FR2887020A1 - PLATE HEAT EXCHANGER WITH EXCHANGE STRUCTURE FORMING MULTIPLE CHANNELS IN A PASSAGE - Google Patents

PLATE HEAT EXCHANGER WITH EXCHANGE STRUCTURE FORMING MULTIPLE CHANNELS IN A PASSAGE Download PDF

Info

Publication number
FR2887020A1
FR2887020A1 FR0551560A FR0551560A FR2887020A1 FR 2887020 A1 FR2887020 A1 FR 2887020A1 FR 0551560 A FR0551560 A FR 0551560A FR 0551560 A FR0551560 A FR 0551560A FR 2887020 A1 FR2887020 A1 FR 2887020A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
channels
passage
channel
passages
exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0551560A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2887020B1 (en
Inventor
Frederic Crayssac
Sophie Deschodt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR0551560A priority Critical patent/FR2887020B1/en
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Priority to CN201010154708A priority patent/CN101871744A/en
Priority to JP2008515269A priority patent/JP2008545946A/en
Priority to EP06778947.9A priority patent/EP1899669B1/en
Priority to US11/916,920 priority patent/US20080210415A1/en
Priority to PCT/FR2006/050600 priority patent/WO2006131685A2/en
Priority to CN2006800202420A priority patent/CN101194137B/en
Publication of FR2887020A1 publication Critical patent/FR2887020A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2887020B1 publication Critical patent/FR2887020B1/en
Priority to US13/253,477 priority patent/US20120090354A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04975—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the air fractionation unit, e.g. transportable devices by truck or small scale use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/005—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/02—Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/04—Down-flowing type boiler-condenser, i.e. with evaporation of a falling liquid film
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/20—Particular dimensions; Small scale or microdevices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
    • F28F2260/02—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Un échangeur de chaleur à plaques brasées comprend un empilement de plaques parallèles qui définissent une pluralité de passages de circulation de fluide de forme générale plate, des barres de fermeture qui délimitent ces passages et des moyens de distribution pour distribuer un fluide à chaque passage d'une première série de passages et des moyens pour envoyer un autre fluide à une deuxième série de passages dans lequel au moins un passage contient des structures d'échange organisées (15) qui forment une pluralité de canaux (19) dans la largeur du passage et également au moins trois canaux (19) dans la hauteur du passage.Application à la séparation de l'air par distillation cryogénique.A brazed plate heat exchanger comprises a stack of parallel plates which define a plurality of generally flat fluid circulation passages, closure bars which define these passages, and dispensing means for dispensing a fluid at each pass of the fluid. a first series of passages and means for sending another fluid to a second series of passages wherein at least one passage contains organized exchange structures (15) which form a plurality of channels (19) in the width of the passage and also at least three channels (19) in the height of the passage.Application to the separation of air by cryogenic distillation.

Description

La présente invention se rapporte à un échangeur de chaleur à plaques etThe present invention relates to a plate heat exchanger and

ailettes.fins.

Il existe différents types d'échangeurs de chaleur à plaques et ailettes, adaptés chacun à un domaine d'utilisation. En particulier, l'invention s'applique de façon avantageuse à un échangeur de chaleur d'une unité de séparation d'air ou de mélanges H2/CO (hydrogène/monoxyde de carbone) par distillation cryogénique.  There are different types of plate and fin heat exchangers, each adapted to a field of use. In particular, the invention is advantageously applied to a heat exchanger of an air separation unit or H 2 / CO (hydrogen / carbon monoxide) mixtures by cryogenic distillation.

Cet échangeur peut être une ligne d'échange principale d'un appareil de séparation d'air, qui refroidit l'air entrant par échange de chaleur indirect avec les produits froids issus de la colonne de distillation, un sous-refroidisseur ou un vaporiseur/condenseur.  This exchanger can be a main exchange line of an air separation apparatus, which cools the incoming air by indirect heat exchange with the cold products from the distillation column, a subcooler or a vaporizer / condenser.

La technologie couramment utilisée pour ces échangeurs est celle des échangeurs en aluminium à plaques et ailettes brasés, qui permettent d'obtenir des organes très compacts offrant une grande surface d'échange.  The technology commonly used for these exchangers is that of aluminum exchangers with brazed plates and fins, which make it possible to obtain very compact members with a large exchange surface.

Ces échangeurs sont constitués de plaques entre lesquelles sont insérées des ondes ou ailettes, formant ainsi un empilage de passages dits froids et de passages dits chauds .  These exchangers consist of plates between which are inserted waves or fins, thus forming a stack of so-called cold passages and so-called hot passages.

Les ondes d'échange couramment utilisées sont des ondes droites, ondes perforées, et ondes à décalage partiel ou serrated .  Commonly used exchange waves are straight waves, perforated waves, and partial offset or serrated waves.

Ces ondes se caractérisent à l'aide des paramètres suivants: h (mm) : hauteur de l'onde (de 3 à10 mm).  These waves are characterized by the following parameters: h (mm): height of the wave (from 3 to 10 mm).

e (mm) : épaisseur de l'onde (de 0,2 à 0,6 mm).  e (mm): thickness of the wave (from 0.2 to 0.6 mm).

n (m-' ou pouce-1) : nombre d'ondes par unité de longueur (de 177 à 1102 ondes/m).  n (m- 'or inch-1): number of waves per unit length (from 177 to 1102 waves / m).

perf (%) : taux de perforation (5% pour les ondes perforées).  perf (%): perforation rate (5% for perforated waves).

Is (mm) : longueur de décalage (pour les ondes à décalage partiel ou serrated ).  Is (mm): offset length (for partial offset or serrated waves).

Ainsi les diamètres hydrauliques (Dh) des ondes classiquement utilisées dans les échangeurs à plaques et ailettes brasées sont compris entre 1 et 6 mm. 30 Ces ondes d'échange sont actuellement formées à l'aide d'une presse.  Thus, the hydraulic diameters (Dh) of the waves conventionally used in soldered plate and fin exchangers are between 1 and 6 mm. These exchange waves are currently formed using a press.

Divers moyens permettent d'augmenter la surface d'échange.  Various means make it possible to increase the exchange surface.

La surface d'échange qui sépare deux fluides, se compose d'une surface dite primaire correspondant à la surface plane entre les deux fluides et d'une surface dite secondaire généralement constituée d'ailettes perpendiculaires à la surface primaire et formant ainsi une onde d'échange. C'est le nombre d'ailettes insérées (densité de l'onde) et la hauteur des ailettes qui créent l'augmentation de la surface d'échange.  The exchange surface which separates two fluids, consists of a so-called primary surface corresponding to the plane surface between the two fluids and of a so-called secondary surface generally constituted by fins perpendicular to the primary surface and thus forming a waveform. 'exchange. It is the number of inserted fins (density of the wave) and the height of the fins which create the increase of the exchange surface.

