsnede die niet samenvalt met de toe- en afvoerdoorsneden van het eerste fluidum, waarbij de netwerken van perforaties doorlopen worden door het tweede fluidum open zijn naar de toevoerleiding en de afvoerleiding voor het fluidum en de netwerken van perforaties die niet 20 door het fluidum worden doorlopen afgesloten zijn ten opzichte van die toe- en afvoerleidingen. 7o Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de toevoerleiding (EF2) van een tweede aan de uitwisseling deelnemend fluidum aangesloten is op een van de buitenste platen (PE) 25 van de stapel en dat de afvoerleiding (SF2) van het tweede fluidum aangesloten is op de andere buitenste plaat van de stapel, terwijl de netwerken van perforaties die doorlopen worden door het tweede fluidum open zijn naar de toevoerleiding en de afvoerleiding voor het fluidum, en de netwerken van perforaties die niet worden door-30 lopen door dit fluidum afgesloten zijn ten opzichte van die toe- en afvoerleidingen.
8. Inrichting volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat een van de buitenste platen (PE) van de stapel aangesloten is op de toevoerleiding (EF1) van een eerste fluidum en 35 op de afvoerleiding (5F2) voor een tweede fluidum, en dat de andere buitenste plaat (PE) van de stapel aangesloten is op de afvoerleiding (SF1) van het eerste fluidum en op de toevoerleiding (EF2) van 8200707 - 14 - het tweede fluidum, waarbij de netwerken van perforaties die worden doorlopen door elk van de fluida open zijn ten opzichte van de toe- en afvoerdoorsneden van de leidingen overeenkomend met dat fluidum en gesloten ten opzichte van de toe- en afvoerdoorsnéden 5 van de leidingen overeenkomend met het andere aan de uitwisseling deelnemende fluidum, waarbij de toe- en afvoerdoorsneden van de twee verschillende fluida gescheiden zijn op een zelfde vlak.
9. Inrichting volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de perforaties de vorm hebben van een rechthoek 10 met afgeronde einden.
10, Inrichting volgens een der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de maximale lengte van de perforaties ligt tussen 2 en 10 maal hun maximale breedte. 8200707
NL8200707A 1981-02-25 1982-02-23 Warmtewisselaar met geperforeerde platen. NL8200707A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8103902A FR2500610B1 (fr) 1981-02-25 1981-02-25 Echangeur de chaleur a plaques perforees
FR8103902 1981-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8200707A true NL8200707A (nl) 1982-09-16

Family

ID=9255671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8200707A NL8200707A (nl) 1981-02-25 1982-02-23 Warmtewisselaar met geperforeerde platen.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4624305A (nl)
JP (1) JPS57161485A (nl)
DE (1) DE3206397C2 (nl)
FR (1) FR2500610B1 (nl)
GB (1) GB2093582B (nl)
IT (1) IT1149672B (nl)
NL (1) NL8200707A (nl)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2530798A1 (fr) * 1982-07-21 1984-01-27 Inst Francais Du Petrole Echangeur de chaleur a structure modulaire
FR2541442B1 (fr) * 1983-02-17 1988-07-15 Inst Francais Du Petrole Echangeur de chaleur a structure modulaire et son procede de fabrication
FR2583864B1 (fr) * 1985-06-25 1989-04-07 Inst Francais Du Petrole Dispositif d'echange thermique du type echangeur a plaques perforees presentant une etancheite amelioree.
