RU2696666C1 - Plate-type heat exchanger - Google Patents
Plate-type heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696666C1 RU2696666C1 RU2018124443A RU2018124443A RU2696666C1 RU 2696666 C1 RU2696666 C1 RU 2696666C1 RU 2018124443 A RU2018124443 A RU 2018124443A RU 2018124443 A RU2018124443 A RU 2018124443A RU 2696666 C1 RU2696666 C1 RU 2696666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- heat transfer
- plates
- heat exchanger
- stack
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
- F28F9/0131—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0006—Heat-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 plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0012—Heat-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 apparatus having an annular form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0031—Heat-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
- F28D9/0037—Heat-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 conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-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
- F28D9/0062—Heat-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 spaced plates with inserted elements
- F28D9/0075—Heat-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 spaced plates with inserted elements the plates having openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/086—Elements 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2225/00—Reinforcing means
- F28F2225/02—Reinforcing means for casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2225/00—Reinforcing means
- F28F2225/04—Reinforcing means for conduits
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)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к пластинчатому теплообменнику, который имеет корпус в форме оболочки, верхнюю крышку и нижнюю крышку, которые соединяются для формирования камеры, в которой располагается стопка теплопередающих пластин. Теплопередающие пластины имеют отверстия в виде сквозных полостей в теплопередающих пластинах, и отверстия образуют пространство в стопке пластин, в котором протекает первая текучая среда. Пластины имеют первые секции, которые выступают в качестве входов текучей среды для второй текучей среды, и вторые секции, которые являются противоположными первым секциям и выступают в качестве выходов текучей среды для второй текучей среды.The invention relates to a plate heat exchanger, which has a shell in the form of a shell, a top cover and a bottom cover, which are connected to form a chamber in which a stack of heat transfer plates is located. The heat transfer plates have openings in the form of through cavities in the heat transfer plates, and the holes form a space in the stack of plates in which the first fluid flows. The plates have first sections that act as fluid inlets for the second fluid, and second sections that are opposed to the first sections and act as fluid outlets for the second fluid.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В настоящее время существует множество различных типов пластинчатых теплообменников, которые используются в различных применениях в зависимости от их типа. Некоторые типы пластинчатых теплообменников собираются из корпуса, который образует герметичную камеру, в которой размещаются теплопередающие пластины, которые объединяются. Теплопередающие пластины образуют стопку теплопередающих пластин, в которой между теплопередающими пластинами, для первой и второй текучей среды, образуются чередующиеся первый и второй проточные каналы.Currently, there are many different types of plate heat exchangers that are used in various applications depending on their type. Some types of plate heat exchangers are assembled from a housing that forms a sealed chamber in which heat transfer plates that are combined are housed. The heat transfer plates form a stack of heat transfer plates in which alternating first and second flow channels are formed between the heat transfer plates for the first and second fluid.
Один тип пластинчатых теплообменников имеет одно или более отверстий (окон) в виде сквозных полостей в теплопередающих пластинах. Текучая среда втекает в отверстия, либо непосредственно, либо, например, через трубчатую конструкцию, которая простирается через отверстия. Текучая среда, как правило, входит в отдельную теплопередающую пластину у секции впуска отверстия в теплопередающей пластине, протекает по пластине и покидает пластину у секции выпуска того же отверстия или другого отверстия. Секция выпуска располагается на теплопередающей пластине напротив секции впуска.One type of plate heat exchanger has one or more openings (windows) in the form of through cavities in heat transferring plates. Fluid flows into the holes, either directly or, for example, through a tubular structure that extends through the holes. Fluid typically enters a separate heat transfer plate at the hole inlet section of the heat transfer plate, flows through the plate and leaves the plate at the exhaust section of the same hole or another hole. The exhaust section is located on the heat transfer plate opposite the intake section.
Вторая текучая среда часто входит в теплопередающую пластину у секции впуска периферии пластины, протекает по пластине и покидает пластину у секции выпуска периферии пластины, каковая секция выпуска находится напротив секции впуска. Для некоторых пластинчатых теплообменников вторая текучая среда входит и выходит из теплопередающих пластин через дополнительные отверстия в теплопередающих пластинах.The second fluid often enters the heat transfer plate at the inlet section of the plate periphery, flows through the plate and leaves the plate at the outlet section of the plate periphery, which outlet section is opposite the inlet section. For some plate heat exchangers, a second fluid enters and leaves the heat transfer plates through additional openings in the heat transfer plates.
Очевидно, впуск и выпуск для первой текучей среды находятся между каждой второй парой пластин, в то время как впуск и выпуск для второй текучей среды находятся между каждой другой, второй парой пластин. Таким образом, первая и вторая текучая среда протекает по соответствующей стороне теплопередающей пластины между каждой второй парой теплопередающих пластин. Пластины из пары пластин, которые имеют впуск и выпуск для первой текучей среды, обычно герметизируются друг с другом по всем краям, кроме тех мест, где находятся отверстия для первой текучей среды, в то же время пластины из пары пластин, которые имеют впуск и выпуск для второй текучей среды герметизируются друг с другом по всем краям, кроме тех мест, где находятся отверстия для второй текучей среды.Obviously, the inlet and outlet for the first fluid are between each second pair of plates, while the inlet and outlet for the second fluid are between each other, second pair of plates. Thus, the first and second fluid flows along the respective side of the heat transfer plate between each second pair of heat transfer plates. Plates from a pair of plates that have an inlet and outlet for the first fluid are typically sealed to each other at all edges except where the openings for the first fluid are located, while plates from a pair of plates that have an inlet and outlet for the second fluid, they are sealed to each other at all edges, except where the openings for the second fluid are.
Герметизированные теплопередающие пластины соединяются этим способом друг с другом, и теплопередающие пластины иногда называются стопкой пластин или стопкой теплопередающих пластин. Стопка теплопередающих пластин имеет, по существу, цилиндрическую форму с одной или более внутренними сквозными полостями. Стопка теплопередающих пластин может быть полностью сварной, так что можно избежать резиновых прокладок между теплопередающими пластинами. Это делает теплообменник пригодным для работы с широким спектром агрессивных текучих сред при высоких температурах и при высоких давлениях.The sealed heat transfer plates are connected to each other in this way, and the heat transfer plates are sometimes referred to as a stack of plates or a stack of heat transfer plates. The stack of heat transfer plates has a substantially cylindrical shape with one or more internal through cavities. The stack of heat transfer plates can be completely welded so that rubber gaskets between the heat transfer plates can be avoided. This makes the heat exchanger suitable for use with a wide range of aggressive fluids at high temperatures and high pressures.
Когда теплопередающие пластины окружаются корпусом, пластинчатый теплообменник может выдерживать высокие уровни давления по сравнению со многими другими типами пластинчатых теплообменников. Вместе с тем, пластинчатый теплообменник с корпусом компактен, обладает хорошими теплопередающими свойствами и может выдерживать жесткие условия эксплуатации без разрушения.When the heat transfer plates are surrounded by a housing, the plate heat exchanger can withstand high pressure levels compared to many other types of plate heat exchangers. At the same time, the plate heat exchanger with the casing is compact, has good heat transfer properties and can withstand harsh operating conditions without destruction.
Во время технического обслуживания теплообменника, стопка теплопередающих пластин может быть доступна и очищена снятием, например, верхней или нижней крышки оболочки, и промывкой стопки теплопередающих пластин моющим средством. Также можно заменить стопку теплопередающих пластин новой стопкой, которая может быть идентичной или отличаться от предыдущей стопки в той мере, в какой она способна быть размещенной должным образом внутри оболочки.During maintenance of the heat exchanger, a stack of heat transfer plates can be accessed and cleaned by removing, for example, the top or bottom cover of the shell, and washing the stack of heat transfer plates with a detergent. It is also possible to replace the stack of heat transferring plates with a new stack, which may be identical or different from the previous stack to the extent that it can be properly placed inside the shell.
Как правило, пластинчатый теплообменник подходит не только для использования в качестве обычного теплообменника, но также в качестве конденсатора или ребойлера. В двух последних случаях оболочка может содержать дополнительные впуски/выпуски для конденсата, что может исключить необходимость в специальном сепараторном блоке.Typically, a plate heat exchanger is suitable not only for use as a conventional heat exchanger, but also as a condenser or reboiler. In the last two cases, the shell may contain additional inlets / outlets for condensate, which may eliminate the need for a special separator block.
Пластинчатый теплообменник с корпусом и стопкой пластин, расположенной в нем, обеспечивает, как указано, комбинацию преимуществ и свойств, которые являются весьма специфичными для данного типа. Был раскрыт ряд вариантов осуществления таких теплообменников, таких как те, которые указаны в патентном документе EP 2002193 A1. По сравнению с несколькими другими типами пластинчатых теплообменников, пластинчатый теплообменник с корпусом имеет компактную конструкцию и может выдерживать высокие уровни давлений. Однако считается, что такие теплообменники могут быть улучшены в отношении их способностей работать с внутренними напряжениями, вызванными, например, изменениями температуры и изменениями давления текучей среды, возникающими во время работы теплообменника.A plate heat exchanger with a body and a stack of plates located therein provides, as indicated, a combination of advantages and properties that are very specific to this type. A number of embodiments of such heat exchangers have been disclosed, such as those described in patent document EP 2002193 A1. Compared to several other types of plate heat exchangers, the plate heat exchanger with housing has a compact design and can withstand high pressure levels. However, it is believed that such heat exchangers can be improved with respect to their ability to work with internal stresses caused, for example, by changes in temperature and changes in fluid pressure that occur during operation of the heat exchanger.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является обеспечить повышенную долговечность пластинчатого теплообменника с помощью корпуса. В частности, является задачей повысить способность теплообменника, такого как пластинчатый теплообменник, лучше выдерживать изменения температуры и колебания давления текучей среды.The objective of the invention is to provide increased durability of the plate heat exchanger using the housing. In particular, it is a task to increase the ability of a heat exchanger, such as a plate heat exchanger, to better withstand temperature changes and fluid pressure fluctuations.
Для решения этих задач предлагается пластинчатый теплообменник. Пластинчатый теплообменник представляет собой теплообменник высокого давления. Теплообменник с тепловой пластиной содержит корпус, который имеет оболочку, верхнюю крышку и нижнюю крышку, которые соединяются для образования камеры. Некоторое количество теплопередающих пластин соединяются постоянным образом друг с другом для образования стопки пластин, которая располагается внутри камеры и имеет чередующиеся первый и второй проточные каналы для первой текучей среды и второй текучей среды между теплопередающими пластинами. Теплопередающие пластины имеют отверстия в виде сквозных полостей в теплопередающих пластинах, при этом отверстия образуют пространство в стопке пластин, в котором протекает первая текучая среда, а также первые секции, которые выступают в качестве входов текучей среды для второй текучей среды, и вторые секции которые противоположны первым секциям и выступают в качестве выходов текучей среды для второй текучей среды. Элемент усиления простирается через отверстия в теплопередающих пластинах от верхней крышки до нижней крышки, причем элемент усиления соединяется с каждой из крышек - верхней крышкой и нижней крышкой для удерживания крышек, когда пластинчатый теплообменник подвергается воздействию давления со стороны любой из текучих сред - первой текучей среды и второй текучей среды. Элемент усиления предотвращает прогибание верхней крышки и нижней крышки. В качестве альтернативы или дополнения к формулировке того, что пластинчатый теплообменник представляет собой теплообменник высокого давления, можно указать, что пластинчатый теплообменник выдерживает давление не менее 5 МПа.To solve these problems, a plate heat exchanger is proposed. The plate heat exchanger is a high pressure heat exchanger. A heat exchanger with a heat plate comprises a housing that has a shell, a top cover and a bottom cover that are connected to form a chamber. A number of heat transfer plates are continuously connected to each other to form a stack of plates that is located inside the chamber and has alternating first and second flow channels for the first fluid and the second fluid between the heat transfer plates. The heat transfer plates have openings in the form of through cavities in the heat transfer plates, the openings forming a space in the stack of plates in which the first fluid flows, as well as the first sections that act as fluid inlets for the second fluid and the second sections that are opposite the first sections and act as fluid outlets for the second fluid. The reinforcing element extends through openings in the heat transfer plates from the top cover to the bottom cover, the reinforcing element being connected to each of the covers — the top cover and the bottom cover to hold the covers when the plate heat exchanger is subjected to pressure from any of the fluids — the first fluid and second fluid. The reinforcement prevents bending of the top cover and bottom cover. As an alternative or addition to the statement that the plate heat exchanger is a high pressure heat exchanger, it can be indicated that the plate heat exchanger can withstand a pressure of at least 5 MPa.
Предлагаемый пластинчатый теплообменник выгоден тем, что он обладает очень высокой способностью выдерживать изменения температуры и колебания давления текучей среды. Кроме того, требуется относительно меньше материала для оболочки, чтобы получить требуемую долговечность и механическую прочность пластинчатого теплообменника. Пластинчатый теплообменник может включать в себя ряд дополнительных особенностей, как описано ниже. Эти дополнительные особенности, как в отдельности, так и в сочетании, дополнительно обеспечивают способность пластинчатого теплообменника эффективно выдерживать изменения температуры и колебания давления текучей среды, позволяя одновременно использовать оболочку, изготовленную из относительно небольшого количества материала.The proposed plate heat exchanger is advantageous in that it has a very high ability to withstand temperature changes and fluid pressure fluctuations. In addition, relatively less shell material is required in order to obtain the desired durability and mechanical strength of the plate heat exchanger. The plate heat exchanger may include a number of additional features, as described below. These additional features, both individually and in combination, additionally provide the ability of the plate heat exchanger to effectively withstand temperature changes and pressure fluctuations of the fluid, while simultaneously allowing the use of a shell made of a relatively small amount of material.
Вместе с тем, другие задачи, признаки, аспекты и преимущества данного изобретения будут очевидны из следующего подробного описания, а также из чертежей.However, other objects, features, aspects and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description, as well as from the drawings.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Варианты осуществления данного изобретения будут теперь описаны, например, со ссылкой на сопроводительные схематические чертежи, в которыхEmbodiments of the present invention will now be described, for example, with reference to the accompanying schematic drawings, in which
Фиг. 1 - вид сверху в поперечном сечении усиленного пластинчатого теплообменника, как видно по линии B-B на фиг. 2,FIG. 1 is a top cross-sectional view of a reinforced plate heat exchanger, as seen along line B-B in FIG. 2
Фиг. 2 - вид сбоку в поперечном сечении теплообменника, изображенного на фиг. 1, как видно по линии А-А на фиг. 1,FIG. 2 is a side cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. 1, as seen along line AA in FIG. one,
Фиг. 3 - вид сбоку в поперечном сечении разделителя потока, который располагается в теплообменнике, изображенном на фиг. 1,FIG. 3 is a side cross-sectional view of a flow separator that is located in the heat exchanger of FIG. one,
Фиг. 4 - вид сбоку разделителя потока, изображенного на фиг. 3,FIG. 4 is a side view of the flow splitter of FIG. 3
Фиг. 5 - основной вид сверху теплопередающей пластины, которая вместе с подобными теплопередающими пластинами может образовывать стопку пластин для теплообменника, изображенного на фиг. 1,FIG. 5 is a main plan view of a heat transfer plate that, together with similar heat transfer plates, can form a stack of plates for the heat exchanger shown in FIG. one,
Фиг. 6 - основной вид сбоку в поперечном сечении четырех теплопередающих пластин типа, изображенного на фиг. 5,FIG. 6 is a main cross-sectional side view of four heat transfer plates of the type shown in FIG. five,
Фиг. 7 - вид сверху в поперечном сечении второго варианта осуществления усиленного пластинчатого теплообменника,FIG. 7 is a top view in cross section of a second embodiment of a reinforced plate heat exchanger,
Фиг. 8 - вид сбоку в поперечном сечении теплообменника, изображенного на фиг. 7, как видно по линии C-C на фиг. 7,FIG. 8 is a side cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. 7, as seen from line C-C in FIG. 7,
Фиг. 9 - вид сбоку в поперечном сечении третьего варианта осуществления усиленного пластинчатого теплообменника,FIG. 9 is a side cross-sectional view of a third embodiment of a reinforced plate heat exchanger,
Фиг. 10 - вид сбоку в поперечном сечении четвертого варианта осуществления усиленного пластинчатого теплообменника,FIG. 10 is a cross-sectional side view of a fourth embodiment of a reinforced plate heat exchanger,
Фиг. 11 - вид сбоку в поперечном сечении теплообменника, изображенного на фиг. 10,FIG. 11 is a side cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. ten,
Фиг. 12 - основной вид сверху теплопередающей пластины, которая может быть использована в теплообменнике, изображенном на фиг. 11,FIG. 12 is a main plan view of a heat transfer plate that can be used in the heat exchanger shown in FIG. eleven,
Фиг. 13 - вид сбоку в поперечном сечении пятого варианта осуществления усиленного пластинчатого теплообменника, а такжеFIG. 13 is a side cross-sectional view of a fifth embodiment of a reinforced plate heat exchanger, and
Фиг. 14 - основной вид сверху теплопередающей пластины, которая может быть использована в теплообменнике, изображенном на фиг. 13.FIG. 14 is a main plan view of a heat transfer plate that can be used in the heat exchanger shown in FIG. 13.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Ссылаясь на фиг. 1 и 2, иллюстрируется пластинчатый теплообменник 101. Пластинчатый теплообменник 101 имеет корпус 2, который содержит цилиндрическую оболочку 3, верхнюю крышку 4 и нижнюю крышку 5. Верхняя крышка 4 имеет форму круглого диска, а периферия верхней крышки 4 прикрепляется к верхнему краю цилиндрической оболочки 3. Нижняя крышка 5 имеет форму круглого диска, а периферия нижней крышки 5 прикрепляется к нижнему краю цилиндрической оболочки 3. Крышки 4, 5, в проиллюстрированном варианте, привариваются к цилиндрической оболочке 3. В другом варианте осуществления крышки 4, 5 прикрепляются к цилиндрической оболочке 3 посредством болтов, которые входят в зацепление с фланцами (не показаны) цилиндрической оболочки 3 и с крышками 4, 5. Несколько теплопередающих пластин 21, 22, 23, которые соединяются постоянным образом друг с другом, образуют стопку 20 пластин, которая располагается внутри камеры 14, внутри корпуса 2. Стопка 20 имеет между теплопередающими пластинами 21, 22, 23 чередующиеся первый и второй проточные каналы 11, 12 для первой текучей среды F1 и для второй текучей среды F2, то есть первая текучая среда F1 протекает между каждой второй парой теплопередающих пластин.Referring to FIG. 1 and 2, the
Верхняя крышка 4 имеет впуск 6 текучей среды для первой текучей среды F1, которая проходит через теплообменник 101 через первый проточный канал 11. Этот впуск 6 текучей среды называется первым впуском 6 текучей среды. Нижняя крышка 5 имеет выпуск 7 текучей среды для первой текучей среды F1, которая проходит через теплообменник 101 через первый проточный канал 11. Этот выпуск 7 текучей среды называется первым выпуском 7 текучей среды. Первый впуск 6 текучей среды находится в центре верхней крышки 4, а первый выпуск 7 текучей среды находится в центре нижней крышки 5. Первый впуск 6 текучей среды и первый выпуск 7 текучей среды находятся напротив друг друга в корпусе 2.The
Цилиндрическая оболочка 3 имеет впуск 8 текучей среды для второй текучей среды F2, которая проходит через теплообменник 101 через второй проточный канал 12. Этот впуск 8 текучей среды называется вторым впуском 8 текучей среды. Цилиндрическая оболочка 3 также имеет выпуск 9 текучей среды для второй текучей среды F2, которая проходит через теплообменник 101 через второй проточный канал 12. Выпуск 9 называется вторым выпуском 9 текучей среды. Второй впуск 8 текучей среды находится на боковине цилиндрической оболочки 3, на середине расстояния между верхним краем цилиндрической оболочки 3 и нижним краем цилиндрической оболочки 3. Второй выпуск 9 текучей среды находится на боковине цилиндрической оболочки 3, которая находится напротив второго впуска 8 текучей среды, на середине расстояния между верхним краем цилиндрической оболочки 3 и нижним краем цилиндрической оболочки 3.The
Корпус 2, т.е. в проиллюстрированном варианте осуществления, цилиндрическая оболочка 3, верхняя крышка 4 и нижняя крышка 5, образует камеру 14 или внутреннее пространство 14, в котором располагается стопка 20 теплопередающих пластин. Теплопередающие пластины в стопке 20, такие как теплопередающие пластины 21, 22 и 23, соединяются постоянным образом и располагаются в герметичной камере так, что первый и второй проточные каналы 11, 12 следуют в соответствующих чередующихся проточных каналах между теплопередающими пластинами. Каждая из теплопередающих пластин в стопке 20 имеет центральное отверстие 31. Центральные отверстия нескольких теплопередающих пластин в стопке 20 вместе образуют центральное пространство 24 в стопке 20.
Дополнительно ссылаясь на фиг. 3 и 4, устройство 40 для разделения текучей среды вставляется в центральное пространство 24 в стопке 20. Устройство 40 для разделения имеет форму цилиндра 41, который подгоняется вплотную к центральным отверстиям 31 теплопередающих пластин 21, 22, 23 в стопке 20. Высота устройства 40 для разделения совпадает с высотой центрального пространства 24 в стопке 20. Разделитель 42 потока простирается диагонально от верхней части цилиндра 41 к нижней части цилиндра 41 и разделяет внутреннюю часть цилиндра 41 на первую секцию 43 цилиндра и вторую секцию 44 цилиндра. Разделитель 42 потока разделяет первую секцию 43 цилиндра от второй секции 44 цилиндра, так что текучая среда (не считая некоторую утечку, если она происходит) не протекает непосредственно между секциями 43, 44. Вместо этого текучая среда протекает из первой секции 43 цилиндра во вторую секцию 44 цилиндра через теплопередающие пластины в стопке 20.Further referring to FIG. 3 and 4, the
Устройство 40 для разделения имеет первое отверстие 45 в первой секции 43 цилиндра и второе отверстие 46 во второй секции 44 цилиндра. Первое отверстие 45 располагается напротив второго отверстия 46, благодаря разделителю 42 потока, который симметрично расположен между отверстиями 45, 46.The
Ссылаясь на фиг. 5, показывается одна из теплопередающих пластин 21, которая используется для стопки 20. Теплопередающая пластина 21 имеет центральное отверстие 31 и некоторое количество рядов 32, 33 с чередующимися выступами и канавками. Плоская секция 38 пластины разделяет ряды 32, 33 друг от друга. Теплопередающая пластина 21 имеет центральное отверстие 31, которое вместе с центральными отверстиями других теплопередающих пластин в стопке 20 образует центральное пространство 24 в стопке 20 пластин и в котором располагается устройство 40 для разделения текучей среды. Далее, первый участок 34 центрального отверстия 31 выступает в качестве впуска 34 текучей среды для первой текучей среды F1, а второй участок 35 центрального отверстия 31 выступает в качестве выпуска 35 текучей среды для первой текучей среды F1. Впуск 34 позволяет первой текучей среде F1 входить в пространства между каждой второй теплопередающей пластиной, а выпуск 35 позволяет текучей среде выходить из тех же пространств между каждой второй теплопередающей пластиной. Выпуск 35, как видно по центру С теплопередающей пластины 21, находится напротив впуска 34. Теплопередающая пластина 21 также имеет первую сторону 36, или первую секцию 36, которая выступает в качестве входа 36 текучей среды для второй текучей среды F2 и вторую сторону 37, или вторую секцию 37, которая выступает в качестве выхода 37 текучей среды для второй текучей среды F2. Выход 37 текучей среды располагается напротив входа 36 текучей среды. Все теплопередающие пластины в стопке 20 могут иметь форму теплопередающей пластины 21, показанной на фиг. 5, при этом каждая другая теплопередающая пластина повернута на 180° вокруг оси A1, которая простирается и вдоль плоскости теплопередающей пластины и через центр С теплопередающей пластины.Referring to FIG. 5, one of the
Дополнительно ссылаясь на фиг. 6, основной вид теплопередающих пластин 21, 22, 23 показывается вместе с дополнительной теплопередающей пластиной вдоль поперечного сечения, которое проходит от центра С теплопередающей пластины 21 к периферийному краю (периферии) 39 теплопередающей пластины 21. Периферия 39 теплопередающей пластины 21 по всей своей длине соединяется с соответствующей периферией верхней теплопередающей пластины 22. Пластины 22, 23 имеют центральные плоскости P2, P3, которые параллельны центральной плоскости P1 пластины 21. Промежуточное пространство между пластинами 21, 22 образует участок первого проточного канала 11 для первой текучей среды F1. Центральная плоскость P1 простирается через теплопередающую пластину 21 параллельно к верхней поверхности (см. на фиг. 5) и к нижней поверхности теплопередающей пластины 21.Further referring to FIG. 6, the main view of the
Центральное отверстие 31 теплопередающей пластины 21 может быть соединено с аналогичным центральным отверстием верхней теплопередающей пластины 22, за исключением секций отверстия, где располагаются впуск 34 текучей среды и выпуск 35 текучей среды. Впуск 34 и выпуск 35 определяются соответствующим углом α (угол α показывается только для выпуска 35). Впуск и выпуск 34, 35 располагаются симметрично друг против друга. Опционально, пластины 22, 23 не соединяются в их центральных отверстиях 31. Тогда отверстия 45, 46 в устройстве 40 для разделения ограничивают поток первой текучей среды F1, так что текучая среда входит и выходит из пластин на впуске 34 текучей среды и выпуске 35 текучей среды. Отверстия 45, 46 устройства 40 для разделения тогда стягивают соответствующий угол α°.The
Центральное отверстие 31 теплопередающей пластины 21 вдоль его полной длины соединяется с соответствующим центральным отверстием нижней теплопередающей пластины 23. Промежуточное пространство между пластинами 21, 23 образует участок второго проточного канала 12 для второй текучей среды F2.The
Теплопередающая пластина 21 может быть частично соединена с нижней теплопередающей пластиной 23 на периферии 39 теплопередающей пластины 21, т.е. периферия 39 теплопередающей пластины 21 может быть частично соединена с аналогичной периферией нижней теплопередающей пластины 23. Вход 36 текучей среды и выход 37 текучей среды на периферии 31 пластины не соединяются с нижней теплопередающей пластиной 23. Участки, т.е. вход и выход 36, 37, которые не соединяются, определяются соответствующим углом β градусов. Участки 36, 37 симметричны и располагаются напротив друг друга, и выступают в качестве входа и выхода текучей среды для второй текучей среды F2. Нет необходимости соединять теплопередающие пластины 21, 23 на их периферии. В этом случае первая сторона 36 все еще выступает в качестве входа 36 текучей среды для второй текучей среды F2, а вторая сторона 37 - выхода 37 текучей среды для второй текучей среды F2. Уплотнители могут быть расположены так, чтобы вторая текучая среда F2 не входила и не выходила из пластин на секциях снаружи входа и выхода 36, 37.The
Для предотвращения протекания слишком большого количества второй текучей среды F2 через стопку 20 пластин, из-за протекания, например, в возможном зазоре между цилиндрической оболочкой 3 и стопкой 20 пластин, уплотнители или некоторый другой блокатор перетекания (не показан), могут быть установлены между оболочкой 3 и стопкой 20 пластин. Конечно, эти уплотнения или блокаторы располагаются снаружи входа 36 текучей среды и выхода 37 текучей среды.To prevent too much of the second fluid F2 from flowing through the stack of
Соединение теплопередающих пластин 21, 22, 23 обычно осуществляется путем сварки. Теплопередающая пластина 21 может иметь центральный край 52, который отгибается в направлении нижней соседней теплопередающей пластины 23 и соединяется с ее соответствующим отогнутым центральным краем. Теплопередающая пластина 21 также может иметь периферийный край 51, который отгибается в направлении другой, верхней, соседней теплопередающей пластины 22 и соединяется с ее соответствующим отогнутым периферийным краем.The connection of the
Затем пластины 21, 22, 23 теплопередачи могут быть соединены друг с другом на их отогнутых краях. Между устройством 40 для разделения и теплопередающими пластинами может быть расположено уплотнение для уплотнения пластин, таких как пластины 21 и 22, вдоль их центральных отверстий 31 во всех секциях, кроме как на впуске 34 и выпуске 35.Then, the
Возвращаясь к фиг. 1-4, можно видеть поток через теплопередающие пластины. Поток первой текучей среды протекает по каналу, обозначенному как «F1». Благодаря устройству 40 для разделения и его разделителю 42 потока, поток первой текучей среды F1 проходит через первый впуск 6 текучей среды, входит в первую секцию 43 цилиндра и вытекает через первое отверстие 45 в устройстве 40 для разделения в первые пластинчатые впуски 34 теплопередающих пластин 21 в стопке 20. Первая текучая среда F1 затем «поворачивается», когда она протекает через теплопередающие пластины, как указано каналом F1 на фиг. 1, покидает теплопередающие пластины через первые пластинчатые выпуски 35 теплопередающих пластин 21 в стопке 20 и входит во вторую секцию 44 цилиндра через второе отверстие 46. Из второй секции 44 цилиндра первая текучая среда F1 протекает в первый выпуск 7 текучей среды, где она покидает теплообменник 101.Returning to FIG. 1-4, you can see the flow through the heat transfer plates. The first fluid stream flows through a channel designated as “F1”. Thanks to the
Как можно видеть, первая секция 43 разделителя 40 потока обращается к впускам 34 текучей среды у центральных отверстий 31 набора (некоторого количества) теплопередающих пластин в стопке 20, а вторая секция 44 разделителя 42 потока обращается к выпускам 35 текучей среды у центральных отверстий 31 того же набора теплопередающих пластин в стопке.As you can see, the
Поток второй среды протекает по каналу, обозначенному как «F2». Поток второй текучей среды F2 проходит второй впуск 8 текучей среды и во вторые пластинчатые впуски 36 теплопередающих пластин 21 в стопке 20. Для облегчения распределения текучей среды во всех вторых пластинчатых впусках 36 теплопередающих пластин, теплообменник 101 может у второго впуска 8 текучей среды содержать распределитель, который образуется в виде канала между оболочкой 3 и стопкой 20 пластин. Этот распределитель или канал выполняется путем организации выреза 28 в теплопередающей пластине 21, так что между теплопередающей пластиной 21 и оболочкой 3 возле впуска 8 создается пространство. Аналогичным образом коллектор, имеющий такую же форму, как распределитель, может быть расположен возле второго выпуска 7 текучей среды. Далее, коллектор формируется как канал между оболочкой 3 и стопкой 20 пластин и выполняется путем организации выреза 29 в теплопередающей пластине 21, так что между теплопередающей пластиной 21 и оболочкой 3 возле выпуска 9 создается пространство. Первая сторона 36 или вход 36 текучей среды теплопередающей пластины 21, затем, образуется в вырезе 28, а вторая сторона 37 или выход 37 текучей среды затем образуется в вырезе 29.The flow of the second medium flows through the channel designated as "F2". The second fluid stream F2 passes through the second
Когда вторая текучая среда F2 входит во входы 36 пластин, она протекает через пластины в стопке 20, см. канал F2 на фиг. 1, покидает теплопередающие пластины в стопке 20 через выход 37 и после этого покидает теплообменник 101 через второй выпуск 9 текучей среды.When the second fluid F2 enters the
Устройство 40 для разделения, на своем верхнем конце, приваривается к верхней крышке 4, а на своей нижней части, приваривается к нижней крышке 5. Как правило, цилиндр 41, на своем верхнем, периферийном краю, приваривается к верхней крышке 4, и на своем нижнем, периферийном краю приваривается к нижней крышке 5. Затем устройство 40 для разделения простирается через отверстия 31 в теплопередающих пластинах 21-23 от верхней крышки 4 к нижней крышке 5 и выступает в качестве элемента 40 усиления. В результате устройство для разделения в форме элемента 40 усиления удерживает крышки 4, 5, когда пластинчатый теплообменник подвергается давлению со стороны первой текучей среды F1 и/или второй текучей среды F2. Когда элемент 40 усиления имеет форму устройства для разделения, он содержит разделитель 42 потока и разделяется на первую секцию 43 и вторую секцию 44.The
Обращаясь к фиг. 7 и 8, иллюстрируется второй вариант осуществления пластинчатого теплообменника 102. Пластинчатый теплообменник 102 аналогичен пластинчатому теплообменнику 101, описанному в связи с фиг. 1, и имеет корпус 2, который содержит цилиндрическую оболочку 3, верхнюю крышку 4 и нижнюю крышку 5. Устройство 40 для разделения текучей среды с разделителем 42 потока располагается в пространстве 24 в стопке 20 теплопередающих пластин, которая располагается внутри камеры 14 внутри корпуса 2. Пластинчатый теплообменник 102, изображенный на фиг. 7 и 8 отличается от пластинчатого теплообменника 101, изображенного на фиг. 1, в том, что он имеет элемент 50 усиления, который простирается через отверстия 31 в теплопередающих пластинах, от верхней крышки 4 до нижней крышки 5. Элемент 50 усиления соединяется с каждой из крышек - верхней крышкой 4 и нижней крышкой 5. Элемент 50 усиления имеет форму продолговатых стержней, которые простираются через пространство 24 в стопке 20 пластин и соединяются с верхней крышкой 4 и нижней крышкой 5. В показанном варианте осуществления имеется шестнадцать стержней, которые симметрично располагаются вокруг устройства 40 для разделения текучей среды. Стержни имеют резьбовые концы, которые проходят, через крышки 4, 5, а гайки располагаются на стержнях с резьбой для фиксации стержней к крышкам. Отверстия 45, 46 устройства 40 для разделения текучей среды непосредственно соединяются с впусками текучей среды и с выпусками 34, 35 текучей среды центрального отверстия 31 теплопередающей пластины 21 (см. фиг. 5). Это соединение осуществляется двумя направляющими 451, 461 потока, которые простираются от отверстий 45, 46 устройства 40 для разделения текучей среды к впускам 34 текучей среды и выпускам 35 текучей среды теплопередающих пластин 21 в стопке 20. Впуск и выпуск для второй текучей среды F2, а также протока для второй текучей среды F2 являются одинаковыми как для пластинчатого теплообменника 102, изображенного на фиг. 7, так и для пластинчатого теплообменника 101, изображенного на фиг. 1.Turning to FIG. 7 and 8, a second embodiment of the
Обращаясь к фиг. 9, иллюстрируется третий вариант осуществления пластинчатого теплообменника 103. Пластинчатый теплообменник 103 аналогичен пластинчатому теплообменнику 101, описанному в связи с фиг. 1, и имеет корпус 2, который содержит цилиндрическую оболочку 3, верхнюю крышку 4 и нижнюю крышку 5. Пластинчатый теплообменник 103, изображенный на фиг. 9 отличается от пластинчатого теплообменника 101, изображенного на фиг. 1 тем, что устройство 40 для разделения текучей среды имеет форму трубки 60, которая простирается через крышки 4, 5. Трубка 60 выступает в качестве элемента 60 усиления и включает в себя на своих концах впуск 6 текучей среды и выпуск 7 текучей среды для первой текучей среды F1. Элемент 60 усиления имеет разделитель 42 потока, первую секцию 43 и вторую секцию 44, которые аналогичны секциям устройства 40 для разделения текучей среды, которое используется для пластинчатого теплообменника 101, изображенного на фиг. 1. Элемент 60 усиления имеет продолговатые отверстия 45, 46, которые обращаются к впускам 34 текучей среды и выпускам 35 текучей среды теплопередающих пластин 20 (см. фиг. 5). Элемент 60 усиления простирается через центральное пространство 24 в стопке 20 и на окружных перифериях приваривается к обеим крышкам 4, 5. Это улучшает способность пластинчатого теплообменника 103 выдерживать изменения температуры и колебания давления текучей среды. Впуск и выпуск, а также проток для второй текучей среды F2 одинаковы как для пластинчатого теплообменника 103, изображенного на фиг. 9, так и для пластинчатого теплообменника 101, изображенного на фиг. 1.Turning to FIG. 9, a third embodiment of a
Обращаясь к фиг. 10, 11 и 12, иллюстрируются четвертый вариант осуществления пластинчатого теплообменника 104 и одна из его теплопередающих пластин 212. Пластинчатый теплообменник 104 имеет корпус 2, который содержит цилиндрическую оболочку 3, верхнюю крышку 4 и нижнюю крышку 5, которые соединяются друг с другом. Некоторое количество теплопередающих пластин, которые соединяются постоянным образом друг с другом, образуют стопку 20 пластин, которая располагается внутри камеры 14 внутри корпуса 2. Стопка 20 имеет между своими теплопередающими пластинами чередующиеся первый и второй проточные каналы для первой текучей среды F1 и для второй текучей среды F2, т.е. первая текучая среда F1 протекает между каждой второй парой теплопередающих пластин, в то время как вторая текучая среда F2 протекает между каждой другой, второй парой теплопередающих пластин. Элемент 70 усиления в форме трубки простирается через верхнюю крышку 4, через центральные отверстия 31 теплопередающих пластин 212 и через нижнюю крышку 5. Центральные отверстия 31 нескольких теплопередающих пластин в стопке 20 вместе образуют центральное пространство 24 в стопке 20, и через это центральное пространство 24 простирается элемент 70 усиления. Первый конец элемента 70 усиления выступает в качестве впуска 6 текучей среды для первой текучей среды F1, а второй конец элемента 70 усиления выступает в качестве выпуска 7 текучей среды для первой текучей среды F1.Turning to FIG. 10, 11 and 12, a fourth embodiment of a
Элемент 70 усиления имеет разделитель 142 потока, который разделяет элемент 70 усиления на первую секцию 43 и вторую секцию 44. Разделитель 142 потока имеет форму диска, который находится в середине трубки, которая образует элемент 70 усиления и обеспечивает уплотнение между двумя секциями 43, 44. Первая секция 43 имеет отверстия 45 в направлении каждого второго промежуточного пространства между теплопередающими пластинами для первого набора 453 теплопередающих пластин в стопке 20. Отверстия 45 первой секции 43 обращаются к впускам текучей среды у центральных отверстий 31 первого набора 453 теплопередающих пластин. Вторая секция 44 имеет отверстия 46 в направлении каждого второго промежуточного пространства между теплопередающими пластинами для второго набора 463 теплопередающих пластин в стопке 20. Отверстия 46 второй секции 43 обращаются к выпускам текучей среды у центральных отверстий 31 второго набора 463 теплопередающих пластин.The
Первая текучая среда F1 входит в пластинчатый теплообменник 104 на впуске 6 текучей среды, втекает в первую секцию 43 и вытекает из первой секции 43 через отверстия 45 в каждое второе промежуточное пространство в центрах первого набора 453 теплопередающих пластин. Текучая среда F1 протекает по теплопередающим пластинам и покидает теплопередающие пластины на их периферийном краю, на вырезах 311, 312 в пластинах. Вырезы 311, 312 образуют каналы между теплопередающими пластинами и корпусом 2. Первая текучая среда F1 протекает в этих каналах ко второму набору 463 теплопередающих пластин, где она входит в каждое второе промежуточное пространство между теплопередающими пластинами во втором наборе 463. Первая текучая среда F1 входит в теплопередающие пластины у вырезов 311, 312 в пластинах, протекает по теплопередающим пластинам и входит во вторую секцию 44 через отверстия 46. После этого первая текучая среда F1 покидает пластинчатый теплообменник 104 через выпуск 7 текучей среды.The first fluid F1 enters the
Отверстия 45 в первой секции 43 могут иметь форму продолговатых сквозных полостей в элементе 70 усиления и располагаются симметричным образом так, чтобы распределять первую текучую среду F1 равномерно на теплопередающие пластины. Отверстия 46 во второй секции 44 располагаются аналогичным образом. Элемент 70 усиления приваривается к крышкам 4, 5, что увеличивает способность пластинчатого теплообменника 104 выдерживать изменения температуры и колебания давления текучей среды.The
Как можно видеть на фиг. 11, пластинчатый теплообменник 104 имеет две дополнительные трубки 701, 702, которые простираются от верхней крышки 4 до нижней крышки 5. Первый конец первой трубки 701 образует впуск 8 для второй текучей среды F2, а второй конец первой трубки 701 прикрепляется с помощью сварки к нижней крышке 5. Первая трубка 701 прикрепляется к верхней крышке 4 с помощью сварки вдоль ее периферии, где она проходит через верхнюю крышку 4.As can be seen in FIG. 11, the
Первый конец второй трубки 702 образует выпуск 9 для второй текучей среды F2, а второй конец второй трубки 702 прикрепляется с помощью сварки к нижней крышке 5. Вторая трубка 702 прикрепляется к верхней крышке 4 с помощью сварки вдоль ее периферии, где она проходит через верхнюю крышку 4. Таким образом, обе трубки 701, 702 выступают в качестве элементов усиления для пластинчатого теплообменника 104.The first end of the
Первая трубка 701 простирается через стопку 20 пластин через первые секции 36 в теплопередающей пластине 212, каковые секции выступают в качестве входов 36 текучей среды для второй текучей среды F2. Вторая трубка 702 простирается через стопку 20 пластин через вторые секции 37 в теплопередающей пластине 212, каковые секции выступают в качестве выходов 37 текучей среды для второй текучей среды F2. Входы 36 текучей среды имеют форму сквозных полостей в теплопередающей пластине 212 и выступают в качестве входов для второй текучей среды F2 в том смысле, что вторая текучая среда F2 на входах 36 текучей среды входит в промежуточные пространства между теплопередающими пластинами. Выходы 37 текучей среды имеют форму сквозных полостей в теплопередающих пластинах 212 и выступают в качестве выходов для второй текучей среды F2 в том смысле, что вторая текучая среда F2, на выходе 37 текучей среды, выходит из промежуточных пространств между теплопередающими пластинами. Первая трубка 701 имеет одно или более отверстий 703, которые обращаются к входам 36 текучей среды, а вторая трубка 702 имеет одно или более отверстий 704, которые обращаются к выходам 37 текучей среды.The
Вторая текучая среда F2 входит в пластинчатый теплообменник 104 на впуске 8 текучей среды, втекает в первую трубку 701 и вытекает из первой трубки 701 через отверстие 703 и во входы 36 текучей среды на каждом другом, втором промежуточном пространстве между теплопередающими пластинами. Вторая текучая среда F2 затем протекает по теплопередающим пластинам и к выходам 37 текучей среды, где она покидает теплопередающие пластины, входя во вторую трубку 702 через отверстие 704. Вторая текучая среда F2 затем протекает во второй трубке 702, откуда она выходит через выпуск 9 текучей среды.The second fluid F2 enters the
Обращаясь к фиг. 13 и 14, иллюстрируются пятый вариант осуществления пластинчатого теплообменника 105 и одна из его теплопередающих пластин 213. Пластинчатый теплообменник 105 имеет корпус 2, который содержит цилиндрическую оболочку 3, верхнюю крышку 4 и нижнюю крышку 5, которые соединяются друг с другом. Множество теплопередающих пластин, которые соединяются постоянным образом друг с другом, образуют стопку 20 пластин, которая располагается внутри камеры 14 внутри корпуса 2. Стопка 20 имеет между своими теплопередающими пластинами чередующиеся первый и второй проточные каналы для первой текучей среды F1 и второй текучей среды F2, т.е. первая текучая среда F1 протекает между каждой второй парой теплопередающих пластин, а вторая текучая среда F2 протекает между каждой другой, второй парой теплопередающих пластин.Turning to FIG. 13 and 14, a fifth embodiment of a
Элемент 80 усиления в виде двух трубок 81, 82 простирается от верхней крышки 4 к нижней крышке 5. Первый конец первой трубки 81 образует впуск 6 текучей среды для первой текучей среды F1, а второй конец первой трубки 81 прикрепляется с помощью сварки к нижней крышке 5. Первая трубка 81 прикрепляется к верхней крышке 4 с помощью сварки вдоль ее периферии, где она проходит через верхнюю крышку 4. Первый конец второй трубки 82 образует выпуск 7 текучей среды для первой текучей среды F1, а второй конец второй трубки 82 прикрепляется с помощью сварки к нижней крышке 5. Вторая трубка 82 прикрепляется к верхней крышке 4 с помощью сварки вдоль ее периферии, где она проходит через верхнюю крышку 4. Элемент 80 усиления в виде трубок 81, 82 улучшает способность пластинчатого теплообменника 105 выдерживать изменения температуры и колебания давления текучей среды.The reinforcing
Первая трубка 81 простирается через стопку 20 пластин, через первые отверстия 31 в теплопередающей пластине 213. Первые отверстия 31 образуют первое пространство 24 в стопке 20 пластин. Вторая трубка 82 простирается через стопку 20 пластин, через вторые отверстия 131 в теплопередающей пластине 213. Вторые отверстия 131 образуют второе пространство 124 в стопке 20 пластин. Расположение первой трубки 81 и второй трубки 82 соответствует расположению первой и второй трубок 701, 702 на фиг. 11.The
Первая текучая среда F1 входит в пластинчатый теплообменник 105 на впуске 6 текучей среды, втекает в первую трубку 81 и вытекает из первой трубки 81 через отверстие 703 в первой трубке 81 и в первые отверстия 31 в теплопередающих пластинах, на каждом втором промежуточном пространстве между теплопередающими пластинами. Первая текучая среда F1 затем протекает по теплопередающим пластинам и по направлению ко вторым отверстиям 131 в теплопередающих пластинах, где она покидает теплопередающие пластины, входя во вторую трубку 82 через вторые отверстия 131. Первая текучая среда F1 втекает во вторую трубку 82 через отверстие 704 во второй трубке 82 и покидает трубку 82 через выпуск 7 текучей среды.The first fluid F1 enters the
Поток второй текучей среды F2 в пластинчатом теплообменнике 105 является таким же, как и поток второй текучей среды F2 пластинчатого теплообменника 101, изображенного на фиг. 1 с той разницей, что поток является обратным по сравнению с проиллюстрированным вариантом осуществления. В частности, поток второй текучей среды F2 через пластинчатый теплообменник 105 начинается у впуска 8 текучей среды в середине цилиндрической оболочки 3. Текучая среда входит в канал, который образуется между стопкой и оболочкой 3, благодаря вырезам 28 в теплопередающих пластинах 213. Из этого канала вторая текучая среда F2 втекает в каждое другое, второе промежуточное пространство в стопке 20 на первых секциях теплопередающих пластин 213, которые выступают в качестве входов 36 текучей среды для второй текучей среды F2. Вторая текучая среда F2 затем протекает по теплопередающим пластинам по направлению ко вторым секциям 37 теплопередающих пластин 213. Вторые секции выступают в качестве выходов 37 текучей среды для второй текучей среды F2. Вторая текучая среда F2 затем покидает теплопередающие пластины 213 через выходы 37 текучей среды и входит в канал, который образуется между стопкой 20 и оболочкой 3, благодаря вырезам 29 в теплопередающих пластинах 213. Этот канал находится на противоположной стороне стопки 20 по сравнению с каналом, который образуется другими вырезами 28. Вторая текучая среда F2 вытекает из канала у вырезов 29 в направлении выпуска 9 текучей среды, где она покидает пластинчатый теплообменник 105.The flow of the second fluid F2 in the
Потоки одной или обеих текучих сред могут быть перевернуты для разных вариантов осуществления пластинчатых теплообменников 101, 102, 103, 104, 105. Кроме того, различные принципы распределения текучей среды могут быть использованы в любом желаемом сочетании. Например, элемент 60 усиления, изображенный на фиг. 9, может быть использован в сочетании с трубками 701, 702, изображенными на фиг. 11 или в сочетании с элементом 80 усиления, изображенным на фиг. 13.The flows of one or both fluids can be turned upside down for different embodiments of
Пластинчатый теплообменник 101, 102, 103, 104, 105 представляет собой пластинчатый теплообменник высокого давления. Из указанного следует, что теплообменник разрабатывается для работы при высоком давлении. Вследствие этого, теплообменник может выдерживать высокое давление. В контексте данного документа, высокое давление означает давление не менее 5 МПа. Корпус 2 представляет собой емкость, рассчитанную на давление. Оболочка 3, верхняя крышка 4 и нижняя крышка 5 образуют емкость, рассчитанную на давление. Емкость, рассчитанная на давление, выдерживает высокое давление. Корпус 2 выполняется с возможностью выдерживать высокое давление, а именно давление не менее 5 МПа. Жесткость корпуса достаточна для выдерживания высокого давления. Толщина оболочки 3, верхней крышки 4 и нижней крышки 5 достаточна для выдерживания высокого давления. Кроме того, соединение между оболочкой 3, верхней крышкой 4 и нижней крышкой 5, соответственно, такое как сварка и/или зажимное/болтовое соединение между ними, является достаточно прочным, чтобы выдерживать высокое давление. Однако элемент 40, 50, 60, 70, 80 усиления удерживает верхнюю и нижнюю крышки 4, 5 и предотвращает изгибание верхней и нижней крышек 4, 5, когда корпус подвергается воздействию высокого давления. Вследствие этого, верхняя и нижняя крышки 4, 5 могут быть изготовлены более тонкими, чем в конструкции без элемента усиления, поскольку верхняя и нижняя крышки не должны обеспечивать всю жесткость для уменьшения или предотвращения изгибания сами по себе, а только с помощью элемента усиления. Также стопка 20 пластин выполняется с возможностью выдерживать высокое давление. Пластинчатый теплообменник 101, 102, 103, 104, 105 представляет собой теплообменник с пластинами и оболочкой, который является теплообменником высокого давления.The
Из приведенного выше описания следует, что, хотя различные варианты осуществления данного изобретения были описаны и показаны, изобретение не ограничивается этим, но может также быть реализовано другими способами в объеме предмета изобретения, определенного в следующей формуле изобретения.From the above description it follows that, although various embodiments of the present invention have been described and shown, the invention is not limited to this, but can also be implemented in other ways within the scope of the subject invention defined in the following claims.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP15199454.8 | 2015-12-11 | ||
EP15199454.8A EP3179190A1 (en) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | Plate heat exchanger |
PCT/EP2016/080404 WO2017097965A1 (en) | 2015-12-11 | 2016-12-09 | Plate heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2696666C1 true RU2696666C1 (en) | 2019-08-05 |
Family
ID=54979385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018124443A RU2696666C1 (en) | 2015-12-11 | 2016-12-09 | Plate-type heat exchanger |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180363990A1 (en) |
EP (1) | EP3179190A1 (en) |
JP (1) | JP2018536836A (en) |
KR (1) | KR20180091885A (en) |
CN (1) | CN108474626B (en) |
RU (1) | RU2696666C1 (en) |
WO (1) | WO2017097965A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014201908A1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-08-06 | Duerr Cyplan Ltd. | Method for guiding a fluid flow, flow apparatus and its use |
