RU2787799C2 - Plate for heat exchanger and heat exchanger containing such a plate - Google Patents
Plate for heat exchanger and heat exchanger containing such a plate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787799C2 RU2787799C2 RU2021101749A RU2021101749A RU2787799C2 RU 2787799 C2 RU2787799 C2 RU 2787799C2 RU 2021101749 A RU2021101749 A RU 2021101749A RU 2021101749 A RU2021101749 A RU 2021101749A RU 2787799 C2 RU2787799 C2 RU 2787799C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- edge
- fluid
- plates
- stack
- plate
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 105
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 claims description 70
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 11
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- LPVADQSSULMHLG-UHFFFAOYSA-N CC#N.C=CC=C Chemical compound CC#N.C=CC=C LPVADQSSULMHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N Fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Изобретение относится к пластине для теплообменника и к теплообменнику, содержащему такую пластину.The invention relates to a plate for a heat exchanger and to a heat exchanger containing such a plate.
Уровень техникиState of the art
Теплообменники обеспечивают функцию теплообмена между несколькими текучими средами без их смешивания.Heat exchangers provide the function of exchanging heat between multiple fluids without mixing them.
Теплообменники, называемые «сварными пластинчатыми теплообменниками», в настоящее время используются в промышленности, поскольку они обладают хорошими теплотехническими характеристиками за счет большой поверхности теплообмена, оставаясь при этом компактными.Heat exchangers called "welded plate heat exchangers" are currently used in industry because they have good thermal performance due to the large heat exchange surface, while remaining compact.
Эти теплообменники обычно содержат стопку (или блок) наложенных друг на друга пластин, образующих между собой два отдельных контура циркуляции текучей среды, и каркас, образующий корпус, предназначенный для размещения в нем блока пластин.These heat exchangers typically comprise a stack (or stack) of superimposed plates forming two separate fluid circuits between them, and a frame forming a housing designed to house the stack of plates.
Эти теплообменники также содержат коллекторы, прикрепленные к каркасу. Эти коллекторы соединены с трубопроводами, обеспечивающими подачу текучих сред в теплообменник, и с трубопроводами, обеспечивающими удаление текучих сред из теплообменника после их циркуляции в теплообменнике.These heat exchangers also contain headers attached to the frame. These manifolds are connected to pipelines that supply fluids to the heat exchanger and to pipelines that remove fluids from the heat exchanger after they have circulated in the heat exchanger.
В этих теплообменниках горячая текучая среда и холодная текучая среда соответственно циркулируют в двух циркуляционных контурах, образованных между пластинами, в двух ортогональных направлениях.In these heat exchangers, hot fluid and cold fluid respectively circulate in two circulation loops formed between the plates in two orthogonal directions.
Эти теплообменники могут использоваться для работы с текучими средами различных типов, которые иногда могут содержать твердые частицы. Поэтому эти теплообменники необходимо регулярно чистить, чтобы избежать загрязнения и гарантировать хорошие эксплуатационные характеристики.These heat exchangers can be used to handle various types of fluids, which may sometimes contain solid particles. Therefore, these heat exchangers must be cleaned regularly to avoid contamination and guarantee good performance.
Однако очистка сварных пластинчатых теплообменников может представлять собой длительную и сложную операцию. Фактически, эта операция требует либо отсоединения коллекторов, прикрепленных к каркасу, чтобы получить доступ к блоку пластин для проведения механической очистки, либо циркуляции химического чистящего средства в теплообменнике, такого как моющее или дезинфицирующее средство.However, cleaning of welded plate heat exchangers can be a lengthy and complicated operation. In fact, this operation requires either detaching the manifolds attached to the frame to access the plate pack for mechanical cleaning, or circulating a chemical cleaning agent in the heat exchanger, such as a detergent or disinfectant.
Кроме того, очистка теплообменника требует остановки предприятия.In addition, cleaning the heat exchanger requires a shutdown of the plant.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Одной из целей настоящего изобретения является предложение технического решения, гарантирующего высокую эффективность теплообменника при одновременном упрощении его очистки.One of the objectives of the present invention is to propose a technical solution that guarantees high efficiency of the heat exchanger while simplifying its cleaning.
Эта цель в рамках настоящего изобретения достигается благодаря пластине для теплообменника, предназначенной для размещения в стопке пластин, при этом пластина содержит:This object is achieved within the framework of the present invention by a plate for a heat exchanger designed to be placed in a stack of plates, the plate comprising:
- основную панель, имеющую первый край, второй край, противоположный первому краю, третий край и четвертый край, противоположный третьему краю,a base panel having a first edge, a second edge opposite the first edge, a third edge and a fourth edge opposite the third edge,
- по меньшей мере одно первое продольное ребро, выступающее от основной панели и выполненное с возможностью ограничения, вместе с основной панелью и соседней пластиной, тракта циркуляции текучей среды, и- at least one first longitudinal rib protruding from the main panel and configured to limit, together with the main panel and adjacent plate, the fluid circulation path, and
- первую соединительную панель, отходящую от третьего продольного края,- a first connection panel extending from the third longitudinal edge,
причем первое ребро проходит от первого края основной панели в направлении второго края, не доходя до второго края, чтобы обеспечить первый проход для текучей среды между одним концом первого ребра и вторым краем, где тракт циркуляции текучей среды образует первый отражательный барьер, при этом первая соединительная панель имеет входное отверстие для текучей среды, обеспечивающее поступление текучей среды в тракт циркуляции.wherein the first rib extends from the first edge of the main panel towards the second edge, short of the second edge, to provide a first fluid passage between one end of the first rib and the second edge, where the fluid circulation path forms a first reflective barrier, wherein the first connecting the panel has a fluid inlet to allow fluid to enter the circulation path.
С пластиной такого типа можно создать сварной пластинчатый теплообменник, в котором тракт циркуляции одной из текучих сред по такой пластине содержит один или более отражательных барьеров. Отражательный барьер (отражательные барьеры) увеличивает (увеличивают) турбулентность в текучей среде и вызывает (вызывают) изменение скорости, тем самым уменьшая засорение теплообменника.With a plate of this type, it is possible to create a welded plate heat exchanger, in which the circulation path of one of the fluids through such a plate contains one or more baffle barriers. The baffle(s) increase(increase) turbulence in the fluid and cause(cause) a change in velocity, thereby reducing fouling of the heat exchanger.
Кроме того, пластина может быть выполнена так, чтобы очистка теплообменника могла выполняться за счет получения доступа к блоку пластин со стороны одной из поверхностей блока пластин, проходящей поперечно продольным ребрам пластины. Благодаря ориентации ребра доступ к этой поверхности блока пластин позволяет очистить весь тракт циркуляции текучей среды. Теплообменник может быть дополнительно выполнен так, чтобы к этой поверхности блока пластин не был прикреплен коллектор. Таким образом, отсутствует необходимость в отсоединении коллектора, чтобы приступить к механической очистке теплообменника.In addition, the plate can be configured so that cleaning of the heat exchanger can be performed by gaining access to the plate stack from one of the surfaces of the plate stack extending transversely to the longitudinal ribs of the plate. Due to the orientation of the fin, access to this surface of the plate pack allows the entire fluid path to be cleaned. The heat exchanger may additionally be configured such that a manifold is not attached to this surface of the plate stack. Thus, there is no need to disconnect the manifold in order to proceed with the mechanical cleaning of the heat exchanger.
Пластина может преимущественно иметь один из следующих признаков:The plate may preferably have one of the following features:
- пластина содержит по меньшей мере одно второе ребро, выступающее от основной панели, параллельно первому ребру, от второго края основной панели в направлении первого края, не доходя до первого края, чтобы обеспечить проход текучей среды между одним концом второго ребра и первым краем, где тракт циркуляции текучей среды образует второй отражательный барьер;- the plate contains at least one second rib protruding from the main panel, parallel to the first rib, from the second edge of the main panel in the direction of the first edge, not reaching the first edge, to allow the passage of fluid between one end of the second rib and the first edge, where the fluid circulation path forms a second reflective barrier;
- пластина содержит множество первых ребер и множество вторых ребер, расположенных с чередованием с первыми ребрами;- the plate contains a plurality of first ribs and a plurality of second ribs arranged in alternation with the first ribs;
- пластина содержит вторую соединительную панель, проходящую от третьего края, при этом вторая соединительная панель имеет выходное отверстие для текучей среды, обеспечивающее выход текучей среды из тракта циркуляции;the plate comprises a second connection panel extending from the third end, the second connection panel having a fluid outlet to allow fluid to exit the circulation path;
- у пластины отсутствует ребро, параллельное первому краю, ограничивающее тракт циркуляции текучей среды.- the plate does not have a rib parallel to the first edge, limiting the fluid circulation path.
Изобретение также относится к теплообменнику, содержащему:The invention also relates to a heat exchanger comprising:
- блок пластин, содержащий стопку пластин, сваренных между собой, причем каждая пластина выполнена так, как раскрыто выше, причем блок пластин содержит первую боковую поверхность, определяемую первым и вторым краями пластин в стопке, и вторую боковую поверхность, определяемую первым и вторым противоположными краями пластин в стопке, и- a block of plates containing a stack of plates welded together, each plate is made as described above, and the block of plates contains a first side surface defined by the first and second edges of the plates in the stack, and a second side surface defined by the first and second opposite edges plates in a stack, and
- первую дверцу, выполненную с возможностью поворотного перемещения относительно блока пластин между закрытым положением, в котором первая дверца закрывает первую боковую поверхность стопки, и открытым положением, в котором первая дверца не закрывает первую боковую поверхность стопки и обеспечивает доступ к промежуткам, образованным между пластинами.- the first door, made with the possibility of rotary movement relative to the block of plates between the closed position, in which the first door closes the first side surface of the stack, and the open position, in which the first door does not close the first side surface of the stack and provides access to the gaps formed between the plates.
Предложенный теплообменник может преимущественно иметь один из следующих признаков:The proposed heat exchanger may advantageously have one of the following features:
- теплообменник дополнительно содержит первый входной коллектор для текучей среды и первый выходной коллектор для текучей среды, причем каждый из первых коллекторов прикреплен к поверхности стопки, ортогональной боковым поверхностям и определенной третьими и четвертыми краями пластин стопки;the heat exchanger further comprises a first fluid inlet manifold and a first fluid outlet manifold, each of the first manifolds being attached to a surface of the stack orthogonal to the side surfaces and defined by the third and fourth edges of the stack plates;
- каждый первый коллектор содержит первую стенку коллектора, проходящую от поверхности стопки, ортогональной боковым поверхностям, до первой дверцы, так чтобы первая дверца в открытом положении обеспечивала доступ во внутреннее пространство первого коллектора;- each first collector contains the first wall of the collector, passing from the surface of the stack, orthogonal to the side surfaces, to the first door, so that the first door in the open position provides access to the interior of the first collector;
- теплообменник дополнительно содержит первую прокладку, выполненную с возможностью ее размещения вплотную к первой боковой поверхности стопки, в контакте с каждым из первых и вторых краев, определяющих первую боковую поверхность;- the heat exchanger further comprises a first gasket configured to be positioned against the first side surface of the stack, in contact with each of the first and second edges defining the first side surface;
- теплообменник дополнительно содержит вторую дверцу, выполненную с возможностью поворотного перемещения относительно блока пластин между закрытым положением, в котором вторая дверца закрывает вторую боковую поверхность стопки, и открытым положением, в котором вторая дверца не закрывает вторую боковую поверхность стопки и обеспечивает доступ к промежуткам, образованным между пластинами;- the heat exchanger additionally comprises a second door movable relative to the plate block between a closed position, in which the second door closes the second side surface of the stack, and an open position, in which the second door does not close the second side surface of the stack and provides access to the gaps formed by between plates;
- теплообменник дополнительно содержит второй входной коллектор для текучей среды и второй выходной коллектор для текучей среды, причем каждый из вторых коллекторов прикреплен к поверхности стопки, ортогональной боковым поверхностям и определяемой третьими и четвертыми краями пластин стопки;the heat exchanger further comprises a second fluid inlet manifold and a second fluid outlet manifold, each of the second manifolds being attached to a surface of the stack orthogonal to the side surfaces and defined by the third and fourth edges of the stack plates;
- каждый второй коллектор содержит вторую стенку коллектора, проходящую от поверхности стопки, ортогональной боковым поверхностям, до второй дверцы, так чтобы вторая дверца в открытом положении обеспечивала доступ во внутреннее пространство второго коллектора;each second manifold comprises a second manifold wall extending from a surface of the stack orthogonal to the side surfaces to a second door, such that the second door, when open, provides access to the interior of the second manifold;
- теплообменник содержит вторую прокладку, выполненную с возможностью ее размещения вплотную ко второй боковой поверхности, в контакте с каждым из первых и вторых краев, определяющих вторую боковую поверхность.- the heat exchanger contains a second gasket, made with the possibility of its placement close to the second side surface, in contact with each of the first and second edges defining the second side surface.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Другие признаки и преимущества также будут раскрыты в нижеследующем описании, которое является исключительно иллюстративным, а не ограничивающим, и его следует читать со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Other features and advantages will also be disclosed in the following description, which is purely illustrative and not restrictive and should be read with reference to the accompanying drawings, in which:
- на фиг. 1 схематично в аксонометрии показан теплообменник, соответствующий одному из вариантов осуществления изобретения,- in Fig. 1 schematically shows a perspective view of a heat exchanger according to one embodiment of the invention,
- на фиг. 2 схематично показан теплообменник на виде спереди,- in Fig. 2 schematically shows the heat exchanger in front view,
- на фиг. 3 схематично показан теплообменник на виде сбоку,- in Fig. 3 schematically shows the heat exchanger in side view,
- на фиг. 4 схематично показан теплообменник на виде сверху,- in Fig. 4 schematically shows the heat exchanger in top view,
- на фиг. 5 представлен вид теплообменника в разрезе в плоскости поперечного сечения А - А,- in Fig. 5 shows a sectional view of the heat exchanger in the plane of the cross section A - A,
- на фиг. 6 представлен вид теплообменника в разрезе в плоскости продольного сечения В - В,- in Fig. 6 shows a sectional view of the heat exchanger in the plane of the longitudinal section B - B,
- на фиг. 7 представлен разнесенный покомпонентный вид теплообменника по фиг. 1-6,- in Fig. 7 is an exploded view of the heat exchanger of FIG. 1-6,
- на фиг. 8А и 8В схематически показаны теплообменные пластины, предназначенные для сложения в стопку с другими идентичными пластинами в теплообменнике,- in Fig. 8A and 8B schematically show heat transfer plates intended to be stacked with other identical plates in a heat exchanger,
- на фиг. 9 схематично показан первый тракт циркуляции первой текучей среды в теплообменнике,- in Fig. 9 schematically shows the first circulation path of the first fluid in the heat exchanger,
- на фиг. 10 схематично показан второй тракт циркуляции второй текучей среды в теплообменнике,- in Fig. 10 schematically shows the second circulation path of the second fluid in the heat exchanger,
- на фиг. 11 схематично показано продольное ребро, соответствующее первому варианту осуществления изобретения,- in Fig. 11 schematically shows a longitudinal rib according to the first embodiment of the invention,
- на фиг. 12 схематично показано продольное ребро, соответствующее второму варианту осуществления изобретения,- in Fig. 12 schematically shows a longitudinal rib according to the second embodiment of the invention,
- на фиг. 13 схематично показано продольное ребро, соответствующее четвертому варианту осуществления изобретения,- in Fig. 13 schematically shows a longitudinal rib according to the fourth embodiment of the invention,
- на фиг. 14 и 15 схематично показано продольное ребро, соответствующее третьему варианту осуществления изобретения,- in Fig. 14 and 15 schematically show a longitudinal rib according to a third embodiment of the invention,
- на фиг. 16 схематично показан пример основной панели с рельефными структурами,- in Fig. 16 schematically shows an example of a main panel with relief structures,
- на фиг. 17 схематично показан пример основной панели, снабженной штифтами,- in Fig. 17 schematically shows an example of a main panel provided with pins,
- на фиг. 18 схематично показан теплообменник, дверцы которого находятся в открытом положении.- in Fig. 18 schematically shows a heat exchanger with the doors in the open position.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На фиг. 1-7 показан теплообменник 1, содержащий две опорные стойки 2 и 3, блок 4 теплообменных пластин, четыре коллектора 5-8 для текучей среды, две прижимных пластины 9 и 10, два ряда стягивающих стержней 11 и 12, две опорные рамы 13 и 14, две прокладки 15 и 16 и две боковые дверцы 17 и 18.In FIG. 1-7 shows a
Блок 4 теплообменных пластин содержит множество теплообменных пластин 20, сложенных в стопку одна на другую и сваренных между собой.The
В примере, показанном на фиг. 1-7, пластины 20 стопки идентичны друг другу, за исключением концевой пластины 21.In the example shown in FIG. 1-7, the
Когда теплообменные пластины 20 сложены в стопку, блок 4 пластин имеет переднюю поверхность 22, заднюю поверхность 23, противоположную передней поверхности 22, первую боковую поверхность 24, вторую боковую поверхность 25, противоположную первой боковой поверхности 24, верхнюю поверхность 26 и нижнюю поверхность 27, противоположную верхней поверхности 26.When the
Теплообменные пластины 20 блока 4 пластин ограничивают между собой каналы циркуляции текучей среды. Точнее, теплообменные пластины ограничивают между собой два отдельных канала циркуляции, в которых, соответственно, первая текучая среда и вторая текучая среда могут циркулировать без перемешивания.The
Две прижимные пластины 9 и 10 включают в себя первую прижимную пластину 9 и вторую прижимную пластину 10. Блок 4 пластин расположен между двумя прижимными пластинами 9 и 10. Прижимные пластины 9 и 10 удерживают теплообменные пластины 20 блока 4 пластин прижатыми друг к другу. Точнее, первая прижимная пластина 9 расположена вплотную к передней поверхности 22 блока 4 пластин, а вторая прижимная пластина 10 расположена вплотную к задней поверхности 23 блока 4 пластин. Первый ряд стягивающих стержней 11 проходит вдоль верхней поверхности 26, а второй ряд стягивающих стержней 12 проходит вдоль нижней поверхности 27. Стягивающие стержни 11 и 12 соединяют вместе первую прижимную пластину 9 и вторую прижимную пластину 10, чтобы противостоять усилиям расширения, которые могут возникать из-за циркуляции текучих сред между теплообменными пластинами 20 и 21 блока 4 пластин. Каждый из концов стягивающих стержней прикреплен к одной из прижимных пластин, при этом стягивающие стержни 11, 12 могут удерживаться в стягивающем состоянии посредством зажимных гаек. Таким образом, прижимные пластины 9 и 10 прикладывают к блоку пластин постоянное сжимающее усилие, стремящееся удерживать теплообменные пластины 20, 21 упирающимися друг в друга и препятствовать их разделению.The two
Каждая опорная стойка 2, 3 способна поддерживать прижимные пластины 9, 10, чтобы удерживать теплообменник 1 над землей.Each
Опорные рамы 13, 14 включают в себя первую опорную раму 13 и вторую опорную раму 14. Каждая из первой опорной рамы 13 и второй опорной рамы 14 прикреплена к блоку 4 пластин или к прижимным пластинам 9, 10, например, сваркой. Первая опорная рама 13 может охватывать сборку, образованную из блока 4 пластин и из двух прижимных пластин 9, 10. Первая опорная рама 13 проходит вокруг первой боковой поверхности 24 блока 4 пластин. Вторая опорная рама 14 может охватывать сборку, образованную из блока 4 пластин и двух прижимных пластин. Вторая опорная рама 14 проходит вокруг второй боковой поверхности 25 блока 4 пластин.The support frames 13, 14 include a
Боковые дверцы 17, 18 включают в себя первую дверцу 17, установленную на первой опорной раме 13 с возможностью поворота, и вторую дверцу 18, установленную на второй опорной раме 14 с возможностью поворота. Первая дверца 17 может быть установлена на первой опорной раме 13 с возможностью поворота с помощью первых шарнирных петель 31. Первая дверца 17 может перемещаться между закрытым положением, в котором первая дверца 17 закрывает первую боковую поверхность 24 блока 4 пластин и скрывает его, и открытым положением, в котором первая дверца 17 не закрывает первую боковую поверхность 24 стопки 4 пластин и обеспечивает доступ к нему.The
Аналогично, вторая дверца 18 может быть установлена на второй раме 14 с возможностью поворота с помощью вторых шарнирных петель 32. Вторая дверца 18 может перемещаться между закрытым положением, в котором вторая дверца 18 закрывает вторую боковую поверхность 25 рамы блока 4 пластин и скрывает его, и открытым положением, в котором вторая дверца 18 не закрывает вторую боковую поверхность 25 блока 4 пластин и обеспечивает доступ к нему.Likewise, the
Первая дверца 17 может быть зафиксирована в закрытом положении посредством винтов 33, которые служат для привинчивания первой дверцы 17 к первой раме 13. Аналогично, вторая дверца 18 может быть зафиксирована в закрытом положении посредством винтов 34, которые служат для привинчивания второй дверцы 18 ко второй раме 14.The
Прокладки 15 и 16 включают в себя первую прокладку 15, которая может быть расположена между первой дверцей 17 и первой боковой стороной 24 стопки 4, и вторую прокладку 16, которая может быть расположена между второй дверцей 18 и второй боковой стороной 25 стопки 4. Каждая прокладка 15, 16 может быть выполнена из листа полимерного материала. Полимерный материал может быть эластомером, например, нитрильным (ацетонитрил-бутадиеновым) каучуком, каучуком, EPDM (этилен-пропилен-диеновым мономером) или фторуглеродным каучуком. Прокладки 15, 16 обеспечивают периферийное уплотнение каждой теплообменной пластины 20 и предотвращают перетекание текучей среды из одного канала циркуляции текучей среды в другой.
Коллекторы 5-8 включают в себя первый входной коллектор 5, первый выходной коллектор 6, второй входной коллектор 7 и второй выходной коллектор 8.Manifolds 5-8 include a
Первый входной коллектор 5 и первый выходной коллектор 6 могут направлять первую текучую среду (например, холодную текучую среду) так, чтобы первая текучая среда циркулировала внутри блока 4 пластин в первом канале циркуляции текучей среды.The
Аналогично, второй входной коллектор 7 и второй выходной коллектор 8 могут направлять вторую текучую среду (например, горячую текучую среду) так, чтобы вторая текучая среда циркулировала внутри блока 4 пластин во втором канале циркуляции текучей среды, отличающемся от первого канала циркуляции текучей среды.Similarly, the
В примере, представленном на фиг. 1-7, первый входной коллектор 5 прикреплен к нижней поверхности 27 блока 4 пластин, а первый выходной коллектор 6 прикреплен к верхней поверхности 26 блока 4 пластин. Второй входной коллектор 7 прикреплен к верхней поверхности 26 блока 4 пластин, а второй выходной коллектор 8 прикреплен к нижней поверхности 27 блока 4 пластин.In the example shown in FIG. 1-7, the
Первый входной коллектор 5 содержит первый входной патрубок 35, который может быть соединен с первой линией подачи первой текучей среды, и первую стенку 45 входного коллектора, имеющую, например, общую форму четверти цилиндра вращения, и ряд внутренних перегородок 55, проходящих поперечно оси цилиндра.The
Первый выходной коллектор 6 содержит первый патрубок для отвода первой текучей среды 36, который может быть соединен с первой линией отвода первой текучей среды, причем первая стенка 46 выходного коллектора имеет, например, общую форму четверти цилиндра вращения, и ряд внутренних перегородок 56, проходящих поперечно оси цилиндра.The
Каждая внутренняя перегородка 55 первого входного коллектора 5 и каждая внутренняя перегородка 56 первого выходного коллектора 6 имеет свободный край, проходящий в одной плоскости с боковой поверхностью 24. Каждый свободный край контактирует с первой прокладкой 16. Таким образом, внутренние перегородки 55, 56 вместе с первой прокладкой 15 образуют отсеки, позволяющие направлять первую текучую среду, протекающую в пространстве между двумя теплообменными пластинами 20, в другое пространство между двумя другими теплообменными пластинами.Each
Аналогично, второй входной коллектор 7 содержит второй входной патрубок 37, который может быть соединен со второй линией подачи второй текучей среды, вторую стенку входного коллектора 47, имеющую, например, общую форму четверти цилиндра вращения, и ряд внутренних перегородок 57, проходящих поперечно оси цилиндра.Likewise, the
Второй выходной коллектор 8 содержит второй выходной патрубок 38, который может быть соединен со вторым каналом отвода второй текучей среды, вторую стенку 48 выходного коллектора, имеющую, например, общую форму четверти цилиндра вращения, и ряд внутренних перегородок 58, проходящих поперечно оси цилиндра.The
Каждая внутренняя перегородка 57 второго входного коллектора 7 и каждая внутренняя перегородка 58 второго выходного коллектора 8 имеет свободный край, проходящий в одной плоскости с боковой поверхностью 24. Каждый свободный край контактирует со второй прокладкой 16. Таким образом, внутренние перегородки 57, 58 вместе со второй прокладкой 16 образуют отсеки, позволяющие направлять вторую текучую среду, протекающую в пространстве между двумя теплообменными пластинами 20, в другое пространство между двумя другими теплообменными пластинами.Each
Теплообменные пластины 20 включают в себя первые теплообменные пластины 20А и вторые теплообменные пластины 20В, схематически показанные на фиг. 8А и 8В.The
На фиг. 8А схематично показана первая теплообменная пластина 20А, предназначенная для направления первой текучей среды.In FIG. 8A schematically shows a first
Первая теплообменная пластина 20А может быть изготовлена из металла, например, из титана или нержавеющей стали, такой как нержавеющая сталь, содержащая хром и молибден, повышающие устойчивость к коррозии, из никеля или сплава, содержащего никель и медь. Выбор материала пластины 20А зависит от характера применяемых текучих сред и от их состояния (температуры, давления).The first
Первая теплообменная пластина 20А содержит основную панель 60, две соединительные панели 61, 62 и ребра 63, 64, выступающие из основной панели 60 и ограничивающие тракт циркуляции текучей среды.The first
Основная панель 60 имеет общую форму прямоугольника. Основная панель 60 содержит первую поверхность 65 и вторую поверхность 66, противоположную первой поверхности 65. Первая поверхность 65 и/или вторая поверхность 66 основной панели 60 могут быть гладкими или иметь рельефные структуры, способствующие созданию турбулентности в текучей среде. Основная панель 60 может, например, быть выполнена из плоского или гофрированного листа.The
Основная панель 60 имеет четыре края 67-70. Основная панель 60 имеет первый край 67, второй край 68, противоположный первому поперечному краю 67, третий край 69 и четвертый край 70, противоположный третьему краю 69.The
В примере, показанном на фиг. 8А, первый край 67 и второй край 68 являются поперечными краями, а третий край 69 и четвертый край 70 - продольными краями.In the example shown in FIG. 8A,
Первый край 67 и второй край 68 параллельны друг другу. Третий край 69 и четвертый край 70 параллельны друг другу и перпендикулярны краям 67 и 68.The
Соединительные панели 61, 62 включают в себя первую соединительную панель 61, отходящую от третьего продольного края 69 основной панели 60, и вторую соединительную панель 62, отходящую от четвертого продольного края 70 основной панели 60. Первая соединительная панель 61 и вторая соединительная панель 62 могут соединяться с основной панелью 60, соответственно, первой линией сгиба и второй линией сгиба.The
Первая соединительная панель 61 имеет первое отверстие 71 (или входное отверстие для текучей среды, выполненное в первой соединительной панели 61), обеспечивающее поступление текучей среды в тракт циркуляции. Вторая соединительная панель 62 имеет второе отверстие 72 (или выходное отверстие для текучей среды, выполненное во второй соединительной панели 62), обеспечивающее выход текучей среды из тракта циркуляции.The
Теплообменная пластина 20А не содержит соединительных панелей, отходящих от поперечных краев 67 и 68 основной панели. Таким образом, края 67 и 68 основной панели 60 остаются свободными.The
Ребра 63, 64 выступают из первой поверхности 65 основной панели 60. Ребра 63, 64 представляют собой распорки, позволяющие сохранять интервал между двумя основными панелями 60 двух соседних теплообменных пластин 20А и 20В и противодействовать усилиям сжатия, которые могут быть приложены к блоку 4 пластин. С этой целью каждое ребро 63, 64 имеет такие размеры, чтобы контактировать со второй поверхностью 66 основной панели 60 соседней теплообменной пластины 20В в стопке.The
Все ребра 63, 64 проходят параллельно друг другу. В примере, показанном на фиг. 8, ребра 63, 64 проходят параллельно продольным краям 69, 70 основной панели 60. Первая пластина 20А не содержит ребер, проходящих параллельно поперечным краям 67, 68.All
В примере, показанном на фиг. 8А, ребра 63, 64 включают в себя множество первых ребер 63 и множество вторых ребер 64, причем вторые ребра 64 расположены, чередуясь с первыми ребрами.In the example shown in FIG. 8A, the
Каждое первое ребро 63 проходит от первого поперечного края 67 основной панели 60 по направлению ко второму поперечному краю 68, но не доходит до второго поперечного края 68. Таким образом, каждое первое ребро 63 обеспечивает первый проход для текучей среды между одним концом первого ребра 63 и вторым поперечным краем 68. В этом месте тракт циркуляции текучей среды образует первый отражательный барьер.Each
Каждое второе ребро 64 проходит от второго поперечного края 68 основной панели 60 к первому поперечному краю 67, но не доходит до первого поперечного края 67. Таким образом, каждое второе ребро 64 обеспечивает второй проход для текучей среды между одним концом второго ребра 64 и первым поперечным краем 67. В этом месте тракт циркуляции текучей среды образует второй отражательный барьер.Each
Первая теплообменная пластина содержит n+1 первых ребер (n - целое число, большее или равное 0, предпочтительно - большее или равное 1) и n вторых ребер. В примере, показанном на фиг. 8, теплообменная пластина содержит три первых ребра 63 (n=2) и два вторых ребра 64, причем каждое второе ребро 64 расположено между двумя первыми ребрами 63.The first heat exchange plate contains n+1 first ribs (n is an integer greater than or equal to 0, preferably greater than or equal to 1) and n second ribs. In the example shown in FIG. 8, the heat transfer plate comprises three first fins 63 (n=2) and two
Первое отверстие 71 и второе отверстие 72 расположены рядом с первым поперечным краем 67. Второе отверстие 72 расположено напротив первого отверстия 71. Два отверстия 71, 72 выровнены друг с другом вдоль первого поперечного края 67.The
В только что раскрытом варианте осуществления первый край 67 и второй край 68 являются поперечными краями, а третий край 69 и четвертый край 70 - продольными краями.In the embodiment just disclosed,
Альтернативно также можно создать теплообменную пластину, в которой первый край 67 и второй край 68 были бы продольными краями, а третий край 69 и четвертый край 70 были бы поперечными краями.Alternatively, it is also possible to provide a heat transfer plate in which the
На фиг. 8В схематично показана вторая теплообменная пластина 20В, предназначенная для направления второй текучей среды. В блоке 4 пластин вторая теплообменная пластина 20В складывается в стопку с первой теплообменной пластиной 20А по фиг. 8А. Вторая теплообменная пластина 20В представляет собой теплообменную пластину, смежную с первой теплообменной пластиной 20А в стопке 4.In FIG. 8B schematically shows a second
В примере, показанном на фиг. 8А и 8В, вторая теплообменная пластина 20В идентична первой теплообменной пластине 20А. Однако в стопке 4 вторая теплообменная пластина 20В ориентирована путем поворота на 180° относительно первой теплообменной пластины 20А в плоскости своей основной панели 60.In the example shown in FIG. 8A and 8B, the second
Блок 4 пластин получают путем сложения в стопку ряда пластин, включая множество первых пластин 20А и множество вторых пластин 20В, расположенных с чередованием с первыми пластинами 20А.The
В стопке первые поперечные края 67 первых пластин 20А расположены с выравниванием со вторыми поперечными краями 68 вторых пластин 20В. Таким образом, первые поперечные края 67 первых пластин 20А и вторые поперечные края 68 вторых пластин 20В образуют первую боковую поверхность 24 блока 4 пластин.In the stack, the first
Аналогично, вторые поперечные края 68 первых пластин 20А расположены с выравниванием с первыми поперечными краями 67 вторых пластин 20В. Таким образом, вторые поперечные кромки 68 первых пластин 20А и первые поперечные кромки 67 вторых пластин 20В образуют вторую боковую поверхность 25 блока 4 пластин.Similarly, the second
В стопке третьи продольные края 69 первых пластин 20А расположены с выравниванием с четвертыми продольными краями 70 вторых пластин 20В. Таким образом, третьи продольные края 69 первых пластин 20А и четвертые продольные кромки 70 вторых пластин 20В образуют нижнюю поверхность 27 блока 4 пластин.In the stack, the third
Аналогично, четвертые продольные края 70 первых пластин 20А расположены с выравниванием с третьими продольными краями 69 вторых пластин 20В. Четвертые продольные края 70 первых пластин 20А и третьи продольные края 69 вторых пластин 20В, таким образом, образуют верхнюю поверхность 26 блока 4 пластин.Similarly, the fourth
На фиг. 9 показан первый тракт циркуляции первой текучей среды в теплообменнике 1. Первая текучая среда циркулирует между первой поверхностью 65 первой теплообменной пластины 20А и второй поверхностью 66 второй теплообменной пластины 20В.In FIG. 9 shows the first circulation path of the first fluid in the
Первая текучая среда подается в первый тракт циркуляции текучей среды через первый входной коллектор 5. Первая текучая среда циркулирует от первого отверстия 71 до второго отверстия 72 между первыми ребрами 63 и вторыми ребрами 64 первой теплообменной пластины 20А, обходя концы ребер 63, 64. Точнее, первая текучая среда циркулирует поочередно в первой ориентации (стрелка А), в продольном направлении основной панели 60, затем во второй ориентации (стрелка В), противоположной первой ориентации, в продольном направлении. Первый тракт циркуляции текучей среды содержит последовательность первых отражательных барьеров (стрелка С) и вторых отражательных барьеров (стрелка D), что позволяет удлинить тракт протекания первой текучей среды вдоль первой теплообменной пластины 20А без возникновения мертвых зон и, таким образом, способствует теплообмену со второй текучей средой. Первая текучая среда выходит через второе отверстие 72 в первый выходной коллектор 6. Первый выходной коллектор 6 направляет первую текучую среду снова на подачу между двумя теплообменными пластинами 20А и 20В.The first fluid is supplied to the first fluid circulation path through the
На фиг. 10 показан второй тракт циркуляции второй текучей среды в теплообменнике. Вторая текучая среда циркулирует между первой поверхностью 65 второй теплообменной пластины 20В и второй поверхностью 66 первой теплообменной пластины 20А. В примере, показанном на фиг. 10, вторая текучая среда циркулирует противотоком относительно первой текучей среды.In FIG. 10 shows the second circulation path of the second fluid in the heat exchanger. The second fluid circulates between the
Вторую текучую среду подают во второй тракт циркуляции текучей среды через второй входной коллектор 7. Вторая текучая среда циркулирует от первого отверстия 71 до второго отверстия 72 между первыми ребрами 63 и вторыми ребрами 64 второй теплообменной пластины 20В, обходя концы ребер 63, 64. Точнее, вторая текучая среда циркулирует поочередно во второй ориентации (стрелка В) в продольном направлении, затем в первой ориентации (стрелка А), противоположной второй ориентации, в продольном направлении. Второй тракт циркуляции текучей среды содержит последовательность первых отражательных барьеров (стрелка Е) и вторых отражательных барьеров (стрелка F), что позволяет удлинить тракт протекания второй текучей среды вдоль теплообменной пластины 20В без возникновения мертвых зон и способствует теплообмену с первой текучей средой. Вторая текучая среда выходит через второе отверстие 72 во второй выходной коллектор 8. Второй выходной коллектор 8 направляет вторую текучую среду снова на подачу между двумя теплообменными пластинами 20В и 20А.The second fluid is supplied to the second fluid circulation path through the
На фиг. 11 - фиг. 15 показано несколько примеров ребер 63 или 64.In FIG. 11 - fig. 15 shows several examples of
Согласно первому примеру, показанному на фиг. 11, ребро 63 имеет прямоугольное поперечное сечение. Ребро 63 прикреплено к основной панели 60 двумя сварными швами 73, выполненными с каждой стороны ребра. Точнее, ребро 63 приварено к первой поверхности 65 основной панели 60.According to the first example shown in FIG. 11,
Согласно второму примеру, показанному на фиг. 12, ребро 63 имеет I-образное поперечное сечение, содержащее центральный сердечник 74 и две полки 75, 76. Первая полка 75 прикреплена к основной панели 60 теплообменной пластины 20 двумя сварными швами 73. Точнее, первая полка 75 прикреплена к первой поверхности 65 основной панели 60 теплообменной пластины 20, а вторая полка 76 может быть прикреплена ко второй поверхности 66 основной панели 60 соседней теплообменной пластины.According to the second example shown in FIG. 12, the
Согласно третьему примеру, показанному на фиг. 13, ребро 63 имеет поперечное сечение х-образной формы. Ребро 63 образовано из двух элементов 77, 78, каждый из которых имеет С-образное поперечное сечение, причем два элемента расположены симметрично относительно друг друга. Ребро 63 прикреплено к основной панели 60 посредством одного сварного шва 73, выполненного между первой поверхностью 65 основной панели 60 и двумя С-образными элементами. Точнее, ребро 63 приварено к первой поверхности 65 основной панели 60.According to the third example shown in FIG. 13, the
В трех предыдущих примерах ребро 63 образовано отдельным элементом, прикрепленным к основной панели 60 теплообменной пластины 20.In the three previous examples, the
Согласно четвертому примеру, показанному на фиг. 14 и 15, ребро 63 образовано путем штамповки теплообменной пластины 20. Таким образом, основная панель 60 и ребра 63, 64 выполнены из единого куска материала. Ребро 63 может быть выполнено с возможностью соединения со второй поверхностью 66 основной панели 60 соседней теплообменной пластины, например, посредством сварного шва, проходящего по верхушке ребра 63.According to the fourth example shown in FIG. 14 and 15, the
На фиг. 16 схематично показан пример основной панели 60, имеющей рельефные структуры, способствующие созданию турбулентности в текучей среде. В этом примере рельефные структуры представляют собой волнообразные структуры. Волнообразные структуры содержат гребни и впадины, проходящие в общем направлении параллельно ребрам 63 и 64.In FIG. 16 schematically shows an example of a
На фиг. 17 схематично показан пример, в котором теплообменник 1 содержит, помимо продольных ребер 63, 64, штифты 79, выступающие из основной панели 60 и образующие дополнительные распорки, позволяющие блоку 4 пластин выдерживать сжимающие усилия.In FIG. 17 schematically shows an example in which the
На фиг. 18 теплообменник 1 показан с первой дверцей 17 и второй дверцей 18, каждая из которых находится в открытом положении.In FIG. 18, the
Как видно на этой фигуре, после открытия дверец 17 и 18 теплообменник 1 можно легко очистить. Фактически, оператор имеет непосредственный доступ к промежуткам, предусмотренным между теплообменными пластинами 20. Поскольку ребра 63, 64 проходят параллельно друг другу в направлении, ортогональном боковым поверхностям 24, 25 блока 4 пластин, можно параллельно ребрам ввести чистящий инструмент и/или обеспечить прохождение струи воды под давлением между пластинами 20 со стороны боковых поверхностей 24, 25.As can be seen in this figure, after opening the
Кроме того, как видно на фиг. 15, очистку теплообменника 1 можно проводить без отсоединения коллекторов 5-8.Moreover, as seen in FIG. 15, the cleaning of the
В только что раскрытом варианте осуществления каждая из первых пластин 20А и вторых пластин 20В содержит продольные ребра 63, 64. Однако также возможно выполнить стопку 4 пластин, в которой содержать продольные ребра будут только первые пластины 20А, тогда как у вторых пластин 20В ребра отсутствуют.In the embodiment just disclosed, each of the
Альтернативно, также возможно выполнить стопку 4 пластин, в которой первые пластины 20А содержат только продольные ребра, а вторые пластины 20В содержат только поперечные ребра, чтобы две текучие среды протекали в ортогональных направлениях внутри теплообменника.Alternatively, it is also possible to provide a
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1856214 | 2018-07-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021101749A RU2021101749A (en) | 2022-08-05 |
RU2787799C2 true RU2787799C2 (en) | 2023-01-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2251061A (en) * | 1990-12-17 | 1992-06-24 | Stubinen Utvecklings Ab | Apparatus for heat exchange between different liquid media |
RU13421U1 (en) * | 1999-11-22 | 2000-04-10 | Открытое акционерное общество "Уральский торговый дом "Логика" | PACKAGE OF PLATES FOR HEAT EXCHANGER (OPTIONS) |
RU2578741C1 (en) * | 2012-04-05 | 2016-03-27 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Plate-type heat exchanger |
CN107024124A (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 天津华赛尔传热设备有限公司 | A kind of corrugated board cluster of the contactless straight-through runner in one side |
CN108120327A (en) * | 2018-01-19 | 2018-06-05 | 佛山市科蓝环保科技股份有限公司 | A kind of plate heat exchanger |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2251061A (en) * | 1990-12-17 | 1992-06-24 | Stubinen Utvecklings Ab | Apparatus for heat exchange between different liquid media |
RU13421U1 (en) * | 1999-11-22 | 2000-04-10 | Открытое акционерное общество "Уральский торговый дом "Логика" | PACKAGE OF PLATES FOR HEAT EXCHANGER (OPTIONS) |
RU2578741C1 (en) * | 2012-04-05 | 2016-03-27 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Plate-type heat exchanger |
CN107024124A (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 天津华赛尔传热设备有限公司 | A kind of corrugated board cluster of the contactless straight-through runner in one side |
CN108120327A (en) * | 2018-01-19 | 2018-06-05 | 佛山市科蓝环保科技股份有限公司 | A kind of plate heat exchanger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5194010B2 (en) | Plate stack heat exchanger | |
CN1153939C (en) | Heat-exchange apparatus for temp.-regulating device | |
CA3039275C (en) | Heat exchanging plate and heat exchanger | |
JPWO2006035988A1 (en) | Heat exchanger | |
BRPI0921060B1 (en) | HEAT EXCHANGER PLATE, AND, HEAT EXCHANGER | |
US6470963B2 (en) | Heat exchanger | |
US11333450B2 (en) | Plate for heat exchanger and heat exchanger including the plate | |
US3570593A (en) | Heat-exchanger | |
WO1997019310A1 (en) | Heat exchanger | |
US20190310023A1 (en) | Multi-process detachable heat exchanger and dedicated heat exchange plate thereof | |
US4293033A (en) | Plate-type heat exchanger | |
KR950014770A (en) | Plate heat exchanger | |
RU2787799C2 (en) | Plate for heat exchanger and heat exchanger containing such a plate | |
CN108225055B (en) | Heat exchanger for vehicle | |
EP0111459A2 (en) | Plate heat exchanger | |
JP2003106782A (en) | Welded plate type heat exchanger | |
RU2511840C2 (en) | Tubular heat exchanger | |
JP2007085594A5 (en) | ||
KR20130142460A (en) | Plate type heat exchanger using refrigerant gas | |
RU2058007C1 (en) | Plate-type slotted heat exchanger | |
KR101108846B1 (en) | Compact liquid cooler with many structures on horizontal plate in cooler. | |
CN212673901U (en) | Heat exchanger | |
RU44807U1 (en) | CROSS-HEAT EXCHANGER | |
CN218349279U (en) | Precise heat exchanger | |
KR20180131026A (en) | Method for manufacturing heat panel of 4-side opend multi-pass heat exchanger |