DE3643750A1 (de) * 1986-12-20 1988-06-30 Hoechst Ag Waermetauschermodul aus gebranntem keramischen material
US5000253A (en) * 1988-03-31 1991-03-19 Roy Komarnicki Ventilating heat recovery system
US4880055A (en) * 1988-12-07 1989-11-14 Sundstrand Corporation Impingement plate type heat exchanger
US4975803A (en) * 1988-12-07 1990-12-04 Sundstrand Corporation Cold plane system for cooling electronic circuit components
US4936380A (en) * 1989-01-03 1990-06-26 Sundstrand Corporation Impingement plate type heat exchanger
GB8910241D0 (en) * 1989-05-04 1989-06-21 Secretary Trade Ind Brit Heat exchangers
US5016707A (en) * 1989-12-28 1991-05-21 Sundstrand Corporation Multi-pass crossflow jet impingement heat exchanger
US5099915A (en) * 1990-04-17 1992-03-31 Sundstrand Corporation Helical jet impingement evaporator
US5129449A (en) * 1990-12-26 1992-07-14 Sundstrand Corporation High performance heat exchanger
US5749413A (en) * 1991-09-23 1998-05-12 Sundstrand Corporation Heat exchanger for high power electrical component and package incorporating same
EP0564027A1 (en) * 1992-03-31 1993-10-06 Akzo Nobel N.V. Heat exchanger, a method of manufacturing same, and applications
EP0563951B1 (en) * 1992-04-02 1999-02-17 Denso Corporation A heat exchanger
DE4238190C2 (de) * 1992-11-12 1994-09-08 Hoechst Ceram Tec Ag Keramikmodul
JPH06265284A (ja) * 1993-01-14 1994-09-20 Nippondenso Co Ltd 熱交換器
US5352115A (en) * 1993-07-12 1994-10-04 Durr Industries, Inc. Regenerative thermal oxidizer with heat exchanger columns
US5531593A (en) * 1993-07-12 1996-07-02 Durr Industries, Inc. Regenerative thermal oxidizer with heat exchanger columns
US5911273A (en) * 1995-08-01 1999-06-15 Behr Gmbh & Co. Heat transfer device of a stacked plate construction
DE19528116B4 (de) * 1995-08-01 2007-02-15 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager mit Platten-Sandwichstruktur
DE19639114B4 (de) * 1995-08-01 2006-01-05 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager mit Plattenstapelaufbau
DE19635455B4 (de) * 1995-08-01 2007-02-15 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager mit Plattenstapelaufbau und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19528117B4 (de) * 1995-08-01 2004-04-29 Behr Gmbh & Co. Wärmeübertrager mit Plattenstapelaufbau
DE19536115C2 (de) * 1995-09-28 2001-03-08 Behr Gmbh & Co Mehrfluid-Wärmeübertrager mit Plattenstapelaufbau
US5636527A (en) * 1995-11-15 1997-06-10 The Ohio State University Research Foundation Enhanced fluid-liquid contact
PT866940E (pt) * 1995-12-01 2002-07-31 Chart Heat Exchangers Ltd Permutador de calor
US5851636A (en) * 1995-12-29 1998-12-22 Lantec Products, Inc. Ceramic packing with channels for thermal and catalytic beds
DE19710783C2 (de) * 1997-03-17 2003-08-21 Curamik Electronics Gmbh Kühler zur Verwendung als Wärmesenke für elektrische Bauelemente oder Schaltkreise
EP1162426B1 (en) * 1997-06-03 2005-04-06 CHART HEAT EXCHANGERS Limited Partnership Heat exchanger and/or fluid mixing means
US6167952B1 (en) 1998-03-03 2001-01-02 Hamilton Sundstrand Corporation Cooling apparatus and method of assembling same
US6968892B1 (en) * 1998-06-12 2005-11-29 Chart Heat Exchangers Limited Heat exchanger