JP6798115B2 (en) * | 2016-03-11 | 2020-12-09 | 株式会社豊田中央研究所 | Chemical heat storage reactor and chemical heat storage system |
EP3236188B1 (en) * | 2016-04-18 | 2018-12-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchangers |
US11333451B2 (en) * | 2017-06-11 | 2022-05-17 | Zvi Livni | Plate and shell heat exchanging system having a divided manifold tube |
DK179767B1 (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-14 | Danfoss A/S | Heat transfer plate for plate-and-shell heat exchanger and plate-and-shell heat exchanger with the same |
TR201904697A2 (en) * | 2019-03-28 | 2019-06-21 | Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret Anonim Sirketi | HEAT EXCHANGER PLATE |
RU2741171C1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-01-22 | Данфосс А/С | Shell-plate heat exchanger and heat exchange plate for shell-plate heat exchanger |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2214873A1 (en) * | 1973-01-22 | 1974-08-19 | Modine Mfg Co | |
RU2238502C1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-10-20 | Худяков Алексей Иванович | Counterflow plate heat exchanger |
WO2007114777A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-11 | Alfa Laval Corporate Ab | Plate heat exchanger |
RU2469252C1 (en) * | 2008-10-15 | 2012-12-10 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Plate-type heat exchanger |
EP2837905A1 (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-18 | Alfa Laval Corporate AB | Heat transfer plate |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1454107A (en) * | 1923-05-08 | Mqoid-cooling radiator | ||
US3605882A (en) * | 1968-07-02 | 1971-09-20 | Ass Eng Ltd | Heat exchangers |
GB1376561A (en) * | 1973-01-10 | 1974-12-04 | Modine Mfg Co | Plate heat exchangers |
US4798241A (en) * | 1983-04-04 | 1989-01-17 | Modine Manufacturing | Mixed helix turbulator for heat exchangers |
JPS60122686U (en) * | 1984-01-30 | 1985-08-19 | 東洋ラジエーター株式会社 | Boss structure of stacked heat exchanger |
JPH073315B2 (en) * | 1985-06-25 | 1995-01-18 | 日本電装株式会社 | Heat exchanger |
US4967835A (en) * | 1989-08-21 | 1990-11-06 | Modine Manufacturing Company, Inc. | Filter first donut oil cooler |
US5325915A (en) * | 1993-07-14 | 1994-07-05 | Earl's Supply Co. | Modular cooler |
JPH07190650A (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-28 | Rinnai Corp | Heat exchanger |
US5435383A (en) * | 1994-02-01 | 1995-07-25 | Rajagopal; Ramesh | Plate heat exchanger assembly |
DE19719252C2 (en) * | 1997-05-07 | 2002-10-31 | Valeo Klimatech Gmbh & Co Kg | Double-flow and single-row brazed flat tube evaporator for a motor vehicle air conditioning system |
JP3994218B2 (en) * | 1998-06-15 | 2007-10-17 | 株式会社Ihi | Header structure of plate / fin type heat exchanger and header mounting method |
US7017656B2 (en) * | 2001-05-24 | 2006-03-28 | Honeywell International, Inc. | Heat exchanger with manifold tubes for stiffening and load bearing |
US6997246B2 (en) * | 2001-06-25 | 2006-02-14 | Delphi Technologies, Inc. | Laminar flow optional liquid cooler |
US7004237B2 (en) * | 2001-06-29 | 2006-02-28 | Delaware Capital Formation, Inc. | Shell and plate heat exchanger |
FI118391B (en) * | 2001-12-27 | 2007-10-31 | Vahterus Oy | Device for improving heat transfer in round plate heat exchangers |
JP2003247796A (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-05 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | Regeneration heat exchanger for micro gas turbine |
DE10243522A1 (en) * | 2002-09-19 | 2004-04-01 | Modine Manufacturing Co., Racine | Plate heat exchangers |
JP2005037028A (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-10 | Toyo Radiator Co Ltd | Multi-plate type heat exchanger |
US20060081362A1 (en) * | 2004-10-19 | 2006-04-20 | Homayoun Sanatgar | Finned tubular heat exchanger |
CN201138145Y (en) * | 2007-12-03 | 2008-10-22 | 贵州贵航汽车零部件股份有限公司永红散热器公司 | Water cooling type oil cooler |
US20110303400A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-15 | Pb Heat, Llc | Counterflow heat exchanger |
US20130068435A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-21 | Blissfield Manufacturing Company | In-line heat exchanger assembly and method of using |
EP2672214A1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-11 | Alfa Laval Corporate AB | End-piece & plate heat exchanger comprising, and method of making, such end-piece |
JP2014194319A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Calsonic Kansei Corp | Heat exchanger |
DK2843324T3 (en) * | 2013-08-27 | 2021-03-08 | Johnson Controls Denmark Aps | Shell and plate heat exchanger and use of a shell and plate heat exchanger |
EP2846121B1 (en) * | 2013-09-10 | 2017-12-27 | Kelvion PHE GmbH | High pressure plate heat exchanger |
PL2944912T3 (en) * | 2014-05-13 | 2017-04-28 | Alfa Laval Corporate Ab | Plate heat exchanger |
PT2988085T (en) * | 2014-08-22 | 2019-06-07 | Alfa Laval Corp Ab | Heat transfer plate and plate heat exchanger |
-
2015
- 2015-12-11 EP EP15199454.8A patent/EP3179190A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-12-09 JP JP2018530113A patent/JP2018536836A/en active Pending
- 2016-12-09 US US16/060,687 patent/US20180363990A1/en not_active Abandoned
- 2016-12-09 CN CN201680072211.3A patent/CN108474626B/en active Active
- 2016-12-09 WO PCT/EP2016/080404 patent/WO2017097965A1/en active Application Filing
- 2016-12-09 RU RU2018124443A patent/RU2696666C1/en active
- 2016-12-09 KR KR1020187019368A patent/KR20180091885A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2214873A1 (en) * | 1973-01-22 | 1974-08-19 | Modine Mfg Co | |
RU2238502C1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-10-20 | Худяков Алексей Иванович | Counterflow plate heat exchanger |
WO2007114777A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-11 | Alfa Laval Corporate Ab | Plate heat exchanger |
RU2469252C1 (en) * | 2008-10-15 | 2012-12-10 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Plate-type heat exchanger |
EP2837905A1 (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-18 | Alfa Laval Corporate AB | Heat transfer plate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3179190A1 (en) | 2017-06-14 |
JP2018536836A (en) | 2018-12-13 |
US20180363990A1 (en) | 2018-12-20 |
WO2017097965A1 (en) | 2017-06-15 |
CN108474626A (en) | 2018-08-31 |
CN108474626B (en) | 2020-03-03 |
KR20180091885A (en) | 2018-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2696666C1 (en) | Plate-type heat exchanger | |
US10724806B2 (en) | Disk bundle type heat-exchanger | |
KR101918869B1 (en) | Heat transfer plate and plate heat exchanger | |
DK2257756T3 (en) | Plate heat exchange | |
US6702006B2 (en) | Plate pack, flow distribution device and plate heat exchanger | |
JP6235141B2 (en) | Heat transfer plate | |
US20070170660A1 (en) | Heat exchanger seal | |
US2887304A (en) | Heat exchangers | |
KR20090109531A (en) | Assembly of baffles and seals and method of assembling a heat exchanger | |
RU2005105584A (en) | HIGH PRESSURE EXCHANGER | |
JP5419982B2 (en) | Plate heat exchanger | |
US10156401B2 (en) | Plate heat exchanger with distribution tubes | |
DK3112787T3 (en) | PLATE HEAT EXCHANGE | |
JP7471281B2 (en) | Plate heat exchanger structure and module structure | |
CN109974509A (en) | A kind of baffle plate component | |
EP3112788B1 (en) | Plate heat exchanger | |
US1594199A (en) | Expansion joint for heat-exchange apparatus | |
JP2595289B2 (en) | Plate condenser with built-in aftercooler | |
JPS6232394B2 (en) |