Plus l'onde est dense, plus la surface d'échange est grande. Cependant il existe une limite de fabrication ou des contraintes dus au procédé. L'outil de presse utilisé pour fabriquer l'onde, permet d'obtenir des densités maximales de 1023 à 1102 ondes par mètre. La densité de l'onde sélectionnée peut être plus petite lorsqu'il est préférable de limiter les pertes de charge. De plus, dans certaines conditions de fonctionnement comme celui des vaporiseurs/condenseurs à bain, des contraintes liées à la sécurité limitent le nombre d'ondes par mètre à des valeurs bien inférieures aux valeurs maximales qui peuvent être fabriquées.  The denser the wave, the larger the exchange surface. However, there is a manufacturing limit or constraints due to the process. The press tool used to manufacture the wave, makes it possible to obtain maximum densities of 1023 to 1102 waves per meter. The density of the selected wave may be smaller when it is preferable to limit the pressure drops. In addition, under certain operating conditions such as bath vaporizers / condensers, safety constraints limit the number of waves per meter to values well below the maximum values that can be manufactured.

Les ailettes présentent un gradient de température. Au-delà d'une certaine hauteur d'ailette (d'onde), la zone située au milieu de l'ailette échange nettement moins bien. II existe donc une hauteur d'onde optimale correspondant à une valeur de coefficient d'ailette optimale. Les hauteurs d'onde couramment utilisées varient de 3 à 10 mm.  The fins have a temperature gradient. Beyond a certain height of fin (wave), the area in the middle of the fin exchange significantly less well. There is therefore an optimum wave height corresponding to an optimum fin coefficient value. The wavelengths commonly used vary from 3 to 10 mm.

Il est également possible d'augmenter le coefficient d'échange.  It is also possible to increase the exchange coefficient.

Plus le fluide est turbulent, meilleur est le coefficient d'échange Cette turbulence peut être générée par une modification de la forme des canaux ou par l'insertion d'obstacles générateurs de turbulence (ex: onde droite perforée, à décalage partiel ou serrated , à génératrices sinueuses ou herringbone , à persiennes, insertion de mini-ailettes, fenêtres, ...).  The more the fluid is turbulent, the better the exchange coefficient. This turbulence can be generated by a modification of the shape of the channels or by the insertion of turbulence-generating obstacles (ex: perforated straight wave, partial offset or serrated, winding generators or herringbone, with shutters, insertion of mini-fins, windows, ...).

Dans le cas de la vaporisation d'un fluide, une surface qui comporte un plus grand nombre de sites de nucléation présente un meilleur coefficient d'échange.  In the case of the vaporization of a fluid, a surface that has a larger number of nucleation sites has a better exchange coefficient.

Ces sites de nucléation sont des micro-cavités de diverses tailles et formes (cavités ré-entrantes) présents en surface ou au travers d'une couche poreuse.  These nucleation sites are micro-cavities of various sizes and shapes (re-entrant cavities) present on the surface or through a porous layer.

Dans le cas de la condensation d'un fluide, l'épaisseur du film liquide détériore le coefficient d'échange. Il est donc intéressant de drainer le liquide par la présence de rainures, de perforations ou de reliefs.  In the case of the condensation of a fluid, the thickness of the liquid film deteriorates the exchange coefficient. It is therefore interesting to drain the liquid by the presence of grooves, perforations or reliefs.

Récemment il est apparu un type d'échangeurs appelés micro-échangeurs.  Recently there appeared a type of exchangers called micro-exchangers.

II s'agit d'échangeurs ayant des canaux de diamètres hydrauliques inférieurs au millimètre. La diminution de la taille des canaux permet de développer la surface d'échange thermique (gain en compacité de l'appareil). Le coefficient d'échange devient alors pratiquement inversement proportionnel au diamètre hydraulique.  These are exchangers having channels of hydraulic diameters smaller than one millimeter. The reduction in the size of the channels makes it possible to develop the heat exchange surface (gain in compactness of the apparatus). The exchange coefficient then becomes practically inversely proportional to the hydraulic diameter.

S. Kandlikar dans "First International Conference on microchannels and minichannels 2003, Extending the applicability of the flow boiling correlation to low Reynolds number flows in microchannels propose la classification suivante, en fonction du diamètre hydraulique des canaux: o Mini-canaux tels que: 1 mm<Dh<3mm (correspondants aux grandeurs de Dh des ondes actuelles).  S. Kandlikar in "First International Conference on Microchannels and Minichannels 2003, Extending the Application of the flow boiling correlation to low Reynolds number flows in microchannels offers the following classification, depending on the hydraulic diameter of the channels: o Mini-channels such as: 1 mm <Dh <3mm (corresponding to the Dh quantities of the current waves).

o Mini-canaux tels que: 200pm<Dh<1 mm.  o Mini-channels such as: 200pm <Dh <1mm.

o Micro-canaux tels que: Dh<200pm.  o Micro-channels such as: Dh <200pm.

Pour les mini-canaux (200pm<Dh<3mm) : les lois des écoulements pour les conduites classiques s'appliquent encore Pour les micro-canaux (Dh< 200pm) : Les effets de surface prennent une importance considérable et les lois d'écoulement classiques ne s'appliquent plus.  For the mini-channels (200pm <Dh <3mm): the flow laws for conventional pipes still apply For micro-channels (Dh <200pm): The surface effects are of considerable importance and the flow laws classics no longer apply.

EP-A-1008826 décrit un échangeur à plaques dont au moins un des passages contient des passages auxiliaires fermés en forme de tube, dont la largeur maximale est supérieure à 50% de la distance entre deux plaques adjacentes.  EP-A-1008826 discloses a plate heat exchanger in which at least one of the passages contains closed tube-shaped auxiliary passages, the maximum width of which is greater than 50% of the distance between two adjacent plates.

La quantité de flux échangée à travers un échangeur est donnée par la relation suivante: 0=kxSxAT Pour un AT donné, l'amélioration des échangeurs ne peut s'effectuer que par l'augmentation du coefficient d'échange (k) et/ou par l'augmentation de la surface d'échange (S).  The quantity of flow exchanged through an exchanger is given by the following relation: 0 = kxSxAT For a given TA, the improvement of the exchangers can only be carried out by increasing the exchange coefficient (k) and / or by increasing the exchange surface (S).

Dans le cas des échangeurs à plaques et ailettes brasées, l'augmentation de la surface d'échange par une surface dite secondaire atteint ses limites de part la fabrication et/ou des contraintes de procédé. L'augmentation du coefficient d'échange par la création de turbulences est intéressante mais présente deux contraintes principales: É une augmentation des pertes de charge induite par l'augmentation des turbulences.  In the case of brazed plate and fin exchangers, the increase of the exchange surface by a so-called secondary surface reaches its limits due to manufacturing and / or process constraints. The increase of the exchange coefficient by the creation of turbulence is interesting but has two main constraints: É an increase in pressure drops induced by the increase in turbulence.

É une augmentation du coût de fabrication dû à la complexité des géométries.  É an increase in the manufacturing cost due to the complexity of the geometries.

Ainsi, la création d'une nouvelle forme d'onde ne peut engendrer des gains de coefficient d'échange nettement meilleurs par rapport aux ondes déjà existantes. Quant à la création de sites de nucléation et au drainage de liquide, ces deux méthodes ne concernent qu'un type particulier d'échange à savoir la vaporisation ou la condensation.  Thus, the creation of a new waveform can not generate much better exchange coefficient gains compared to existing waves. As regards the creation of nucleation sites and liquid drainage, these two methods only concern a particular type of exchange, namely vaporization or condensation.

Il semble donc difficile d'améliorer fortement les échangeurs à plaques et ailettes brasées en utilisant les mêmes axes de développement que ceux décrits précédemment.  It therefore seems difficult to greatly improve the brazed plate and fin exchangers using the same axes of development as those described above.

En outre, la technologie type micro-canaux est très coûteuse (microusinage des canaux) et reste aujourd'hui réservée à des échangeurs de très petite dimension: elle ne concerne pas aujourd'hui les applications, telle que la séparation d'air dans lesquelles le débit et la différence de température sont importants.  In addition, micro-channel type technology is very expensive (channel micro-machining) and remains today reserved for very small heat exchangers: it does not currently concern applications, such as air separation in which the flow rate and the difference in temperature are important.

La solution proposée vise à augmenter la surface d'échange en incorporant aux surfaces déjà existantes (dites primaire et secondaire ) une troisième surface d'échange dite surface tertiaire .  The proposed solution aims to increase the exchange surface by incorporating the already existing surfaces (called primary and secondary) a third so-called tertiary surface exchange surface.

Nous proposons trois dispositifs qui permettent d'ajouter une surface dite tertiaire aux ondes d'échange actuellement utilisées dans les échangeurs à plaques et ailettes brasées: É passage d'échange multiondes É ondes d'échange mini-canaux , ondes extrudées É ondes d'échange mini-canaux , tubes capillaires Selon un objet de l'invention, il est prévu un échangeur de chaleur à plaques brasées, du type comprenant un empilement de plaques parallèles qui définissent une pluralité de passages de circulation de fluide de forme générale plate, des barres de fermeture qui délimitent ces passages et des moyens de distribution pour distribuer un fluide à chaque passage d'une première série de passages et des moyens pour envoyer un autre fluide à une deuxième série de passages dans lequel au moins un passage contient au moins une structure d'échange organisée qui forme une pluralité de canaux dans la largeur du passage, chaque canal étant en contact avec soit au moins deux autres canaux soit au moins un autre canal et une plaque et caractérisé en ce que la structure forme également au moins trois canaux, de préférence au moins cinq canaux, dans la hauteur du passage.  We propose three devices that allow to add a so-called tertiary surface to the exchange waves currently used in the brazed plate and fin exchangers: E interchange exchange passage of the mini-channel exchange waves, extruded waves According to one object of the invention, there is provided a brazed plate heat exchanger, of the type comprising a stack of parallel plates which define a plurality of generally flat fluid circulation passages, closing bars which define these passages and distribution means for dispensing a fluid at each passage of a first series of passages and means for sending another fluid to a second series of passages in which at least one passage contains at least one an organized exchange structure that forms a plurality of channels in the width of the passage, each channel being in contact with ec is at least two other channels or at least one other channel and a plate and characterized in that the structure also forms at least three channels, preferably at least five channels, in the height of the passage.

De préférence chaque canal est en contact avec au moins trois autres canaux ou une plaque et deux autres canaux. La plaque peut être une plaque 5 définissant un passage ou une plaque secondaire située dans le passage.  Preferably each channel is in contact with at least three other channels or a plate and two other channels. The plate may be a plate 5 defining a passage or a secondary plate located in the passage.

Selon d'autres aspects facultatifs: - la structure est composée d'une pluralité de cylindres; - à l'intérieur d'un passage, il y a au moins une plaque secondaire de forme générale plate parallèle aux plaques définissant les passages; o - la structure est formée d'une superposition d'ondes d'échange, chaque paire d'ondes d'échange adjacentes étant éventuellement séparée par une plaque secondaire; - la structure est formée d'un corps unique contenant une pluralité de canaux; - un canal a un diamètre hydraulique d'entre 1 et 6 mm; - un canal a un diamètre hydraulique entre 200 pm et 1 mm; - un canal a un diamètre hydraulique inférieur à 200 pm; - un passage a une hauteur d'entre 3 et 18 mm; - les canaux ont une section circulaire, ovale, carrée, rectangulaire, 20 triangulaire ou en losange.  According to other optional aspects: the structure is composed of a plurality of cylinders; - Inside a passage, there is at least one secondary plate of generally flat shape parallel to the plates defining the passages; the structure is formed of a superposition of exchange waves, each pair of adjacent exchange waves possibly being separated by a secondary plate; the structure is formed of a single body containing a plurality of channels; a channel has a hydraulic diameter of between 1 and 6 mm; a channel has a hydraulic diameter between 200 μm and 1 mm; a channel has a hydraulic diameter of less than 200 μm; a passage at a height of between 3 and 18 mm; the channels have a circular, oval, square, rectangular, triangular or diamond-shaped section.

Selon une autre objet de l'invention, il est prévu un appareil de séparation cryogénique comprenant au moins un échangeur tel que décrit cidessus.  According to another object of the invention, there is provided a cryogenic separation apparatus comprising at least one exchanger as described above.

Selon une autre objet de l'invention, il est prévu un appareil de séparation d'air dans lequel une ligne d'échange principale et/ou un vaporiseur-condenseur et/ou un sous-refroidisseur est un échangeur tel que décrit ci-dessus.  According to another object of the invention, there is provided an air separation apparatus in which a main exchange line and / or a vaporizer-condenser and / or a subcooler is an exchanger as described above. .

L'invention sera décrite en plus de détail en se référant aux dessins dans lesquels: La Figure 2 des dessins annexés représente en perspective, avec des arrachements partiels, un exemple d'un tel échangeur de chaleur, de structure 30 classique, auquel s'applique l'invention.  The invention will be described in more detail with reference to the drawings, in which: Figure 2 of the accompanying drawings shows in perspective, with partial cutouts, an example of such a heat exchanger, of conventional structure, to which applies the invention.

Les Figures 3A, 4A et 5A représentent un passage d'échangeur vu dans le sens d'écoulement des fluides selon l'art antérieur et les Figures 3B, 4B, 4C et 5B représentent un passage d'échangeur vu dans le sens d'écoulement des fluides selon l'invention.  FIGS. 3A, 4A and 5A show an exchanger passage seen in the fluid flow direction according to the prior art, and FIGS. 3B, 4B, 4C and 5B show an exchanger passage seen in the direction of flow. fluids according to the invention.

Dans la Figure 2, l'échangeur de chaleur 1 représenté est constitué d'un empilement de plaques rectangulaires parallèles 2 toutes identiques, qui définissent entre elles une pluralité de passages pour des fluides à mettre en relation d'échange thermique indirect. Dans l'exemple représenté, ces passages sont successivement et cycliquement des passages 3 pour un premier fluide, 4 pour un deuxième fluide et 5 pour un troisième fluide. Il sera compris que l'invention couvre des échangeurs à deux fluides seulement ou à n'importe lequel nombre de fluides.  In Figure 2, the heat exchanger 1 shown consists of a stack of parallel rectangular plates 2 all identical, which define between them a plurality of passages for fluids to put in indirect heat exchange relationship. In the example shown, these passages are successively and cyclically passages 3 for a first fluid, 4 for a second fluid and 5 for a third fluid. It will be understood that the invention covers two-fluid exchangers only or any number of fluids.

Chaque passage 3 à 5 est bordé de barres de fermeture 6 qui le délimitent en laissant libres des fenêtres 7 d'entrée/sortie du fluide correspondant. Dans chaque passage sont disposées des ondes-entretoises ou ailettes ondulées 8 servant à la fois d'ailettes thermiques, d'entretoises entre les plaques, notamment lors du brasage et pour éviter toute déformation des plaques lors de la mise en oeuvre de fluides sous pression, et de guidage des écoulements de fluides.  Each passage 3 to 5 is bordered by closing bars 6 which delimit it leaving free windows 7 input / output of the corresponding fluid. In each passage are disposed wave-waves or corrugated fins 8 serving both thermal fins, spacers between the plates, especially during brazing and to prevent any deformation of the plates during the implementation of fluids under pressure and guiding the flow of fluids.

L'empilement des plaques, des barres de fermeture et des ondesentretoises est généralement réalisé en aluminium ou en alliage d'aluminium et est assemblé en une seule opération par brasage au four.  The stack of plates, closure bars and wave interlock is generally made of aluminum or aluminum alloy and is assembled in a single operation by soldering in the oven.

Des boîtes 9 d'entrée/sortie de fluides, de forme générale semicylindrique, sont ensuite soudées sur le corps d'échangeur ainsi réalisé de façon à coiffer les rangées de fenêtres d'entrée/sortie correspondantes, et elles sont reliées à des conduites 10 d'amenée et d'évacuation des fluides.  Fluid inlet / outlet boxes 9, of semicylindrical general shape, are then welded to the heat exchanger body thus produced so as to cover the rows of corresponding inlet / outlet windows, and they are connected to pipes 10. supply and discharge of fluids.

Les canaux peuvent être formés en utilisant diverses techniques, tels que décrits dans Micro échangeurs thermiques d'Anton GRUSS dans Techniques de l'Ingénieur, 06-2002.  The channels can be formed using various techniques, as described in Anton GRUSS Micro heat exchangers in Techniques de l'Ingénieur, 06-2002.

La solution de la Figure 3B consiste à remplacer l'onde d'échange classiquement utilisée de la Figure 3A par plusieurs ondes d'échange 13 de même type mais de hauteur d'onde plus petite. Ces nouvelles ondes insérées dans un même passage de l'échangeur sont assemblées à l'aide de fines tôles recouvertes de brasure 13. Ces tôles appelées tôle de surface tertiaire constituent la surface ajoutée dite tertiaire . Dans l'exemple il y a deux tôles séparant trois ondes.  The solution of FIG. 3B consists in replacing the conventionally used exchange wave of FIG. 3A by several exchange waves 13 of the same type but of smaller wavelength. These new waves inserted in the same passage of the exchanger are assembled using thin sheets covered with solder 13. These sheets called tertiary surface sheet constitute the so-called tertiary added surface. In the example there are two sheets separating three waves.

Tous les types d'ondes qui existent dans le commerce peuvent être utilisés en modifiant et adaptant uniquement la hauteur de l'onde. De ce fait, tous les paramètres qui constituent la géométrie d'un type d'onde sont ajustables (épaisseur, densité, perforation de l'onde,...). Les autres paramètres sont: É la hauteur du passage, É le nombre d'ondes d'échange par passage, É l'épaisseur de la tôle de la surface tertiaire (à priori égale à l'épaisseur de l'onde), É la forme de la tôle de la surface tertiaire: pleine ou avec des perforations judicieusement positionnées.  All commercially available wave types can be used by modifying and adapting only the wave height. As a result, all the parameters constituting the geometry of a wave type are adjustable (thickness, density, perforation of the wave, etc.). The other parameters are: É the height of the passage, É the number of exchange waves per passage, É the thickness of the sheet of the tertiary surface (a priori equal to the thickness of the wave), É la shape of the sheet of the tertiary surface: solid or with perforations judiciously positioned.

Pour cette technologie "multi-ondes", les diamètres hydrauliques sont de l'ordre de grandeur de la largeur du canal d'une onde classique (1/n-e).  For this "multi-wave" technology, the hydraulic diameters are of the order of magnitude of the channel width of a conventional wave (1 / n-e).

On donne ici les gains en surface d'échange pour différentes hauteurs d'onde et par rapport à l'onde classique de densité n équivalente: Configuration classique n*=2 h passage e onde n w h canal h onde h canal gain (mm) (mm) (m-') (mm) (mm) (mm) (mm) surface 5.1 0.2 551, 18 1.61 4.9 2.45 2.25 19 % 5.1 0.3 393.7 2.26 4.8 2.45 2.15 25 % Configuration classique n*=3 h passage e onde n w h canal h onde h canal gain (mm) (mm) (m-1) (mm) (mm) (mm) (mm) surface 7.13 0.2 944,88 0.86 6. 93 2.24 2.04 12 7.13 0.2 629,92 1.39 6.93 2.24 2.04 24 % Configuration classique n*=4 h passage e onde n w h canal h onde h canal gain (mm) (mm) (m-1) (mm) (mm) (mm) (mm) surface 9.63 0.2 944,88 0.86 9.43 2.26 2.06 13 % 9.63 0.2 629, 92 1.39 9.43 2.26 2.06 27 % n* _ nombre d'ondes sur la hauteur d'un passage (avec des épaisseurs de w = tôles de surface tertiaire de 0.2mm).  Here we give the exchange surface gains for different wavelengths and with respect to the classical wave of density n equivalent: Conventional configuration n * = 2 hrwave nwhwh channel hwave channel gain (mm) ( mm) (m- ') (mm) (mm) (mm) (mm) surface 5.1 0.2 551, 18 1.61 4.9 2.45 2.25 19% 5.1 0.3 393.7 2.26 4.8 2.45 2.15 25% Conventional configuration n * = 3 hr. nwh channel h wave h channel gain (mm) (mm) (m-1) (mm) (mm) (mm) (mm) area 7.13 0.2 944.88 0.86 6. 93 2.24 2.04 12 7.13 0.2 629.92 1.39 6.93 2.24 2.04 24% Typical configuration n * = 4 hrwave nwhwwavewave gain (mm) (mm) (m-1) (mm) (mm) (mm) (mm) area 9.63 0.2 944.88 0.86 9.43 2.26 2.06 13% 9.63 0.2 629, 92 1.39 9.43 2.26 2.06 27% n * _ number of waves over the height of a passage (with thicknesses of w = tertiary surface sheets of 0.2mm).

largeur d'un canal.width of a channel.

h canal = hauteur d'un canal.h channel = height of a channel.

On se limite ici à des hauteurs de canaux (h canal) de 2 mm minimum (pour des raisons de brasage).  Here we limit ourselves to channel heights (h channel) of 2 mm minimum (for brazing reasons).

A volume équivalent, l'augmentation du nombre d'ondes à empiler dans l'échangeur entraîne une augmentation du coût de fabrication de celui-ci. Le coût d'installation reste cependant le même.  At an equivalent volume, the increase in the number of waves to be stacked in the exchanger causes an increase in the manufacturing cost thereof. The installation cost, however, remains the same.

La solution de la Figure 4B consiste à remplacer l'onde d'échange classiquement utilisée de la Figure 4A par une onde structurée 17 comportant de nombreux mini-canaux 19 à section carrée. Cette onde peut être fabriquée par extrusion.  The solution of FIG. 4B consists in replacing the conventionally used exchange wave of FIG. 4A by a structured wave 17 comprising numerous mini-channels 19 with a square section. This wave can be manufactured by extrusion.

La méthode de fabrication par extrusion permet d'imaginer tout type de forme de section de canaux (rectangulaires, triangulaires, ronds, en losange,...). La Figure 4C montre des canaux de section triangulaire.  The extrusion manufacturing method makes it possible to imagine any type of channel section shape (rectangular, triangular, round, rhombic, ...). Figure 4C shows triangular section channels.

Les principaux paramètres sont la hauteur du passage, le nombre de canaux par hauteur de passage, le nombre de canaux par mètre de largeur de passage et tous les paramètres qui concernent la forme géométrique des canaux utilisés (hauteur, largeur, diamètre du canal,...).  The main parameters are the height of the passage, the number of channels per passage height, the number of channels per meter of passage width and all the parameters which concern the geometric shape of the channels used (height, width, diameter of the channel ,. ..).

Cette méthode de fabrication permet également la possibilité d'insérer des micro ou mini ailettes à l'intérieur des canaux afin d'augmenter encore la surface d'échange et/ou de drainer un liquide.  This method of manufacture also allows the possibility of inserting micro or mini fins inside the channels to further increase the exchange surface and / or drain a liquid.

La longueur des canaux (longueur d'échange du fluide) peut être divisée en plusieurs modules d'ondes extrudées, espacés de quelques millimètres entre-eux afin de permettre une communication entre canaux.  The length of the channels (fluid exchange length) can be divided into several extruded wave modules spaced a few millimeters apart to allow inter-channel communication.

On distingue 3 catégories de géométrie en fonction du diamètre hydraulique des canaux (Dh) : - canaux tels que Dh soit de l'ordre de grandeur de la largeur des canaux dans les ondes classiques (w=1/n-e).  There are 3 categories of geometry according to the hydraulic diameter of the channels (Dh): - channels such that Dh is of the order of magnitude of the width of the channels in the classical waves (w = 1 / n-e).

- canaux tels que Dh soit compris entre 200 microns et 1 mm (minicanaux).  - Channels such as Dh is between 200 microns and 1 mm (minichannels).

- canaux tels que Dh soit inférieur à 200 microns (micro-canaux).  - Channels such as Dh is less than 200 microns (micro-channels).

Les gains en surface d'échange obtenus pour les 3 catégories citées cidessus sont les suivants: Pour les canaux tels que Dh soit de l'ordre de grandeur de la largeur des canaux dans les ondes classiques (w=1/n-e), on donne ici les gains en surface d'échange (se) pour différentes hauteurs d'onde et par rapport à une onde classique de même hauteur et de densité n équivalente.  The exchange surface gains obtained for the 3 categories mentioned above are as follows: For the channels such that Dh is of the order of magnitude of the width of the channels in the classical waves (w = 1 / ne), we give here the exchange surface gains (se) for different wave heights and with respect to a conventional wave of the same height and equivalent density n.

Onde classique Structure extrudée h=5.1 mm n w se h canal gain (m"') (mm) (m2/m2) (mm) 551,18 1.61 7.18 2.25 19 % 393,7 2.26 5.51 2.25 33 % Onde classique Structure extrudée h=7.13mm n w se h canal gain (m-1) (mm) (m2/m2) (mm) 944,88 0.86 14.73 0.96 40 % 629,92 1.39 10.48 1.53 40 % Onde classique Structure extrudée h=9.63mm n w se h canal gain (m-1) (mm) (m2/m2) (mm) 944,88 0.86 19.44 0.97 43 % 629,92 1.39 13.63 1.69 42 % Pour les canaux tels que Dh soit compris entre 200 microns et 1 mm (minicanaux), on donne ici les gains en surface d'échange (se) pour différentes hauteurs d'onde et par rapport à une onde classique de même hauteur et de forte 1 o densité n.  Conventional wave Extruded structure h = 5.1 mm nw h gain channel (m "') (mm) (m2 / m2) (mm) 551.18 1.61 7.18 2.25 19% 393.7 2.26 5.51 2.25 33% Conventional wave Extruded structure h = 7.13mm nw to h channel gain (m-1) (mm) (m2 / m2) (mm) 944.88 0.86 14.73 0.96 40% 629.92 1.39 10.48 1.53 40% Conventional wave Extruded structure h = 9.63mm nw se h channel gain (m-1) (mm) (m2 / m2) (mm) 944.88 0.86 19.44 0.97 43% 629.92 1.39 13.63 1.69 42% For channels such as Dh is between 200 microns and 1 mm ( minicanaux), here we give the exchange surface gains (se) for different wave heights and with respect to a conventional wave of the same height and of high density.

Onde classique Structure extrudée h=5.1 mm n se h canal gain (m-1) (m2/m2) (mm) 1 102,36 12.36 0.2 161 % Onde classique Structure extrudée h=7.13mm n se h canal gain (m-1) (m2/m2) (mm) 1 102,36 16.84 0.2 171 % Onde classique Structure extrudée h=9.63mm n se h canal gain (m-1) (m2/m2) (mm) 1123,62 20.86 0.2 197% Pour les canaux tels que Dh soit inférieur à 200 microns (micro-canaux), on donne ici les gains en surface d'échange (se) pour différentes hauteurs d'onde et par rapport à une onde classique de même hauteur et de forte densité n.  Conventional wave Extruded structure h = 5.1 mm n h gain channel (m-1) (m2 / m2) (mm) 1 102.36 12.36 0.2 161% Conventional wave Extruded structure h = 7.13mm n se h gain channel (n) 1) (m2 / m2) (mm) 1,102.36 16.84 0.2 171% Conventional wave Extruded structure h = 9.63mm n se h channel gain (m-1) (m2 / m2) (mm) 1123.62 20.86 0.2 197 % For channels such that Dh is less than 200 microns (micro-channels), here we give the exchange surface gains (se) for different wave heights and compared to a conventional wave of the same height and strong density n.

Onde classique Structure extrudée h=5.1 mm n se h canal gain (m-1) (m2/m2) (mm) 1 102,36 12.36 0.05 717 % Onde classique Structure extrudée h=7. 13mm n se h canal gain (m_1) (m2/m2) (mm) 1 102,36 16.84 0.05 741 % Onde classique Structure extrudée h=9.63mm n se h canal gain (m_1) (m2/m2) (mm) 1 123,62 20.86 0.05 818 % La solution de la Figure 5B consiste à remplacer l'onde d'échange classiquement utilisée de la Figure 5A par un nombre adéquat de tubes capillaires. L'arrangement des tubes capillaires s'ordonne facilement du fait de leur forme. Les tubes capillaires sont recouverts de brasure afin d'assurer l'assemblage mécanique de l'ensemble.  Conventional wave Extruded structure h = 5.1 mm n h gain channel (m-1) (m2 / m2) (mm) 1 102.36 12.36 0.05 717% Conventional wave Extruded structure h = 7. 13mm n h gain channel (m_1) (m2 / m2) (mm) 1 102.36 16.84 0.05 741% Conventional wave Extruded structure h = 9.63mm n se h gain channel (m_1) (m2 / m2) (mm) 1 123,62 20.86 0.05 818% The solution of Figure 5B is to replace the conventionally used exchange wave of Figure 5A by an adequate number of capillary tubes. The arrangement of the capillary tubes is easily arranged because of their shape. The capillary tubes are covered with solder to ensure the mechanical assembly of the assembly.

Les paramètres ajustables sont la hauteur du passage, le diamètre des 10 tubes capillaires, l'épaisseur des tubes capillaires ou encore le nombre de tubes capillaires par m2.  The adjustable parameters are the height of the passage, the diameter of the capillary tubes, the thickness of the capillary tubes or the number of capillary tubes per square meter.

On donne ici les gains en surface d'échange (se) pour différentes hauteurs d'onde et par rapport à une onde classique de densité équivalente. Dext est le diamètre externe du tube capillaire.  We give here the exchange surface gains (se) for different wave heights and with respect to a conventional wave of equivalent density. Dext is the outer diameter of the capillary tube.

Onde classique Solution 7 capillaires par hauteur de passage h passage (mm) n (m-1) Dext (mm) Gain en se 5.1 551,18 1.4 50 % 5.1 393,7 1. 4 96 % Onde classique Solution 7 capillaires par hauteur de passage h passage (mm) n (m"') Dext (mm) Gain en se 7.13 944,88 1.2 23 % 7.13 629, 72 1.2 73 % Onde classique Solution 7 capillaires par hauteur de passage h passage (mm) n (m-') Dext (mm) Gain en se 9.63 944,88 1.4 10 % 9.63 629, 72 1.4 57 % Dans chaque exemple le diamètre du capillaire correspond au diamètre maximal pour obtenir un gain en surface d'échange par rapport à la solution classique, un diamètre plus faible donnera un gain nettement plus important de surface d'échange.  Conventional wave Solution 7 capillaries per passage height h (mm) n (m-1) Dext (mm) Gain in increments 5.1 551.18 1.4 50% 5.1 393.7 1. 4 96% Conventional wave Solution 7 capillaries per height passage length (mm) n (m "') Dext (mm) Gain in se 7.13 944.88 1.2 23% 7.13 629, 72 1.2 73% Conventional wave Solution 7 capillaries per passage height h (mm) n ( m- ') Dext (mm) Gain in se 9.63 944.88 1.4 10% 9.63 629, 72 1.4 57% In each example the diameter of the capillary corresponds to the maximum diameter to obtain a gain in exchange surface with respect to the solution conventional, a smaller diameter will give a much larger gain of exchange surface.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1 Echangeur de chaleur à plaques brasées, du type comprenant un empilement de plaques parallèles (2) qui définissent une pluralité de passages (3, 4, 5) de circulation de fluide de forme générale plate, des barres de fermeture qui délimitent ces passages et des moyens de distribution pour distribuer un fluide à chaque passage d'une première série de passages (3, 5) et des moyens pour envoyer un autre fluide à une deuxième série de passages (4) dans lequel au moins un passage (3) contient au moins une structure d'échange organisée (15, 17, 21) qui forme une pluralité de canaux (19) dans la largeur du passage, chaque canal (19) étant en contact avec soit au moins deux autres canaux soit au moins un autre canal et une plaque (2, 13) et caractérisé en ce que la structure forme également au moins trois canaux dans la hauteur du passage.  Brazed plate heat exchanger, of the type comprising a stack of parallel plates (2) which define a plurality of generally flat fluid circulation passages (3, 4, 5), closing bars which delimit these passages and distribution means for dispensing a fluid at each passage of a first series of passages (3, 5) and means for sending another fluid to a second series of passages (4) in which at least one passage (3) contains at least one organized exchange structure (15, 17, 21) which forms a plurality of channels (19) in the width of the passageway, each channel (19) being in contact with either at least two other channels or at least one other channel and a plate (2, 13) and characterized in that the structure also forms at least three channels in the height of the passage. 2. Echangeur selon la revendication 1 dans lequel la structure est composée d'une pluralité de cylindres (21).  2. Exchanger according to claim 1 wherein the structure is composed of a plurality of cylinders (21). 3. Echangeur selon l'une des revendications précédentes comprenant à l'intérieur d'un passage (3), au moins une plaque secondaire (13) de forme générale plate parallèle aux plaques (2) définissant les passages.  3. Exchanger according to one of the preceding claims comprising inside a passage (3), at least one secondary plate (13) of generally flat shape parallel to the plates (2) defining the passages. 4. Echangeur selon la revendication 1 dans lequel la structure est formée d'une superposition d'ondes d'échange (15), chaque paire d'ondes d'échange adjacentes étant éventuellement séparée par une plaque secondaire (13).  4. Exchanger according to claim 1 wherein the structure is formed of a superposition of exchange waves (15), each pair of adjacent exchange waves being optionally separated by a secondary plate (13). 5. Echangeur selon la revendication 1 dans lequel la structure est formée d'un corps unique (17) contenant une pluralité de canaux (19).  The exchanger of claim 1 wherein the structure is formed of a single body (17) containing a plurality of channels (19). 6. Echangeur selon l'une des revendications précédentes dans lequel un canal (19) a un diamètre hydraulique d'entre 1 et 6 mm.  6. Exchanger according to one of the preceding claims wherein a channel (19) has a hydraulic diameter of between 1 and 6 mm. 7. Echangeur selon les revendications 1 à 5 dans lequel un canal (19) a un diamètre hydraulique entre 200 pm et 1 mm.  7. Exchanger according to claims 1 to 5 wherein a channel (19) has a hydraulic diameter between 200 pm and 1 mm. 8. Echangeur selon les revendications 1 à 5 dans lequel un canal (19) a un diamètre hydraulique inférieur à 200 pm  8. Exchanger according to claims 1 to 5 wherein a channel (19) has a hydraulic diameter of less than 200 pm 9. Echangeur selon l'une des revendications précédentes dans lequel les canaux (19) ont une section circulaire, ovale, carrée, rectangulaire, triangulaire ou en losange.9. Exchanger according to one of the preceding claims wherein the channels (19) have a circular section, oval, square, rectangular, triangular or diamond. 10. Appareil de séparation cryogénique comprenant au moins un échangeur (1) 10 selon l'une des revendications précédentes.  10. Cryogenic separation apparatus comprising at least one exchanger (1) 10 according to one of the preceding claims. 11. Appareil de séparation d'air selon la revendication 10 dans lequel une ligne d'échange principale et/ou un vaporiseur-condenseur et/ou un sous-refroidisseur est un échangeur selon l'une des revendications 1 à 9.  11. Apparatus for air separation according to claim 10 wherein a main exchange line and / or a vaporizer-condenser and / or subcooler is an exchanger according to one of claims 1 to 9.
FR0551560A 2005-06-09 2005-06-09 PLATE HEAT EXCHANGER WITH EXCHANGE STRUCTURE FORMING MULTIPLE CHANNELS IN A PASSAGE Expired - Fee Related FR2887020B1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0551560A FR2887020B1 (en) 2005-06-09 2005-06-09 PLATE HEAT EXCHANGER WITH EXCHANGE STRUCTURE FORMING MULTIPLE CHANNELS IN A PASSAGE
JP2008515269A JP2008545946A (en) 2005-06-09 2006-06-06 Plate heat exchanger having an exchange structure forming several channels in the passage
EP06778947.9A EP1899669B1 (en) 2005-06-09 2006-06-06 Plate heat exchanger with exchanging structure forming several channels in a passage
US11/916,920 US20080210415A1 (en) 2005-06-09 2006-06-06 Plate Heat Exchanger With Exchanging Structure Forming Several Channels in a Passage
CN201010154708A CN101871744A (en) 2005-06-09 2006-06-06 Plate heat exchanger with exchanging structure forming several channels in a passage
PCT/FR2006/050600 WO2006131685A2 (en) 2005-06-09 2006-06-06 Plate heat exchanger with exchanging structure forming several channels in a passage
CN2006800202420A CN101194137B (en) 2005-06-09 2006-06-06 Plate heat exchanger with exchanging structure forming several channels in a passage
US13/253,477 US20120090354A1 (en) 2005-06-09 2011-10-05 Plate Heat Exchanger with Exchanging Structure Forming Several Channels in a Passage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0551560A FR2887020B1 (en) 2005-06-09 2005-06-09 PLATE HEAT EXCHANGER WITH EXCHANGE STRUCTURE FORMING MULTIPLE CHANNELS IN A PASSAGE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2887020A1 true FR2887020A1 (en) 2006-12-15
FR2887020B1 FR2887020B1 (en) 2007-08-31

Family

ID=36424039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0551560A Expired - Fee Related FR2887020B1 (en) 2005-06-09 2005-06-09 PLATE HEAT EXCHANGER WITH EXCHANGE STRUCTURE FORMING MULTIPLE CHANNELS IN A PASSAGE

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20080210415A1 (en)
EP (1) EP1899669B1 (en)
JP (1) JP2008545946A (en)
CN (2) CN101871744A (en)
FR (1) FR2887020B1 (en)
WO (1) WO2006131685A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2930466A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-30 Air Liquide CALE FOR MAINTAINING PASSAGES OF EXCHANGERS WITH PLATES AND BRASSE FINS
FR2930464A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-30 Air Liquide Plate heat exchanger fabricating method, involves arranging block between plates, injecting fluid in inner space of block, brazing exchanger, forming depression in hollow space of block to liberate space between plates, and removing block
FR2930465A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-30 Air Liquide METHOD FOR MANUFACTURING A PLATE HEAT EXCHANGER USING A PLATE ASSEMBLY
FR3140420A1 (en) 2022-09-30 2024-04-05 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat exchanger with improved heat exchange structure

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2574113C (en) * 2004-07-23 2014-02-18 Anna Lee Tonkovich Distillation process using microchannel technology
US20110226448A1 (en) * 2008-08-08 2011-09-22 Mikros Manufacturing, Inc. Heat exchanger having winding channels
FR2942657B1 (en) 2009-03-02 2013-05-03 Air Liquide HEAT EXCHANGER WITH PLATES
US9618278B2 (en) * 2009-12-02 2017-04-11 Denkenberger Thermal, Llc Microchannel expanded heat exchanger
DE202011050322U1 (en) * 2011-06-01 2012-09-03 Caradon Stelrad B.V. Roll formed convector sheet
CN102305561A (en) * 2011-08-16 2012-01-04 李永堂 Plate-tube type heat exchanger
DE102012204178B3 (en) * 2012-03-16 2013-03-21 INSTITUT FüR MIKROTECHNIK MAINZ GMBH Microstructure component and method for its production
US20140246183A1 (en) * 2013-03-02 2014-09-04 James Carl Loebig Microchannel heat exchanger and methods of manufacture
US20140352933A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Hamilton Sundstrand Corporation Core assembly for a heat exchanger and method of assembling
CN106123484A (en) * 2015-05-09 2016-11-16 张周卫 Cold three stream plate-fin heat exchanger of LNG low-temperature liquefaction three tier structure
CN105890281A (en) * 2016-04-19 2016-08-24 上海交通大学 Skid-mounted natural gas liquefaction and purification integrated cold box
CZ201777A3 (en) * 2017-02-09 2018-06-20 SUAR.CZ s.r.o. An annular heat exchanger
CA3064162A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of using an indirect heat exchanger and facility for processing liquefied natural gas comprising such heat exchanger
EP3473961B1 (en) 2017-10-20 2020-12-02 Api Heat Transfer, Inc. Heat exchanger
FR3075340B1 (en) * 2017-12-19 2021-04-30 Air Liquide SPACER ELEMENT WITH SURFACE TEXTURING, ASSOCIATED HEAT EXCHANGER AND MANUFACTURING PROCESS
US10926364B2 (en) 2018-10-03 2021-02-23 Hamilton Sundstrand Corporation Plate-fin heat exchanger core design for improved manufacturing
CN109668458A (en) * 2018-12-20 2019-04-23 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 A kind of rib of slab declines scale primary surface heat exchanger
CN109612311A (en) * 2019-01-17 2019-04-12 广东环葆嘉节能科技有限公司 A kind of heat-exchanging component and heat exchanger
US20220134304A1 (en) * 2019-02-25 2022-05-05 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et I'Exploitation des Procédés Georges Claude Method for manufacturing an apparatus for exchanging heat and material
PL4155649T3 (en) * 2019-09-13 2024-05-20 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanger plate and heat exchanger for treatment of a liquid feed
US20230194182A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-22 Raytheon Technologies Corporation Heat exchanger with partial-height folded fins
CN114941955B (en) * 2022-05-26 2023-07-21 无锡市豫达换热器有限公司 Composite special-shaped aluminum plate-fin heat exchanger

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2782009A (en) * 1952-03-14 1957-02-19 Gen Motors Corp Heat exchangers
JPS61140792A (en) * 1984-12-14 1986-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger
JPS62233691A (en) * 1986-03-31 1987-10-14 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Heat exchanger
US4729428A (en) * 1984-06-20 1988-03-08 Showa Aluminum Corporation Heat exchanger of plate fin type
US4747448A (en) * 1983-11-01 1988-05-31 The Boc Group, Plc Heat exchangers
EP0292968A1 (en) * 1987-05-29 1988-11-30 Showa Aluminum Kabushiki Kaisha Plate-fin heat exchanger
FR2789165A1 (en) * 1999-02-01 2000-08-04 Air Liquide HEAT EXCHANGER, ESPECIALLY PLATE HEAT EXCHANGER OF AN AIR SEPARATION APPARATUS
US20040149425A1 (en) * 1999-12-27 2004-08-05 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Plate Fin heat exchanger for a high temperature

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372188A (en) * 1985-10-02 1994-12-13 Modine Manufacturing Co. Heat exchanger for a refrigerant system
US5505256A (en) * 1991-02-19 1996-04-09 Rolls-Royce Plc Heat exchangers and methods of manufacture thereof
GB9208645D0 (en) * 1992-04-22 1992-06-10 Boc Group Plc Air separation
SE504799C2 (en) * 1995-08-23 1997-04-28 Swep International Ab Triple circuit heat exchanger
CN1080869C (en) * 1996-04-01 2002-03-13 缪志先 Plate type heat exchanger with integral braze-welded structure
WO2001027552A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-19 Carrier Corporation A plate-type heat exchanger
FR2819048B1 (en) * 2000-12-28 2005-08-19 Air Liquide WINDED FIN IN HEAT EXCHANGER WITH FLAT PLATES AND CORRESPONDING HEAT EXCHANGER
JP3961443B2 (en) * 2003-04-08 2007-08-22 本田技研工業株式会社 Evaporator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2782009A (en) * 1952-03-14 1957-02-19 Gen Motors Corp Heat exchangers
US4747448A (en) * 1983-11-01 1988-05-31 The Boc Group, Plc Heat exchangers
US4729428A (en) * 1984-06-20 1988-03-08 Showa Aluminum Corporation Heat exchanger of plate fin type
JPS61140792A (en) * 1984-12-14 1986-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger
JPS62233691A (en) * 1986-03-31 1987-10-14 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Heat exchanger
EP0292968A1 (en) * 1987-05-29 1988-11-30 Showa Aluminum Kabushiki Kaisha Plate-fin heat exchanger
FR2789165A1 (en) * 1999-02-01 2000-08-04 Air Liquide HEAT EXCHANGER, ESPECIALLY PLATE HEAT EXCHANGER OF AN AIR SEPARATION APPARATUS
US20040149425A1 (en) * 1999-12-27 2004-08-05 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Plate Fin heat exchanger for a high temperature

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 336 (M - 535) 14 November 1986 (1986-11-14) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 098 (M - 680) 31 March 1988 (1988-03-31) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2930466A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-30 Air Liquide CALE FOR MAINTAINING PASSAGES OF EXCHANGERS WITH PLATES AND BRASSE FINS
FR2930464A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-30 Air Liquide Plate heat exchanger fabricating method, involves arranging block between plates, injecting fluid in inner space of block, brazing exchanger, forming depression in hollow space of block to liberate space between plates, and removing block
FR2930465A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-30 Air Liquide METHOD FOR MANUFACTURING A PLATE HEAT EXCHANGER USING A PLATE ASSEMBLY
WO2009138670A2 (en) * 2008-04-28 2009-11-19 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Spacer piece for holding open the passages of a brazed plate and fin exchanger
WO2009136079A3 (en) * 2008-04-28 2009-12-30 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method of manufacturing a plate-type heat exchanger using a set of spacer blocks having an essentially polygonal or elliptical form
WO2009138670A3 (en) * 2008-04-28 2010-01-07 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Method for producing a heat exchanger using a spacer piece for holding open the passages of brazed plate and fin exchangers
FR3140420A1 (en) 2022-09-30 2024-04-05 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat exchanger with improved heat exchange structure

Also Published As

Publication number Publication date
FR2887020B1 (en) 2007-08-31
WO2006131685A2 (en) 2006-12-14
WO2006131685A3 (en) 2007-05-18
US20120090354A1 (en) 2012-04-19
JP2008545946A (en) 2008-12-18
CN101871744A (en) 2010-10-27
US20080210415A1 (en) 2008-09-04
EP1899669B1 (en) 2015-08-12
EP1899669A2 (en) 2008-03-19
CN101194137B (en) 2010-11-24
CN101194137A (en) 2008-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1899669B1 (en) Plate heat exchanger with exchanging structure forming several channels in a passage
EP1683590B1 (en) Method for manufacturing a louvered fin for a heat exchanger
WO2014181297A1 (en) Method for producing a heat exchanger module having at least two fluid flow circuits
EP1709380A1 (en) Heat exchanger and a corresponding exchange module
FR2865027A1 (en) Corrugated fin for heat exchanger e.g. vaporizer-condenser, has pores, and corrugations, each including vertical legs alternatively connected by top and base of corrugation, where top, base and legs are made of sintered aluminum particles
WO2013150458A1 (en) Method for producing a heat exchanger module with at least two fluid circulation circuits and heat exchanger obtained using this method
WO2018024765A1 (en) Plate heat exchanger module for which the channels integrate as input a uniform flow distribution zone and a fluid bifurcation zone
EP3615877B1 (en) Heat exchanger with improved connection of wave shaped packing elements, associated air separation installation and manufacturing process of the heat exchanger
EP3728976A1 (en) Spacer element with surface texturing, and associated heat exchanger and production method
FR3020135A1 (en) HEAT EXCHANGER MODULE WITH IMPROVED THERMAL EXCHANGE AND COMPACITY, USE WITH LIQUID METAL AND GAS.
FR2942657A1 (en) HEAT EXCHANGER WITH PLATES
EP3728977B1 (en) Heat exchanger comprising elements and plates with surface texturing
EP2591513B1 (en) Device for generating current and/or voltage based on a thermoelectric module placed in a flowing fluid
EP0553340B1 (en) Plate-type heat exchanger
FR2935473A1 (en) Heat exchanger e.g. printed circuit heat exchanger, for heating liquefied natural gas, has auxiliary passage traversing or adjacent to thickness of plates such that passage connects channels of each plate with atmosphere
EP3553443A1 (en) Thermosiphon and pulsed heat pipe with simplified production
EP4155647A1 (en) Heat exchanger comprising at least one heat exchange structure with grooved surface
FR3042859A1 (en) METHOD OF MAKING A HEAT EXCHANGER MODULE HAVING AT LEAST TWO CIRCUITS OF FLUID CIRCUIT, WELDING-DIFFUSING FRAMES AND RIGS POSITIONED IN FRAMES
FR3101409A3 (en) Spacer element for heat exchanger
EP3967420A1 (en) Device for measuring temperatures in a heat exchanger
FR3122728A1 (en) Channel plate heat exchanger module incorporating at least one fluid supply and distribution zone formed by studs.
FR3101267A3 (en) A method of manufacturing an intermediate element for a heat exchanger
KR20210103778A (en) Manufacturing method of cooling block and coolant flow plate for cooling block applied to radiator
FR2990148A1 (en) Fabricating a heat exchanger circuit, comprises forming an exchange block with rectangular channels having a free passage leading to end of distribution boxes and padded alveolar ducts leading in side of distribution boxes
BE351202A (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

ST Notification of lapse

Effective date: 20180228