EP1166026B1 (en) 1999-03-27 2006-12-20 CHART HEAT EXCHANGERS Limited Partnership Heat exchanger
KR20020086920A (ko) * 2000-03-10 2002-11-20 샛콘 테크놀로지 코포레이션 전자장치의 냉각을 위한 고성능 냉각판
US6621071B2 (en) * 2001-09-07 2003-09-16 Raytheon Co. Microelectronic system with integral cryocooler, and its fabrication and use
US6953009B2 (en) * 2002-05-14 2005-10-11 Modine Manufacturing Company Method and apparatus for vaporizing fuel for a reformer fuel cell system
US7063047B2 (en) * 2003-09-16 2006-06-20 Modine Manufacturing Company Fuel vaporizer for a reformer type fuel cell system
US7017655B2 (en) 2003-12-18 2006-03-28 Modine Manufacturing Co. Forced fluid heat sink
US7637313B2 (en) * 2004-04-14 2009-12-29 Panasonic Corporation Heat exchanger and its manufacturing method
DE102005007707A1 (de) * 2004-09-27 2006-03-30 Powerfluid Gmbh Rekuperator, Mikrokanal-Rekuperator, Folie, Verwendung einer Folie und Verfahren zum Herstellen sowie zum Betreiben eines Rekuperators
US20060237166A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Otey Robert W High Efficiency Fluid Heat Exchanger and Method of Manufacture
US8479806B2 (en) * 2007-11-30 2013-07-09 University Of Hawaii Two-phase cross-connected micro-channel heat sink
DE102008029096B4 (de) * 2008-06-20 2010-04-15 Voith Patent Gmbh Verdampfer für ein Abwärmenutzungssystem
JP4557055B2 (ja) * 2008-06-25 2010-10-06 ソニー株式会社 熱輸送デバイス及び電子機器
CN101907411B (zh) * 2010-09-03 2012-04-04 刘小江 一种孔板复叠式换热装置
US9557115B2 (en) * 2010-10-28 2017-01-31 General Electric Technology Gmbh Orifice plate for controlling solids flow, methods of use thereof and articles comprising the same
US9617087B2 (en) 2010-10-28 2017-04-11 General Electric Technology Gmbh Control valve and control valve system for controlling solids flow, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
JP5773353B2 (ja) * 2011-02-15 2015-09-02 忠元 誠 熱交換器
JP5944104B2 (ja) * 2011-03-15 2016-07-05 株式会社東芝 熱交換器
CN102168927B (zh) * 2011-04-28 2012-10-10 湖南创化低碳环保科技有限公司 一种高效无气堵蜂窝孔式换热器
WO2013016127A2 (en) * 2011-07-22 2013-01-31 8 Rivers Capital, Llc Heat exchanger comprising one or more plate assemblies with a plurality of interconnected channels and related method
CN102322757B (zh) * 2011-08-08 2013-09-25 刘小江 一种多次分流和汇流的蜂窝式换热器
US20130058042A1 (en) * 2011-09-03 2013-03-07 Todd Richard Salamon Laminated heat sinks
TWM469450U (zh) * 2013-01-21 2014-01-01 Huang-Han Chen 冷凝排
JP6190349B2 (ja) * 2013-12-05 2017-08-30 株式会社神戸製鋼所 熱交換器
US10048019B2 (en) * 2014-12-22 2018-08-14 Hamilton Sundstrand Corporation Pins for heat exchangers
JP6162836B2 (ja) * 2016-02-15 2017-07-12 株式会社東芝 熱交換器
US11732978B2 (en) * 2016-04-18 2023-08-22 Qcip Holdings, Llc Laminated microchannel heat exchangers
CN107062958A (zh) * 2017-02-14 2017-08-18 北京东方华氢科技有限公司 一种热交换器
JP6400240B1 (ja) * 2018-02-05 2018-10-03 新光電気工業株式会社 ループ型ヒートパイプ及びその製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1863586A (en) * 1928-09-10 1932-06-21 Ig Farbenindustrie Ag Heat exchanger
FR990144A (fr) * 1944-03-06 1951-09-18 Dispositif échangeur de température à écoulement laminaire
US2537276A (en) * 1947-12-22 1951-01-09 Little Inc A Heat exchanger
US2595308A (en) * 1948-03-03 1952-05-06 Modine Mfg Co Gas-to-gas heat exchanger
