RU2455604C1

RU2455604C1 - Plate-type heat exchanger

Info

Publication number: RU2455604C1
Application number: RU2010145153/06A
Authority: RU
Inventors: Хокан ЛАРССОН (SE); Хокан ЛАРССОН; Рольф БЕРМХУЛЬТ (SE); Рольф БЕРМХУЛЬТ; Фредрик АНДРЕАССОН (SE); Фредрик АНДРЕАССОН; Рольф КРИСТЕНСЕН (SE); Рольф КРИСТЕНСЕН; Магнус СВЕНССОН (SE); Магнус СВЕНССОН
Original assignee: Альфа Лаваль Корпорейт Аб
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2012-07-10
Also published as: RU2010145153A

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: plate-type heat exchanger includes many heat exchange plates. Plates are located near each other and are constantly connected to each other, thus forming a pack of plates, which has gaps between the first plate and gaps between the second plate. Each heat exchange plate has heat transfer area and four areas with the hole, which are determined by the edge of the hole. Each area with a hole includes flat annular area located on one of the levels - primary or secondary, as well as many internal sections on flat annular area on the other level - primary or secondary. Each internal section has inner part adjacent to the edge of the hole and outer segment adjacent to inner part and having angular length equal at least to 180°. Outer segment has continuous circuit and radius R which can vary inside the range of 0.8R≤R≤1.2R.

EFFECT: creation of plate-type heat exchanger with high design pressure.

18 cl, 11 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯAPPLICATION AREA

Настоящее изобретение относится к пластинчатому теплообменнику в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения. The present invention relates to a plate heat exchanger in accordance with the restrictive part of claim 1.

Во многих случаях использования пластинчатого теплообменника желательно достичь высокое или очень высокое конструктивное давление, то есть, желательно, чтобы можно было оказывать высокое или очень высокое давление на одну или на обе среды, протекающие между промежутками пластин. Желательно также иметь возможность оказывать такое высокое давление в пластинчатых теплообменниках того типа, который определен выше, то есть имеющих постоянно соединенные теплообменные пластины, например, пайкой. Такие высокие конструктивные давления трудно достичь без использования внешних усилительных элементов. Слабым местом в таких теплообменниках является область с отверстиями, то есть область сразу вокруг отверстий. Эти области определяют конструктивное давление используемых сегодня теплообменников. Однако, хотя некоторые конструкции области с отверстиями повышают конструктивное давление, эта конструкция не повышает прочности в другой зоне пластинчатого теплообменника, то есть, при этом проблема просто перемещается в другое место. In many cases of using a plate heat exchanger, it is desirable to achieve high or very high structural pressure, that is, it is desirable that high or very high pressure can be exerted on one or both media flowing between the gaps of the plates. It is also desirable to be able to exert such a high pressure in plate heat exchangers of the type defined above, that is, having permanently connected heat exchange plates, for example, by soldering. Such high structural pressures are difficult to achieve without the use of external reinforcing elements. The weak point in such heat exchangers is the area with openings, that is, the area immediately around the openings. These areas determine the design pressure of the heat exchangers used today. However, although some designs of the area with holes increase the structural pressure, this design does not increase strength in another area of the plate heat exchanger, that is, the problem simply moves to another place.

Одним из примеров использования пластинчатого теплообменника, когда требуются очень высокие конструктивные давления, являются пластинчатые теплообменники для испарителей и конденсоров в контурах охлаждения, использующих в качестве охлаждающего агента двуокись углерода. В этом контексте двуокись углерода является очень предпочтительной с точки зрения воздействия с окружающей средой по сравнению с традиционными охлаждающими агентами, такими как фреоны. One example of the use of a plate heat exchanger when very high structural pressures are required is plate heat exchangers for evaporators and condensers in cooling circuits using carbon dioxide as a cooling agent. In this context, carbon dioxide is very preferable from the point of view of exposure to the environment compared to traditional cooling agents such as freons.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является обеспечение пластинчатого теплообменника, имеющего высокое конструктивное давление, а именно пластинчатого теплообменника, допускающего очень высокое давление по меньшей мере одной из протекающих по нему субстанций. The aim of the present invention is the provision of a plate heat exchanger having a high structural pressure, namely a plate heat exchanger that allows a very high pressure of at least one of the substances flowing through it.

Эта цель достигается в изначально определенном пластинчатом теплообменнике, который отличается тем, что внешний сегмент имеет непрерывный контур и радиус R, который может изменяться внутри диапазона 0,8R≤R≤1,2R. Такой непрерывный контур внешнего сегмента внутренних участков будет способствовать высокой прочности внутренних участков и соединений между смежными теплообменными пластинами по их внутренним участкам. При постоянном или по существу постоянном радиусе внешнего сегмента концентрация напряжений вдоль непрерывного контура будет минимизирована. This goal is achieved in the initially defined plate heat exchanger, which is characterized in that the outer segment has a continuous contour and radius R, which can vary within the range of 0.8R≤R≤1,2R. Such a continuous contour of the outer segment of the inner sections will contribute to the high strength of the inner sections and the joints between adjacent heat transfer plates along their inner sections. With a constant or substantially constant radius of the outer segment, the stress concentration along the continuous loop will be minimized.

В соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения радиус R может изменяться внутри диапазона 0,9R≤R≤1,1R. Предпочтительно, радиус R может изменяться внутри диапазона 0,95R≤R≤1,05R.In accordance with one embodiment of the present invention, the radius R may vary within a range of 0.9R R R 1 1.1 R. Preferably, the radius R may vary within the range of 0.95R R R 1 1.05 R.

В соответствии с другим вариантом исполнения настоящего изобретения каждый из внутренних участков имеет плоское продолжение на другом из уровней, первичном или вторичном. Такое плоское продолжение обеспечивает подходящую поверхность для соединения с соответствующим плоским продолжением смежной теплообменной пластины.In accordance with another embodiment of the present invention, each of the inner portions has a flat extension on another of the levels, primary or secondary. Such a planar extension provides a suitable surface for bonding with a corresponding planar extension of an adjacent heat transfer plate.

В соответствии с другим вариантом исполнения изобретения области с отверстием включают в себя первую область с отверстием, вторую область с отверстием, третью область с отверстием и четвертую область с отверстием. Предпочтительно в этом случае плоская кольцевая область может быть расположена на первичном уровне в первой и во второй областях с отверстиями и на вторичном уровне в третьей и в четвертой областях с отверстиями. Кроме того, внутренние участки будут проходить к вторичному уровню у первой и у второй областей с отверстиями и к первичному уровню в третьей и в четвертой областях с отверстиями.According to another embodiment of the invention, the openings include a first openings, a second openings, a third openings and a fourth openings. Preferably, in this case, the planar annular region may be located at the primary level in the first and second regions with openings and at the secondary level in the third and fourth regions with openings. In addition, the inner sections will extend to the secondary level in the first and second regions with holes and to the primary level in the third and fourth regions with holes.

В соответствии с другим вариантом исполнения изобретения каждая из областей с отверстиями содержит множество внешних участков, распределенных вокруг плоской кольцевой области на расстоянии от внутренних участков, причем смещенных от этой плоской кольцевой области и проходящих к другому из первичного и вторичного уровней. Предпочтительно, внешние участки могут проходить к вторичному уровню в первой и во второй областях с отверстиями и к первичному уровню в третьей и в четвертой областях с отверстиями.In accordance with another embodiment of the invention, each of the regions with openings comprises a plurality of external sections distributed around a flat annular region at a distance from the internal sections, offset from this flat annular region and extending to another from the primary and secondary levels. Preferably, the outer regions may extend to a secondary level in the first and second regions with openings and to a primary level in the third and fourth regions with openings.

В соответствии с другим вариантом исполнения изобретения каждый из внешних участков имеет плоское продолжение на другом из уровней - первичном и вторичном. Такое плоское продолжение также обеспечивает подходящую поверхность для соединения внешнего участка с соответствующим внешним участком смежной теплообменной пластины в пластинчатом теплообменнике. In accordance with another embodiment of the invention, each of the external sections has a flat extension on the other of the levels - primary and secondary. This flat extension also provides a suitable surface for connecting the outer portion to the corresponding outer portion of the adjacent heat exchanger plate in the plate heat exchanger.

В соответствии с другим вариантом исполнения изобретения каждый из внешних участков имеет внутренний сегмент, примыкающий к плоской кольцевой области и имеющий угловую протяженность, по меньшей мере в 90°, причем, этот внутренний сегмент имеет непрерывный контур и радиус R', который может изменяться в диапазоне 0,8R'≤R'≤1,2R'. Таким образом, как и на внутренних участках, соответствующим образом будет увеличена прочность соединения между смежными теплообменными пластинами и на внешних участках. In accordance with another embodiment of the invention, each of the outer sections has an inner segment adjacent to the flat annular region and having an angular extension of at least 90 °, moreover, this inner segment has a continuous contour and radius R ', which can vary in the range 0.8R'≤R'≤1.2R '. Thus, as in the inner regions, the connection strength between adjacent heat transfer plates and in the outer regions will accordingly be increased.

В соответствии с другим вариантом исполнения изобретения каждая вторая теплообменная пластина в пакете пластин развернута на 180° в главной плоскости р прохождения. Следовательно, каждый из внутренних участков одной теплообменной пластины может примыкать к соответствующему одному из внутренних участков смежной теплообменной пластины и быть соединенным с ним. Кроме того, и каждый из внешних участков одной теплообменной пластины может примыкать к соответствующему одному из внешних участков смежной теплообменной пластины и быть соединенным с ним.According to another embodiment of the invention, every second heat exchange plate in the plate stack is rotated 180 ° in the main passage plane p. Therefore, each of the inner sections of one heat transfer plate can adjoin to and be connected to one of the inner sections of the adjacent heat transfer plate. In addition, and each of the external sections of one heat transfer plate can adjoin to and be connected to one of the external parts of the adjacent heat transfer plate.

В соответствии с другим вариантом исполнения изобретения каждая теплообменная пластина определяет центральную продольную линию, причем теплопередающая область содержит гребни и впадины, сконфигурированные таким образом, что гребни одной из теплообменных пластин упираются во впадины одной из примыкающих теплообменных пластин и образуют множество соединительных участков. Предпочтительно, гребни и впадины продолжаются вдоль, по меньшей мере, одной линии прохождения, образующей угол наклона α с центральной линией, причем угол наклона α лежит в диапазоне 20°≤α≤70°, предпочтительно, угол наклона α равен примерно 45°. Такой угол наклона α обеспечивает максимальное количество соединительных зон и, таким образом, способствует большой прочности пакета пластин.In accordance with another embodiment of the invention, each heat transfer plate defines a central longitudinal line, the heat transfer region comprising ridges and troughs configured in such a way that the ridges of one of the heat transfer plates abut the troughs of one of the adjacent heat transfer plates and form a plurality of connecting sections. Preferably, ridges and depressions extend along at least one line of passage forming an angle of inclination α with a central line, with the angle of inclination α lying in the range of 20 ° ≤α≤70 °, preferably, the angle of inclination α is approximately 45 °. This angle of inclination α provides the maximum number of connecting zones and, thus, contributes to the great strength of the plate package.

В соответствии с другим вариантом исполнения изобретения линия продолжения каждого гребня и каждой впадины образует положительный угол наклона α с одной стороны центральной линии и соответствующий отрицательный угол наклона α с другой стороны центральной линии, причем, которым гребни и впадины образуют соединительные зоны по центральной линии. Такие соединительные зоны по центральной линии придают этой зоне высокую прочность.In accordance with another embodiment of the invention, the extension line of each ridge and each cavity forms a positive angle of inclination α on one side of the center line and a corresponding negative angle of inclination α on the other side of the center line, wherein the ridges and valleys form connecting zones along the center line. Such connecting zones along the center line give this zone high strength.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Далее настоящее изобретение будет пояснено более подробно посредством описания различных вариантов исполнения со ссылками на приложенные к нему чертежи.The present invention will now be explained in more detail by describing various embodiments with reference to the accompanying drawings.

Фиг. 1 показывает вид сбоку пластинчатого теплообменника в соответствии с настоящим изобретением.FIG. 1 shows a side view of a plate heat exchanger in accordance with the present invention.

Фиг. 2 показывает вид сверху пластинчатого теплообменника по фиг. 1.FIG. 2 shows a top view of the plate heat exchanger of FIG. one.

Фиг. 3 показывает вид сверху теплообменной пластины пластинчатого теплообменника по фиг. 1.FIG. 3 shows a top view of the heat exchanger plate of the plate heat exchanger of FIG. one.

Фиг. 4 показывает другой вид сверху теплообменной пластины пластинчатого теплообменника по фиг. 1.FIG. 4 shows another top view of the heat exchanger plate of the plate heat exchanger of FIG. one.

Фиг. 5 показывает вид сверху части зоны отверстия теплообменной пластины по фиг. 4.FIG. 5 shows a top view of a portion of the opening region of the heat exchanger plate of FIG. four.

Фиг. 6 показывает поперечное сечение по некоторым теплообменным пластинам пластинчатого теплообменника по фиг. 1 в зоне передачи тепла.FIG. 6 shows a cross section through some heat exchanger plates of the plate heat exchanger of FIG. 1 in the heat transfer zone.

Фиг. 7 показывает вид сверху части теплопередающей области теплообменника пластинчатого теплообменника по фиг. 1.FIG. 7 shows a top view of a portion of the heat transfer region of the plate heat exchanger of FIG. one.

Фиг. 8 показывает вид в разрезе части отверстия S1 пластинчатого теплообменника по фиг. 1.FIG. 8 shows a sectional view of part of the opening S1 of the plate heat exchanger of FIG. one.

Фиг. 9 показывает вид в разрезе части отверстия S3 пластинчатого теплообменника по фиг. 1.FIG. 9 shows a sectional view of a portion of the opening S3 of the plate heat exchanger of FIG. one.

Фиг. 10 показывает вид в разрезе другого варианта исполнения, подобный показанному на фиг. 8.FIG. 10 shows a sectional view of another embodiment similar to that shown in FIG. 8.

Фиг. 11 показывает вид в разрезе другого варианта исполнения, подобный показанному на фиг. 9.FIG. 11 shows a sectional view of another embodiment similar to that shown in FIG. 9.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ DETAILED DESCRIPTION OF VARIOUS OPTIONS

ИСПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фиг. 1 и 2 показан пластинчатый теплообменник, содержащий множество теплообменных пластин 1, первую концевую пластину 2, которая расположена рядом с крайней пластиной 1 из теплообменных пластин, и вторую концевую пластину 3, которая расположена рядом с другой, противоположной крайней теплообменной пластиной 1. In FIG. 1 and 2, a plate heat exchanger is shown comprising a plurality of heat exchanger plates 1, a first end plate 2, which is located adjacent to an end plate 1 of heat exchanger plates, and a second end plate 3, which is adjacent to another opposite extreme heat exchanger plate 1.

Теплообменные пластины 1 изготавливаются штамповкой металлического листа и расположены одна рядом с другой. Первая концевая пластина 2, третья концевая пластина 3 и теплообменные пластины 1 неразъемно соединены друг с другом посредством материала припоя и образуют пакет пластины. Пакет пластин образует или имеет промежутки 4 между первой пластиной для первой среды и промежутки 5 между второй пластиной для второй среды (см. фиг. 6). Первой и второй средами может быть любое вещество, пригодное для переноса тепла. Например, первой и/или второй субстанцией может быть двуокись углерода.Heat transfer plates 1 are made by stamping a metal sheet and are located next to each other. The first end plate 2, the third end plate 3 and the heat exchange plates 1 are inseparably connected to each other by means of solder material and form a package of the plate. The package of plates forms or has gaps 4 between the first plate for the first medium and gaps 5 between the second plate for the second medium (see Fig. 6). The first and second media can be any substance suitable for heat transfer. For example, the first and / or second substance may be carbon dioxide.

Пластинчатый теплообменник раскрываемых вариантов исполнения имеет четыре отверстия S1, S2, S3, S4, где отверстие S1 соединено с соединительной трубой 11 и сообщается с промежутками 4 первой пластины, отверстие S2 соединено с соединительной трубой 12 и сообщается с промежутками 4 первой пластины, отверстие S3 соединено с соединительной трубой 13 и сообщается с промежутками 5 второй пластины, а отверстие S4 соединено с соединительной трубой 14 и сообщается с промежутками 5 второй пластины. Следует заметить, что пластинчатый теплообменник может иметь иное количество отверстий, чем указано здесь, например, 2, 3, 5, 6, 7 или 8 отверстий. Соединительные трубы могут быть выполнены проходящими из первой концевой пластины 2, как показано, и/или из второй концевой пластины 3. The plate heat exchanger of the disclosed embodiments has four openings S1, S2, S3, S4, where the opening S1 is connected to the connecting pipe 11 and communicates with the gaps 4 of the first plate, the opening S2 is connected to the connecting pipe 12 and communicates with the gaps 4 of the first plate, the hole S3 is connected with the connecting pipe 13 and communicates at intervals 5 of the second plate, and the hole S4 is connected to the connecting pipe 14 and communicates at intervals 5 of the second plate. It should be noted that the plate heat exchanger may have a different number of holes than indicated here, for example, 2, 3, 5, 6, 7 or 8 holes. The connecting pipes can be made extending from the first end plate 2, as shown, and / or from the second end plate 3.

В описываемом варианте исполнения каждая теплообменная пластина 1 имеет прямоугольную форму с двумя длинными боковыми краями 15 и с двумя короткими боковыми краями 16 (см. фиг. 3). Продольная ось Х проходит между двух длинных боковых краев 15 и поперечно коротким боковым краям 16. Каждая теплообменная пластина 1 проходит также вдоль главной плоскости р прохождения (см. фиг. 6). In the described embodiment, each heat transfer plate 1 has a rectangular shape with two long side edges 15 and two short side edges 16 (see Fig. 3). The longitudinal axis X extends between two long lateral edges 15 and transversely short lateral edges 16. Each heat exchange plate 1 also extends along the main passage plane p (see FIG. 6).

Как можно видеть из фиг. 3 и 4, каждая теплообменная пластина 1 имеет участок 20 теплопередачи, в котором происходит основная часть передачи тепла между первой и второй средами, а также множество областей 21-24 с отверстием. В описываемом варианте исполнения области 21-24 с отверстием включают первую область 21 с отверстием, вторую область 22 с отверстием, третью область 23 с отверстием и четвертую область 24 с отверстием. Каждая область 21-24 с отверстием окружает соответствующее отверстие через теплообменную пластину 1. Каждое отверстие образовано краем 25 отверстия. As can be seen from FIG. 3 and 4, each heat exchanger plate 1 has a heat transfer portion 20 in which the main part of the heat transfer between the first and second media occurs, as well as a plurality of openings 21-24. In the described embodiment, the hole regions 21-24 include a first hole region 21, a second hole region 22, a third hole region 23 and a fourth hole region 24. Each hole region 21-24 surrounds a corresponding hole through a heat exchanger plate 1. Each hole is formed by the edge 25 of the hole.

Все области 20-24 - с одной стороны теплообменной пластины 1 - проходят между первичным уровнем р' (см. фиг. 6) на расстоянии от главной плоскости р прохождения и вторичным уровнем р'' на расстоянии и на противоположной стороне от главной плоскости р прохождения, как видно из фиг. 6. Касательно упомянутой одной стороны теплообменной пластины 1, первичный уровень р' образует верхний уровень теплообменной пластины 1, а вторичный уровень р'' образует нижний уровень теплообменной пластины 1. Таким образом, первичный уровень р' расположен более близко к первой концевой пластине 2, чем вторичный уровень р''. Каждая из теплообменных пластин 1 имеет также фланец (загнутый краевой участок) 26, проходящий вокруг длинных боковых краев 15 и коротких боковых краев 16. Как можно видеть из фиг. 6, фланец 26 проходит дальше от главной плоскости р прохождения, чем вторичный уровень р''.All areas 20-24 - on one side of the heat exchange plate 1 - pass between the primary level p '(see Fig. 6) at a distance from the main passage plane p and the secondary level p' 'at a distance and on the opposite side from the main passage plane p as seen from FIG. 6. Regarding said one side of the heat exchange plate 1, the primary level p 'forms the upper level of the heat exchange plate 1, and the secondary level p' 'forms the lower level of the heat exchange plate 1. Thus, the primary level p' is located closer to the first end plate 2, than the secondary p level. '' Each of the heat transfer plates 1 also has a flange (curved edge portion) 26 extending around the long side edges 15 and the short side edges 16. As can be seen from FIG. 6, the flange 26 extends further from the main passage plane p than the secondary level p ″.

Каждая теплообменная пластина 1 изготовлена формованием металлического листа, имеющего толщину t металлического листа. Следует заметить, что толщина t металлического листа может изменяться и после формования теплообменной пластины 1 может быть в немного измененной. До формования пластины толщина t металлического листа может лежать в диапазоне 0,2≤t≤0,4 мм. Предпочтительно, толщина t металлического листа до формования пластины может быть 0,3 мм или приблизительно 0,3 мм. Each heat transfer plate 1 is made by molding a metal sheet having a thickness t of the metal sheet. It should be noted that the thickness t of the metal sheet may change and after forming the heat exchange plate 1 may be slightly changed. Before forming the plate, the thickness t of the metal sheet may lie in the range 0.2 t t 0 0.4 mm. Preferably, the thickness t of the metal sheet prior to plate formation may be 0.3 mm or approximately 0.3 mm.

Каждая теплообменная пластина 1 имеет также глубину d (см. фиг. 6). Глубина d определяется расстоянием между первичным уровнем р' и вторичным уровнем р''. Глубина d может быть равной или меньшей 1 мм, предпочтительно равной или меньшей 0,9 мм, более предпочтительно, равной или меньшей 0,85 мм, а наиболее предпочтительно, равной или меньшей 0,80 мм. Each heat exchanger plate 1 also has a depth d (see Fig. 6). The depth d is determined by the distance between the primary level p 'and the secondary level p' '. Depth d may be equal to or less than 1 mm, preferably equal to or less than 0.9 mm, more preferably equal to or less than 0.85 mm, and most preferably equal to or less than 0.80 mm.

Как можно видеть из фиг. 3, 6 и 7, теплопередающая область 20 содержит гофрировку из выступов 27 и впадин 27', организованных таким образом, что гребни 27 одной теплообменной пластины 1 примыкают к впадинам 27' смежной теплообменной пластины и образуют множество соединительных участков 28 между теплообменной пластиной 1, обозначенной на фиг. 7 сплошными линями, и смежной теплообменной пластиной 1, обозначенной на фиг. 7 пунктирными линиями. Гребни 27 расположены на расстоянии r друг от друга и проходят параллельно друг другу и впадинам 27'. As can be seen from FIG. 3, 6 and 7, the heat transfer region 20 comprises a corrugation of protrusions 27 and depressions 27 ′ arranged in such a way that the ridges 27 of one heat transfer plate 1 abut the troughs 27 ′ of the adjacent heat transfer plate and form a plurality of connecting portions 28 between the heat exchange plate 1, indicated in FIG. 7 in solid lines, and an adjacent heat transfer plate 1, indicated in FIG. 7 dashed lines. The ridges 27 are located at a distance r from each other and run parallel to each other and the depressions 27 '.

Гребни 27 и впадины 27' проходят вдоль линии е прохождения, образующей угол наклона α с центральной линией х (см. фиг. 7). Угол наклона α может лежать в диапазоне 20°≤α≤70°. Предпочтительно, чтобы угол наклона α мог быть равен 45° или приблизительно 45°. В раскрытых вариантах исполнения линия е прохождения каждого гребня 27 и каждой впадины 27' образует положительный угол наклона α на одной стороне от центральной линии х и соответствующий отрицательный угол наклона α на другой стороне центральной линии х. Как можно видеть из фиг. 7, гребни 27 и впадины 27' образуют также соединительные участки 29 на центральной линии х. Более того, между фланцами 26 смежных теплообменных пластин 1 образованы соединительные участки 30. Расстояние r между соседними гребнями 27 или между соответствующей центральной линией прохождения е смежных гребней 27 может быть меньше, чем 4 мм или может быть приблизительно 3 мм или 3 мм (см. фиг. 7).The ridges 27 and depressions 27 'extend along a line of passage e forming an inclination angle α with a central line x (see FIG. 7). The angle of inclination α can lie in the range of 20 ° ≤α≤70 °. Preferably, the angle of inclination α can be equal to 45 ° or approximately 45 °. In the disclosed embodiments, the line of passage e of each ridge 27 and each depression 27 ′ forms a positive angle of inclination α on one side of the center line x and a corresponding negative angle of inclination α on the other side of the center line x. As can be seen from FIG. 7, ridges 27 and depressions 27 'also form connecting portions 29 on the center line x. Moreover, connecting portions 30 are formed between the flanges 26 of adjacent heat exchanger plates 1. The distance r between adjacent ridges 27 or between the corresponding central passage line e of adjacent ridges 27 may be less than 4 mm or may be approximately 3 mm or 3 mm (see Fig. 7).

Как говорилось выше, пластинчатый теплообменник вводом припаивается твердым припоем между теплообменных пластин 1 до операции пайки. Твердый припой имеет объем припоя относительно участка 20 теплопередачи пластинчатого теплообменника. Первые промежутки 4 и вторые промежутки 5 пластинчатого теплообменника имеют объем промежутка относительно участка 20 теплопередачи пластинчатого теплообменника. Для того чтобы получить высокую прочность лучше вводить достаточно большое количество твердого припоя, образующего вышеупомянутые соединительные участки 28, 29 между смежными теплообменными пластинами 1. Следовательно, отношение объема твердого припоя к объему промежутка может быть, по меньшей мере 0,05, по меньшей мере 0,06, по меньшей мере 0,08 или по меньшей мере 0,1. As mentioned above, the plate heat exchanger by inlet is brazed between the heat exchanger plates 1 before the brazing operation. Brazing alloy has a solder volume relative to the heat transfer portion 20 of the plate heat exchanger. The first spaces 4 and second spaces 5 of the plate heat exchanger have a gap volume relative to the heat transfer portion 20 of the plate heat exchanger. In order to obtain high strength, it is better to introduce a sufficiently large amount of solder forming the aforementioned connecting sections 28, 29 between adjacent heat transfer plates 1. Therefore, the ratio of the volume of solder to the volume of the gap may be at least 0.05, at least 0 , 06, at least 0.08 or at least 0.1.

Каждая из областей 21-24 с отверстием содержит плоскую кольцевую область 31 и множество внутренних участков 32, расположенных на плоской кольцевой области 31 и распределенных вокруг края 25 отверстия. Внутренние участки 32 смещены от плоской кольцевой области 31 в нормальном направлении относительно главной плоскости р прохождения. Каждая из областей 21-24 с отверстиями, кроме того, содержит множество внешних участков 33, расположенных и распределенных на плоской кольцевой области 31 на расстоянии от внутренних участков 32. Внутренние участки 32, которые примыкают к краям 25 отверстия, проходят или расположены на том же самом уровне, что и внешние участки 33, в то время как плоская кольцевая область 31 расположена на другом уровне, чем внутренние участки 32 и внешние участки 33. Более конкретно, внутренние участки 32 и внешние участки 33 первой области 21 с отверстием и второй области 22 с отверстием проходят или расположены на вторичном уровне р'', в то время как плоская кольцевая область 31 первой области 21 с отверстием и второй области 22 с отверстием расположена на первичном уровне р'. Более того, внутренние участки 32 и внешние участки 33 третьей области 23 с отверстием и четвертой области 24 с отверстием продолжаются или расположены на первичном уровне р', в то время как плоская кольцевая область 31 третьей области 23 с отверстием и четвертой области 24 с отверстием расположена на вторичном уровне р''. Каждый внутренний участок 32 имеет плоское продолжение на соответствующем уровне р' и р'', и каждый внешний участок 33 имеет плоское продолжение на соответствующем уровне р' и р''. Это означает, что плоские продолжения внутренних участков 32 и внешних участков 33 первых и вторых областей 21, 22 с отверстиями расположены на вторичном уровне р'', в то время как плоские продолжения внутренних участков 32 и внешних участков 33 третьей области 23 с отверстием и четвертой области 24 с отверстием расположены на первичном уровне р'.Each of the hole regions 21-24 comprises a flat annular region 31 and a plurality of inner portions 32 located on the flat annular region 31 and distributed around the edge 25 of the hole. The inner portions 32 are offset from the planar annular region 31 in the normal direction relative to the main passage plane p. Each of the regions 21-24 with holes, in addition, contains many external sections 33 located and distributed on a flat annular region 31 at a distance from the inner sections 32. The inner sections 32, which are adjacent to the edges 25 of the holes, pass or are located on the same at the same level as the outer sections 33, while the flat annular region 31 is located at a different level than the inner sections 32 and the outer sections 33. More specifically, the inner sections 32 and the outer sections 33 of the first region 21 with the hole and the second region 22 with a hole are located or the secondary level p '', whereas the annular flat area 31 of the first region 21 with an opening 22 and a second region with an opening located at the primary level p '. Moreover, the inner portions 32 and the outer portions 33 of the third hole region 23 and the fourth hole region 24 extend or are located at the primary level p ', while the flat annular region 31 of the third hole region 23 and the fourth hole region 24 are located at the secondary level p ''. Each inner portion 32 has a flat extension at a corresponding level p 'and p' ', and each outer portion 33 has a flat extension at a corresponding level p' and p ''. This means that the flat extensions of the inner sections 32 and the outer sections 33 of the first and second regions 21, 22 with the holes are located at the secondary level p '', while the flat extensions of the inner sections 32 and the outer sections 33 of the third region 23 with the hole and the fourth areas 24 with the hole are located at the primary level p '.

В пакете пластин каждая вторая теплообменная пластина 1 повернута на 180° в главной плоскости р прохождения. Это означает, что внутренние участки 32 какой-либо одной теплообменной пластины 1 будут примыкать к соответствующему одному из внутренних участков 32 смежной теплообменной пластины 1 и будут соединены с ними. Подобным же образом, внешние участки 33 какой-либо одной теплообменной пластины 1 будут примыкать к соответствующему одному из внешних участков 33 смежной теплообменной пластины 1 и будут соединены с ними. Более конкретно, в пакете пластин внутренние участки 32 и внешние участки 33 первой области 21 с отверстием одной теплообменной пластины 1 будут соединены с соответствующим одним из внутренних участков 32 и внешних участков 33 третьей области 23 с отверстием смежной теплообменной пластины 1. Подобным же образом, в пакете пластин раскрытого варианта исполнения внутренние участки 32 и внешние участки 33 второй области 22 с отверстием одной теплообменной пластины 1 будут соединены с соответствующим одним из внутренних участков 32 и внешних участков 33 четвертой области 24 с отверстием смежной теплообменной пластины 1. In the plate package, every second heat exchange plate 1 is rotated 180 ° in the main passage plane p. This means that the inner portions 32 of any one heat transfer plate 1 will be adjacent to and connected to the corresponding one of the inner portions 32 of the adjacent heat transfer plate 1. Similarly, the outer sections 33 of any one heat exchange plate 1 will be adjacent to and connected to the corresponding one of the outer sections 33 of the adjacent heat exchange plate 1. More specifically, in the plate package, the inner portions 32 and the outer portions 33 of the first region 21 with the opening of one heat exchanger plate 1 will be connected to the corresponding one of the inner portions 32 and the outer portions 33 of the third region 23 with the opening of the adjacent heat exchanger plate 1. Similarly, in the package of plates of the disclosed embodiment, the inner sections 32 and the outer sections 33 of the second region 22 with the hole of one heat transfer plate 1 will be connected to the corresponding one of the inner sections 32 and the outer sections 33 the fourth region 24 with the hole of the adjacent heat transfer plate 1.

Как можно видеть на фиг. 5, каждый внутренний участок 32 имеет внутреннюю часть 41, продолжающийся к краю 25 отверстия и примыкающий к нему. Кроме того, каждый внутренний участок 32 имеет внешний сегмент 42, примыкающий к внутренней части 41 и имеющий угловое протяжение, по меньшей мере в 180°. Внешний сегмент 42 примыкает к плоской кольцевой области 31. Внешний сегмент 42 имеет непрерывный контур и радиус R. Радиус R по существу постоянный и может изменяться внутри диапазона 0,8R≤R≤1,2R, более точно внутри диапазона 0,9R≤R≤1,1R и совсем точно внутри диапазона 0,95R≤R≤1,05R. As can be seen in FIG. 5, each inner portion 32 has an inner portion 41 extending to and adjacent to the edge 25 of the hole. In addition, each inner portion 32 has an outer segment 42 adjacent to the inner portion 41 and having an angular extension of at least 180 °. The outer segment 42 is adjacent to the planar annular region 31. The outer segment 42 has a continuous contour and radius R. The radius R is essentially constant and can vary within the range of 0.8R≤R≤1.2R, more precisely within the range of 0.9R≤R≤ 1.1R and very precisely within the range of 0.95R≤R≤1.05R.

Далее каждый из внешних участков 33 может иметь внутренний сегмент 45, примыкающий к плоской кольцевой области 31 и имеющий угловую протяженность, по меньшей мере в 90°, по меньшей мере в 120° или по меньшей мере в 150°. Внутренний сегмент 45 тоже имеет непрерывный контур и может иметь радиус R', который является постоянным или по существу постоянным и может изменяться в диапазоне 0,8R'≤R'≤1,2R', более точно, в диапазоне 0,9R'≤R'≤1,1R' и совсем точно в диапазоне 0,95R'≤R'≤1,05R'.Further, each of the outer sections 33 may have an inner segment 45 adjacent to the planar annular region 31 and having an angular extension of at least 90 °, at least 120 °, or at least 150 °. The inner segment 45 also has a continuous contour and can have a radius R 'that is constant or substantially constant and can vary in the range of 0.8R'≤R'≤1.2R', more precisely, in the range of 0.9R'≤R '≤1.1R' and very precisely in the range of 0.95R'≤R'≤1,05R '.

Как можно видеть на фиг. 4, и внутренние участки 32, и внешние участки 33 каждой из областей 21-24 с отверстиями распределены равномерно вокруг соответствующего отверстия. Более конкретно, внутренние участки 32 имеют равные внутренние угловые расстояния между смежными внутренними участками 32. Внешние участки 33 имеют равные внешние угловые расстояния между смежными внешними участками 33. Кроме того, внешние участки 33 первой области 21 с отверстием и третьей области 23 с отверстием имеют первое относительное периферийное положение относительно внутренних участков этих двух областей 21 и 23 с отверстием. Внешние участки 33 второй области 22 с отверстием и четвертой области 24 с отверстием имеют второе относительное окружное положение относительно внутренних участков 32 этих двух областей 22 и 24 с отверстием. На фиг. 4 можно видеть, что первое относительное периферийное положение смещено в периферийном направлении или включает в себя периферийное смещение по отношению ко второму относительному периферийному положению. Периферийное смещение - в раскрытых вариантах исполнения - равно половине или приблизительно половине равного внешнего углового расстояния между смежными внешними участками 33. As can be seen in FIG. 4, both the inner portions 32 and the outer portions 33 of each of the hole regions 21-24 are evenly distributed around the corresponding hole. More specifically, the inner portions 32 have equal inner angular distances between adjacent inner portions 32. The outer portions 33 have equal external angular distances between adjacent outer portions 33. In addition, the outer portions 33 of the first hole region 21 and the third hole region 23 have a first relative peripheral position relative to the inner sections of these two regions 21 and 23 with the hole. The outer sections 33 of the second region 22 with the hole and the fourth region 24 with the hole have a second relative circumferential position relative to the inner sections 32 of these two regions 22 and 24 with the hole. In FIG. 4, it can be seen that the first relative peripheral position is offset in the peripheral direction or includes a peripheral offset with respect to the second relative peripheral position. The peripheral displacement, in the disclosed embodiments, is equal to half or approximately half the equal external angular distance between adjacent external sections 33.

В раскрытых вариантах исполнения каждая область 21-24 с отверстиями содержит 9 внутренних участков 32 и 18 внешних участков 33. Это подходящее количество внутренних участков 32 и внешних участков 33. В раскрытых вариантах исполнения внутреннее угловое расстояние почти в два раза больше внешнего углового расстояния. Однако следует заметить, что количество внутренних участков 32 и количество внешних участков 33 может изменяться и отличаться от указанных значений. In the disclosed embodiments, each region 21-24 with openings contains 9 inner sections 32 and 18 of the outer sections 33. This is a suitable number of inner sections 32 and outer sections 33. In the disclosed embodiments, the internal angular distance is almost two times the external angular distance. However, it should be noted that the number of internal sections 32 and the number of external sections 33 may vary and differ from the indicated values.

Каждая из четырех соединительных труб 11-14 соединена с одной соответствующей областью 21-24 с отверстиями и содержит плоский элемент 50. Каждый плоский элемент 50 образует соединительный фланец, соединенный или выполненный как единое целое с соответствующей соединительной трубой 11-14, и соединен с пакетом пластин (см. фиг. 8 и 9). Все из плоских элементов 50 расположены между одной из концевых пластин 2, 3 и одной из крайних теплообменных пластин 1. Более конкретно, в раскрытых вариантах исполнения каждый плоский элемент 50 расположен между одной из самых внешних теплообменных пластин 1 и первой концевой пластиной 2. Плоские элементы 50 припаяны к внешней теплообменной пластине 1 и к первой концевой пластине 2. Область первой концевой пластины 2 вокруг каждого отверстия приподнята на приподнятом участке 2а, чтобы образовать пространство для соответствующего плоского элемента 50, как это можно видеть на фиг. 1, 8 и 9. По отношению к первому и ко второму отверстиям S1 и S2 плоский элемент 50 имеет плоскую или по существу плоскую нижнюю поверхность 51, примыкающую к плоской кольцевой области 31 внешней теплообменной пластины 1 соответственно в первой области 21 с отверстием и во второй области 22 с отверстием и соединенную с ней. Таким образом, плоская кольцевая область 31 расположена на первичном уровне р' (см. фиг. 8).Each of the four connecting pipes 11-14 is connected to one corresponding region 21-24 with holes and contains a flat element 50. Each flat element 50 forms a connecting flange, connected or made integrally with the corresponding connecting pipe 11-14, and connected to the package plates (see Fig. 8 and 9). All of the flat elements 50 are located between one of the end plates 2, 3 and one of the outermost heat transfer plates 1. More specifically, in the disclosed embodiments, each flat element 50 is located between one of the outermost heat exchange plates 1 and the first end plate 2. Flat elements 50 are soldered to the outer heat exchanger plate 1 and to the first end plate 2. The area of the first end plate 2 around each hole is raised in a raised portion 2a to form a space for the corresponding planar element cient 50, as can be seen in FIG. 1, 8 and 9. With respect to the first and second openings S1 and S2, the flat member 50 has a flat or substantially flat bottom surface 51 adjacent to the flat annular region 31 of the outer heat exchanger plate 1, respectively, in the first region 21 with the hole and in the second area 22 with a hole and connected to it. Thus, the planar annular region 31 is located at the primary level p '(see Fig. 8).

По отношению к третьему и к четвертому отверстиям S3 и S4 каждый плоский элемент 50 имеет кольцевой выступ 52, выступающий из плоской нижней поверхности 51 и повернутый в направлении пакета пластин. Кольцевой выступ 52 плотно прилегает к плоской кольцевой области 31 внешней теплообменной пластины 1 соответственно в третьей области 23 с отверстием и в четвертой области 24 с отверстием. Таким образом, плоская кольцевая область 31 расположена на вторичном уровне р'' (см. фиг. 9). Следовательно, надежное и плотное прилегание плоского элемента 50 обеспечено для всех отверстий S1-S4. With respect to the third and fourth holes S3 and S4, each flat member 50 has an annular protrusion 52 protruding from the flat bottom surface 51 and rotated in the direction of the plate stack. The annular protrusion 52 fits snugly against the flat annular region 31 of the outer heat exchange plate 1, respectively, in the third region 23 with the hole and in the fourth region 24 with the hole. Thus, the planar annular region 31 is located at the secondary level p '' (see Fig. 9). Therefore, a secure and snug fit of the flat member 50 is provided for all openings S1-S4.

Между второй концевой пластиной 3 и другой крайней теплообменной пластиной 1 расположен плоский элемент 53, образующий упрочняющую прокладку 53. Плоские элементы 53 не являются частью соединительных труб 11-14 и закрывают соответствующие отверстия. Плоский элемент 53 для отверстий S1 и S2 имеет плоскую или по существу плоскую нижнюю поверхность 51, плотно прилегающую к плоской кольцевой области 31 другой внешней теплообменной пластины 1 и соединенную с ней таким же образом, как и плоский элемент 50. Плоский элемент 53 для отверстий S3 и S4 имеет плоскую нижнюю поверхность 51 с кольцевым выступом 52, плотно прилегающим плоской кольцевой области другой внешней теплообменной пластины 1 и соединенную с ней. Вторая концевая пластина 3 тоже имеет приподнятый участок 3а вокруг каждого отверстия.Between the second end plate 3 and the other end heat exchange plate 1, there is a flat element 53 forming a reinforcing gasket 53. The flat elements 53 are not part of the connecting pipes 11-14 and cover the corresponding openings. The flat member 53 for holes S1 and S2 has a flat or substantially flat bottom surface 51 that fits snugly against the flat annular region 31 of another external heat transfer plate 1 and is connected to it in the same way as the flat member 50. The flat member 53 for holes S3 and S4 has a flat bottom surface 51 with an annular protrusion 52, tightly adjacent to the flat annular region of another external heat transfer plate 1 and connected to it. The second end plate 3 also has a raised portion 3a around each hole.

Следует заметить, что в случае необходимости обеспечения альтернативного или дополнительного входа и/или выхода, один или большее количество плоских элементов 53 могут быть заменены соответствующей соединительной трубой через вторую концевую пластину 3, имеющую плоский элемент 50. It should be noted that if it is necessary to provide an alternative or additional entrance and / or exit, one or more flat elements 53 can be replaced by a corresponding connecting pipe through a second end plate 3 having a flat element 50.

Фиг. 10 и 11 раскрывают еще один вариант исполнения, который отличен от варианта исполнения, показанного на фиг. 8 и 9, только тем, что соединительные трубы 11-15 имеют внешнюю резьбу 55, а также тем, что плоский элемент 50 к соединительным трубам 11-15 припаян. Таким образом, плоский элемент 50 может быть расположен между внешней теплообменной пластиной 1 и первой кольцевой пластиной 2. Затем в соответствующие отверстия могут быть введены соединительные трубы 11-15 и припаяны к плоскому элементу 50 вместе с пайкой пластинчатого теплообменника.FIG. 10 and 11 disclose yet another embodiment that is different from the embodiment shown in FIG. 8 and 9, only by the fact that the connecting pipes 11-15 have an external thread 55, and also by the fact that the flat element 50 is soldered to the connecting pipes 11-15. Thus, the flat element 50 can be located between the outer heat exchanger plate 1 and the first annular plate 2. Then, the connecting pipes 11-15 can be inserted into the corresponding holes and soldered to the flat element 50 together with the brazing of the plate heat exchanger.

Настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами исполнения, а может изменяться и модифицироваться в соответствии с объемом, определенным следующими далее пунктами формулы изобретения.The present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be varied and modified in accordance with the scope defined by the following claims.

Claims

1. A plate heat exchanger comprising a plurality of heat exchanger plates (1) that are adjacent to each other and are permanently connected to each other to form a stack of plates having first spaces (4) between the plates and second spaces (5) between the plates,
each heat transfer plate (1) having a heat transfer region (20) and a plurality of regions (21-24) with a hole, each region (20-24) with a hole surrounding a corresponding hole formed by the edge (25) of the hole,
wherein each heat exchange plate (1) extends along the main passage plane (p),
wherein said regions (20-24) extend on one side of the heat exchange plate (1) between the primary level (p ') at a distance from the main passage plane (p) and the secondary level (p ") at a distance and on the opposite side from the main plane ( p) passing, and
and each of the areas (21-24) with a hole contains:
a flat annular region (31) located on one of the primary
or secondary levels (p ', p``),
many inner sections (32) located on a flat annular region (31) and distributed around the edge (25) of the hole, and the inner sections are offset from the flat annular region (31) and pass to another from the primary and secondary levels (p ', p''), each inner portion (32) having an inner part (41) adjacent to the edge (25) of the hole, and an outer segment (42) adjacent to the inner part (41) and having an angular extension of at least 180 °,
characterized in that the outer segment (42) has a continuous contour and radius R, which can vary in the range of 0.8R≤R≤1,2R.

2. The plate heat exchanger according to claim 1, in which the radius R can vary within the range of 0.9R≤R≤1,1R.

3. The plate heat exchanger according to claim 1, in which the radius R can vary within the range of 0.95R≤R≤1.05R.

4. The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, in which each of the inner sections (32) has a flat extension on the other of the primary and secondary levels (p ', p' ').

5. The plate heat exchanger according to claim 1, in which the region (21-24) with the hole includes a first region (21) with a hole, a second region (22) with a hole, a third region (23) with a hole and a fourth region (24 ) with a hole.

6. The plate heat exchanger according to claim 5, in which the flat annular region (31) is located at the primary level (p ') in the first and second regions (21, 22) with an opening and at the secondary level (p ") in the third and fourth areas (23, 24) with a hole.

7. The plate heat exchanger according to claim 6, in which the inner sections (32) pass to the secondary level (p '') in the first and second regions (21, 22) with an opening and to the primary level (p ') in the third and fourth areas (23, 24) with a hole.

8. The plate heat exchanger according to claim 1, in which each of the regions (21-24) with an aperture comprises a plurality of external sections (33) distributed around a flat annular region (31) at a distance from the internal sections (32), and offset from this flat annular region (31) and passing to another from the primary and secondary levels (p ', p' ').

9. The plate heat exchanger according to claim 5 or 8, in which the outer sections (33) pass to the secondary level (p '') in the first and second regions (21, 22) with an opening and to the primary level (p ') in the third and in the fourth area (23, 24) with a hole.

10. The plate heat exchanger according to claim 8, in which each of the external sections (33) has a flat extension on the other of the primary and secondary levels (p ', p' ').

11. The plate heat exchanger according to claim 8, in which each of the outer sections (33) has an inner segment (45) adjacent to a flat annular region (31) and having an angular extension of at least 90 °, and in which this inner segment (45) has a continuous contour and radius R ', which can vary in the range of 0.8R'≤R'≤1,2R'.

12. The plate heat exchanger according to claim 1, in which every second heat exchanger plate (1) in the plate package is rotated 180 ° in the main passage plane (p).

13. The plate heat exchanger according to claim 12, in which each of the inner sections (32) of one heat exchanger plate (1) will adjoin and be connected to one of the inner sections (32) of the adjacent heat exchanger plate (1).

14. The plate heat exchanger according to claim 8, in which each of the outer sections (33) of one heat exchanger plate (1) will adjoin and be connected to one of the outer sections (33) of the adjacent heat exchanger plate (1).

15. The plate heat exchanger according to claim 1, in which each heat exchanger plate (1) defines a central longitudinal line (x) and in which the heat transfer region 20 comprises protrusions (27) and depressions (27 ') arranged in such a way that the protrusions (27 ) of one of the heat transfer plates (1) abut against the depressions (27 ') of one of the adjacent heat transfer plates (1) and form a plurality of connecting sections 28.

16. The plate heat exchanger according to claim 15, wherein the protrusions (27) and depressions (27 ') extend along at least one passage line (e) forming an angle of inclination α with a center line (x), and in which the angle of inclination α lies in the range of 20 ° ≤α≤70 °.

17. The plate heat exchanger according to clause 16, in which the angle of inclination α is approximately 45 °.

18. The plate heat exchanger according to clause 16, in which the passage line (e) of each protrusion (27) and each cavity (27 ') forms a positive angle of inclination α on one side of the center line (x) and a corresponding negative angle of inclination α on the other side the center line (x), and in which the protrusions (27) and depressions (27 ') form the connecting portions (29) on the center line (x).