NL80122C (nl) * 1948-07-24
GB857707A (en) * 1958-05-06 1961-01-04 Morris Motors Ltd Improvements relating to heat-exchangers
US3198248A (en) * 1963-04-10 1965-08-03 Minnesota Mining & Mfg Corrugated heat transfer exchangers
US3308879A (en) * 1964-06-10 1967-03-14 Maddocks Herbert Fernyhough Heat exchangers
US3552488A (en) * 1968-12-27 1971-01-05 Pall Corp Plate-fin heat exchanger
GB1354502A (en) * 1970-08-28 1974-06-05 Ici Ltd Heat exchangers
SE355860B (nl) * 1971-09-08 1973-05-07 K Oestbo
US3757856A (en) * 1971-10-15 1973-09-11 Union Carbide Corp Primary surface heat exchanger and manufacture thereof
US4016928A (en) * 1973-12-26 1977-04-12 General Electric Company Heat exchanger core having expanded metal heat transfer surfaces
GB1484124A (en) * 1974-11-21 1977-08-24 Ass Eng Ltd Heat exchangers
FI64859C (fi) * 1976-01-22 1984-01-10 Oestbo John D B Vaermevaexlare
SU661227A1 (ru) * 1976-03-23 1979-05-05 Петрозаводский Завод Тяжелого Бумагоделательного Машиностроения Имени В.И.Ленина Пластинчатый теплообменник
FR2362354A1 (fr) * 1976-08-18 1978-03-17 Pronko Vladimir Echangeur de chaleur a treillis
US4096910A (en) * 1976-10-28 1978-06-27 General Electric Company Concentric-tube stacked plate heat exchanger
DE2700220C3 (de) * 1977-01-05 1981-04-30 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Plattenwärmetauscher
FR2455721A1 (fr) * 1979-05-02 1980-11-28 Inst Francais Du Petrole Echangeur de chaleur compact
US4300627A (en) * 1979-06-04 1981-11-17 Cleveland Joseph J Insulated housing for ceramic heat recuperators and assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US4624305A (en) 1986-11-25
IT8219820A0 (it) 1982-02-24
GB2093582B (en) 1984-07-18
JPH0221519B2 (nl) 1990-05-15
JPS57161485A (en) 1982-10-05
FR2500610A1 (fr) 1982-08-27
DE3206397A1 (de) 1982-10-21
DE3206397C2 (de) 1994-10-27
FR2500610B1 (fr) 1986-05-02
GB2093582A (en) 1982-09-02
IT1149672B (it) 1986-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8200707A (nl) Warmtewisselaar met geperforeerde platen.
CA2104905C (en) All-welded plate heat exchanger
JP6770200B2 (ja) 熱交換板および熱交換器
US4258784A (en) Heat exchange apparatus and method of utilizing the same
US4183403A (en) Plate type heat exchangers
JP6166375B2 (ja) 伝熱平板及びそのような伝熱平板を備える平板熱交換器
US5031693A (en) Jet impingement plate fin heat exchanger
US3983191A (en) Brazed plate-type heat exchanger for nonadiabatic rectification
CN107024124B (zh) 一种单侧无触点直通流道的波纹板束
JP6871365B2 (ja) 熱交換板および熱交換器
US2812165A (en) Header units for plate type heat exchanger
NL8002513A (nl) Warmtewisselaar.
SE518256C2 (sv) Värmeöverföringsplatta, plattpaket samt plattvärmeväxlare
US4699209A (en) Heat exchanger design for cryogenic reboiler or condenser service
GB2025026A (en) Plate heat exchanger
US7044206B2 (en) Heat exchanger plate and a plate heat exchanger
CN114945789A (zh) 钎焊板式换热器及其应用
JP4072876B2 (ja) 積層型熱交換器
JP2005195190A (ja) 多板型熱交換器
DK174417B1 (da) Varmeveksler
US5909767A (en) Recuperative cross flow plate-type heat exchanger
SE2050906A1 (en) A double wall plate heat exchanger
JPH0449494Y2 (nl)
EP4343263A1 (en) Heat exchanger module
NL9400459A (nl) Gecombineerde kruis/dwarsstroom warmte-wisselaar.

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed