NL8400086A - Heat exchanger with counterflow of two fluids in spaces between plates - has mixing elements, pref. helically twisted metal strips, fixed in spaces for at least one fluid to prevent de-mixing - Google Patents

Heat exchanger with counterflow of two fluids in spaces between plates - has mixing elements, pref. helically twisted metal strips, fixed in spaces for at least one fluid to prevent de-mixing Download PDF

Info

Publication number
NL8400086A
NL8400086A NL8400086A NL8400086A NL8400086A NL 8400086 A NL8400086 A NL 8400086A NL 8400086 A NL8400086 A NL 8400086A NL 8400086 A NL8400086 A NL 8400086A NL 8400086 A NL8400086 A NL 8400086A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
heat exchanger
plates
spaces
mixing
medium
Prior art date
Application number
NL8400086A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Braak Bv Geb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Braak Bv Geb filed Critical Braak Bv Geb
Priority to NL8400086A priority Critical patent/NL8400086A/en
Publication of NL8400086A publication Critical patent/NL8400086A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/0056Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another with U-flow or serpentine-flow inside conduits; with centrally arranged openings on the plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/083Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart

Landscapes

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

Abstract

Heat exchanger comprises a number of flat plates which are each provided with through-passages and spacers and are arranged to form a stack held together by tie rods in a frame between two end walls with inlet and outlet openings. The arrangement is such that two fluids can be passed in counterflow through alternate spaces between the plates. At least the spaces for one of the fluids contain a large number of stationary parallel mixing elements which are closely held between the respective plates ( and pref. consist of helically twisted metal strips.

Description

•es·· -·>.• es ·· - ·>.

Br/lh/14Br / lh / 14

Warmtewisselaar, bijvoorbeeld als deel van een universele statische koker»Heat exchanger, for example as part of a universal static tube »

De uitvinding betreft een warmtewisselaar met platen, die vooral nuttig is bij het koelen of verwarmen van uit mengsels bestaande fluide media.The invention relates to a plate heat exchanger which is particularly useful in cooling or heating fluid media consisting of mixtures.

Er zijn reeds warmtewisselaars bekend, die een 5 groot aantal nagenoeg vlakke platen hebben, elk met doorvoer-openingen en afstandhouders, welke platen tot een pakket zijn samengevoegd en door een gestel met eindwanden en aan- en afvoeropeningen worden bijeengehouden. Daarbij is de constructie zodanig, dat een tweetal fluide media, waarvan 10 het ene medium bijvoorbeeld gekoeld of verwarmd moet worden en het andere medium als koel- of verwarmingsmedium dient, gelijktijdig in tegenstroom met elkaar door het platenpakket kunnen worden geleid, waarbij de opeenvolgende tussenruimten tussen de platen selectief door het ene of het andere 15 medium worden doorstroomd. Het ene medium zal dan bijvoorbeeld door de oneven genummerde tussenruimten in het platenpakket, en het andere medium door de even genummerde tussenruimten stromen, zodat een doeltreffende warmtewisseling is verzekerd.Heat exchangers are already known which have a large number of substantially flat plates, each with feed-through openings and spacers, which plates are combined into a package and are held together by a frame with end walls and supply and discharge openings. In addition, the construction is such that two fluid media, of which one medium has to be cooled or heated, for example, and the other medium serves as a cooling or heating medium, can simultaneously be guided countercurrently through the plate pack, whereby the successive gaps are selectively flowed between the plates through one medium or the other. One medium will then flow through, for example, the odd-numbered gaps in the record pack, and the other medium will flow through the even-numbered gaps, ensuring an effective heat exchange.

20 Bij warmtewisselaars van dit type kunnen zich problemen voordoen als één der fluide media uit een mengsel van twee of meer moeilijk mengbare stoffen, zoals bijvoorbeeld een vloeistof met een gas, of een pasta met een dunne vloeistof en/of een gas, bestaat. In dat geval moet gevreesd 25 worden voor ontmenging bij het passeren van de warmtewisselaar met als gevolg een niet-homogene warmteoverdracht, waarbij sommige componenten van dat mengsel bijvoorbeeld sterk gekoeld of verhit en andere componenten minder sterk gekoeld of verhit worden. Ook kan in zo een geval aankoeking 30 van bestanddelen aan de platen van het platenpakket optreden.Problems can arise with heat exchangers of this type if one of the fluid media consists of a mixture of two or more substances which are difficult to mix, such as for instance a liquid with a gas, or a paste with a thin liquid and / or a gas. In that case, there must be fear of demixing when passing the heat exchanger, resulting in a non-homogeneous heat transfer, whereby some components of that mixture are for instance strongly cooled or heated and other components are less cooled or heated. In such a case, caking of components on the plates of the plate package can also occur.

De uitvinding beoogt de genoemde problemen te ondervangen en een warmtewisselaar te verschaffen die geschikt is voor het verwerken van uit mengsels bestaande fluide media.The object of the invention is to overcome the aforementioned problems and to provide a heat exchanger suitable for processing fluid media consisting of mixtures.

8400086 -2- • r 48400086 -2- • r 4

Zij verschaft een warmtewisselaar van het eerder genoemde type# welke gekenmerkt is doordat tenminste in de tussenruimten, die bestemd zijn om door één van de twee fluïde media te worden doorstroomd, een groot aantal statio-5 naire mengorganen evenwijdig naast elkaar en dicht door de aangrenzende platen omsloten, is aangebracht. Dergelijke stationaire mengorganen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit schroefvormig getordeerde metaalstroken of uit reeksen van gekromde elementen en zullen er voor zorgen dat een door 10 de genoemde tussenruimten stromend medium goed wordt dooreen-gemengd, zodat ontmenging van het medium en daarmee een inhomogene warmteoverdracht wordt ondervangen. Op deze wijze kan goed aan het gestelde doel worden voldaan.It provides a heat exchanger of the aforementioned type # which is characterized in that at least in the interstices, which are to be flowed through one of the two fluid media, a large number of stationary mixing members parallel next to each other and close by the adjacent plates enclosed, is applied. Such stationary mixers can for instance consist of helically twisted metal strips or series of curved elements and will ensure that a medium flowing through the said interstices is mixed well, so that demixing of the medium and thereby an inhomogeneous heat transfer is eliminated. In this way, the set goal can be properly met.

In een uitvoeringsvorm bestaan de stationaire 15 mengorganen uit schroefvormig getordeerde metaalstroken, die afwisselend rechtsom en linksom zijn getordeerd en met hun windingen ineengrijpend naast elkaar liggen. Er kan dan een uitstekende dooreenmenging in de betreffende tussen- . ruimte worden verkregen. Verder kan de mengwerking nog 20 worden vergroot door de stationaire mengorganen in groepen te rangschikken·en deze groepen in serie te schakelen. Daarnaast zijn echter ook varianten met een minder sterke mengwerking mogelijk.In one embodiment, the stationary mixers consist of helically twisted metal strips, which are alternately twisted clockwise and counterclockwise and interlock with their turns. There can then be excellent intermingling in the respective intermediate. space. Furthermore, the mixing action can be further increased by arranging the stationary mixers in groups and connecting these groups in series. In addition, however, variants with a less strong mixing effect are also possible.

2525

De uitvinding wordt nader geïllustreerd door de tekening, die enkele uitvoeringsvormen van de warmtewisselaar volgens de uitvinding bij wijze van voorbeeld weergeeft.The invention is further illustrated by the drawing, which shows some embodiments of the heat exchanger according to the invention by way of example.

Fig. 1 toont een uitvoeringsvorm van de warmte-30 wisselaar volgens de uitvinding in gedeeltelijk opengewerkt perspectief.Fig. 1 shows an embodiment of the heat exchanger according to the invention in a partly cut-away perspective.

Fig. 2 toont een deel van het platenpakket uit de warmtewisselaar van fig. 1 op grotere schaal en tijdens het bedrijf.Fig. 2 shows part of the plate package from the heat exchanger of FIG. 1 on an enlarged scale and during operation.

35 Fig. 3 komt overeen met fig. 2 maar voor een andere uitvoer ing svorm.FIG. 3 corresponds to FIG. 2 but for a different embodiment.

Fig. 4 is een doorsnede volgens de lijn IV-IVFig. 4 is a section on line IV-IV

uit fig. 3.from fig. 3.

8400086 -3-8400086 -3-

Pig. 5 is een aanzicht op grotere schaal van de mengorganen uit de uitvoeringsvorm van fig. 3.Pig. 5 is an enlarged view of the mixers of the embodiment of FIG. 3.

Fig. 6 geeft een variant van de uitvoeringsvorm van fig. 3 en 4 in dwarsdoorsnede te zien.Fig. 6 shows a variant of the embodiment of FIGS. 3 and 4 in cross section.

5 De in fig. 1 getoonde warmtewisselaar 1 heeft een groot aantal nagenoeg vlakke metalen platen 2, elk voorzien van doorvoeropeningen 3,3 en afstandhouders 4,4. De platen zijn tot een gesloten pakket samengevoegd en worden door een gestel 5 met eindwanden 6,6 en verbindingsstangen 7,8 en 9 10 (de laatste alleen in fig. 3 zichtbaar) bijeengehouden. In êën der eindwanden 6,6 zijn aan- en afvoeropeningen 10,10 voor fluide media aangebracht.The heat exchanger 1 shown in fig. 1 has a large number of substantially flat metal plates 2, each with passage openings 3,3 and spacers 4,4. The plates are assembled into a closed package and are held together by a frame 5 with end walls 6,6 and connecting rods 7,8 and 9 (the latter visible only in Fig. 3). Supply and discharge openings 10, 10 for fluid media are arranged in one of the end walls 6,6.

Tijdens het bedrijf kan een tweetal fluide media, waarvan het ene bijvoorbeeld gekoeld of verwarmd moet worden 15 en het andere als koelmedium of verwarmingsmedium dient, in tegenstroom met elkaar door de getoonde warmtewisselaar worden gevoerd. Daarbij geschiedt de aan- en afvoer van het eerste medium bijvoorbeeld via de pijlen A en B terwijl de aan- en afvoer van het andere medium via de pijlen C en D 20 geschiedt.During operation, two fluid media, one of which, for example, has to be cooled or heated and the other serves as a cooling medium or heating medium, can be passed countercurrently through the heat exchanger shown. In this case, the supply and discharge of the first medium takes place via arrows A and B, while the supply and discharge of the other medium takes place via arrows C and D.

Binnen het platenpakket worden doorlopende stroombanen gevormd door de doorvoeropeningen 3,3 van de afzonderlijke platen. De aangevoerde fluide media zullen deze stroombanen volgen en tevens een aantal geselecteerde tussenruimten 25 tussen de platen 2 doorstromen, zodat zij vanuit een aanvoer-stroombaan in een afvoerstroombaan geraken. Daarbij kan de stroming door een geschikte plaatsing van de afstandhouders 4 op de afzonderlijke platen 2 zodanig worden beheerst, dat bijvoorbeeld alle oneven genummerde tussenruimten door het 30 ene fluide medium en alle even genummerde tussenruimten door het andere fluide medium worden doorstroomd, of omgekeerd.Within the plate package, continuous flow paths are formed by the through-holes 3.3 of the individual plates. The supplied fluid media will follow these flow paths and also flow through a number of selected gaps 25 between the plates 2, so that they get from a supply flow path into a discharge flow path. The flow can be controlled by a suitable placement of the spacers 4 on the individual plates 2 in such a way that, for example, all odd-numbered gaps are flowed through the one fluid medium and all even-numbered gaps through the other fluid medium, or vice versa.

Op deze wijze kan een goede warmtewisseling in tegenstroom worden verzekerd.In this way, a good countercurrent heat exchange can be ensured.

De tot nu toe beschreven warmtewisselaar 1 komt 35 nog grotendeels overeen met de stand der techniek. In overeenstemming met de uitvinding zijn echter tussen de platen van het platenpakket speciale voorzieningen aangebracht, die in het open gewerkte gedeelte van fig. 1 reeds schematisch 8400086 o . Λ. \ \ zijn aangegeven en aan de hand van fig. 2 nader zullen worden besproken..The heat exchanger 1 described so far still largely corresponds to the prior art. In accordance with the invention, however, special provisions are arranged between the plates of the plate package, which already schematically show 8400086 in the cut-away part of Fig. 1. Λ. \ and are discussed in more detail with reference to FIG.

Pig. 2 toont een gedeelte van het platenpakket uit de warmtewisselaar van fig. 1 op grotere schaal. Men ziet 5 hier vier platen 20,21,22,23 met tussenruimten 24,25,26,27. Alle platen hebben doorgezette ribben 28 langs de randen, teneinde als afstandhouder te dienen, terwijl verder door-voeropeningen 3 met stromingsgeleiders 29 in de nabijheid daarvan aanwezig zijn.Pig. 2 shows a part of the plate package from the heat exchanger of FIG. 1 on a larger scale. Four plates 20,21,22,23 are shown here with gaps 24,25,26,27. All plates have serrated ribs 28 along the edges to serve as a spacer, while further passage openings 3 with flow guides 29 are provided in the vicinity thereof.

10 In de tussenruimten 24 en 26, bestemd om door het ene fluide medium doorstroomd te worden, bevindt zich, evenwijdig naast elkaar, een veelvoud van stationaire meng-organen 30,30, hier bestaande uit schroeflijnvormig getordeerde metaalstroken van eenzelfde torderingsrichting. Zij worden 15 dicht door de aangrenzende platen (bijvoorbeeld 21 en 22 in het geval van de tussenruimte 26) omsloten, zodat de tussenruimten voor het grootste deel met de stationaire mengorganen zijn gevuld. Door scheidingsribben 31 op één der aangrenzende platen (20,22) worden de mengorganen 30,30 20 in groepen verdeeld, terwijl andere ribben 32 als stromingsgeleiders dienen teneinde de groepen mengorganen in serie te schakelen.In the interstices 24 and 26, intended to flow through the one fluid medium, a plurality of stationary mixing members 30, 30, here consisting of helically twisted metal strips of the same twist direction, is situated parallel to each other. They are enclosed tightly by the adjacent plates (eg 21 and 22 in the case of the interspace 26), so that the interspaces are filled to a large extent with the stationary mixers. Separating ribs 31 on one of the adjacent plates (20, 22) mixers 30, 30 are divided into groups, while other ribs 32 serve as flow guides to connect the groups of mixers in series.

Tijdens het bedrijf van de warmtewisselaar zullen de tussenruimten 24 en 26 worden doorstroomd door het ene 25 fluide medium, bijvoorbeeld een medium dat gekoeld of verwarmd moet worden, en de tussenruimten 25 en 27 door het andere fluide medium, bijvoorbeeld een koel- of verwarmings-medium. Daarbij zal het eerste medium gedwongen worden, de stationaire mengorganen 30,30 te passeren. Dit eerste medium 30 stroomt eerst in neerwaartse richting (pijlen E ) langs een eerste groep mengorganen 30, vervolgens in opwaartse richting 2 (pijlen E ) langs een tweede groep mengorganen 30 en ver- 3 volgens in neerwaartse richting (pijlen E ) langs een derde groep stationaire mengorganen 30, alvorens uit de betreffende 4 35 tussenruimte te worden afgevoerd (pijlen E ). Daarbij zorgen de ribben 32 op één der platen voor de nodige omkering van de stroming (pijlen E3 en E ). Het tweede medium kent een minder ingewikkelde stroming en stroomt eenvoudig vanuit een 8400086 -si· «3- -5- doorvoeropening 3 in opwaartse richting door de tussenruimten 1 2 25 en 27 heen (pijlen F* en F ).During operation of the heat exchanger, the spaces 24 and 26 will be flowed through one fluid medium, for example a medium to be cooled or heated, and the spaces 25 and 27 through the other fluid medium, for example a cooling or heating medium. The first medium will thereby be forced to pass the stationary mixers 30.30. This first medium 30 first flows downward (arrows E) past a first group of mixers 30, then upward 2 (arrows E) past a second group of mixers 30 and then downward (arrows E) past a third group of stationary mixers 30 before being discharged from the respective gap (arrows E). The ribs 32 on one of the plates thereby provide the necessary reversal of the flow (arrows E3 and E). The second medium has a less complicated flow and simply flows from an 8400086 through-hole 3 upwards through the interstices 1 2 25 and 27 (arrows F * and F).

Bij het passeren van de stationaire mengorganen 30,30 zal het eerste fluide medium door botsing tegen de 5 randen van de schroefstroken in deelstromen worden gesplitst, die vervolgens rechtsomdraaiend ieder een eigen weg volgen en bij het einde van de mengorganen samenkomen. Dit herhaalt zich enkele malen, omdat groepen mengorganen in serie zijn geschakeld. In totaal wordt zodoende een goede dooreenmenging 10 verkregen.When passing the stationary mixers 30,30, the first fluid medium will be split into partial flows by colliding with the edges of the screw strips, which then each follow their own way in a clockwise direction and converge at the end of the mixers. This is repeated several times, because groups of mixing members are connected in series. In total, a good mixing is thus obtained.

Dankzij het feit dat de tussenruimten selectief door het ene of het andere medium worden doorstroomd, vindt een goede warmtewisseling tussen de beide fluide media plaats. Bovendien zorgen de stationaire mengorganen in de 15 tussenruimten 24 en 26 voor een voortdurende dooreenmenging van het eerste medium, zodat ontmenging van dit medium en inhomogeniteiten in de warmteoverdracht worden vermeden.Due to the fact that the gaps are selectively flowed through one or the other medium, a good heat exchange takes place between the two fluid media. In addition, the stationary mixers in the interstices 24 and 26 ensure a continuous mixing of the first medium, so that segregation of this medium and inhomogeneities in the heat transfer are avoided.

Dit betekent dat als het eerste medium uit een mengsel van stoffen bestaat, een goede en gelijkmatige warmtewisseling 20 voor alle componenten van -dat mengsel is gewaarborgd.This means that if the first medium consists of a mixture of substances, a good and uniform heat exchange for all components of that mixture is ensured.

Fig. 3 en 4 geven eveneens een gedeelte van een platenpakket uit de warmtewisselaar van fig. 1 weer, maar nu voor een andere uitvoeringsvorm. Men ziet hier een aantal nagenoeg vlakke platen 36,37,38,39 die tot een pakket zijn 25 samengevoegd en door een gestel met verbindingsstangen 7,8 en 9 worden bijeengehouden.Fig. 3 and 4 also show part of a plate package from the heat exchanger of fig. 1, but now for a different embodiment. A number of substantially flat plates 36,37,38,39 are shown here which have been combined into a package and are held together by a frame with connecting rods 7,8 and 9.

Elke plaat in het pakket is voorzien van doorvoer-openingen 3 en afstandhouders 4,4, terwijl langs de randen pakkingen 40,41 worden aangebracht (fig. 4).Each plate in the package is provided with through holes 3 and spacers 4,4, while gaskets 40,41 are fitted along the edges (fig. 4).

30 Tussen de platen bevinden zich tussenruimten 42, 43,44,45 die bestemd zijn om selectief door het ene of het andere van twee fluide media te worden doorstroomd. In de tussenruimten 43 en 45 bestemd voor het ene fluide medium, bevinden zich evenwijdig aan elkaar een groot aantal statio-35 naire mengorganen 46,46. Deze mengorganen bestaan hier uit schroefvormig getordeerde metaalstroken, die afwisselend rechtsom en linksom getordeerd zijn en met hun windingen in-eengrijpend naast elkaar liggen. In dwarsdoorsnede maken deze 8400086 1 - ~ \l \ -6- metaalstroken hoeken van 90° met elkaar terwijl zij elkaar praktisch raken (fig. 4) . Deze metaalstroken worden dicht door de aangrenzende platen (bijvoorbeeld 36,37 in het geval van de tussenruimte 43) en door randpakkingen (40) 5 omsloten, zodat de tussenruimten 43 en 45 voor het grootste deel met de stationaire mengorganen 46,46 zijn gevuld.Between the plates there are interstices 42, 43, 44, 45 which are intended to be flowed selectively through one or the other of two fluid media. In the spaces 43 and 45 intended for the one fluid medium, a large number of stationary mixing members 46, 46 are located parallel to each other. Here, these mixing members consist of helically twisted metal strips, which are alternately twisted clockwise and counterclockwise and are mutually interlocked with their windings. In cross section, these 8400086 1 - ~ \ l \ -6- metal strips make 90 ° angles with each other while practically touching each other (fig. 4). These metal strips are enclosed tightly by the adjacent plates (for example, 36.37 in the case of the interspace 43) and by edge gaskets (40), so that the interspaces 43 and 45 are mostly filled with the stationary mixers 46.46.

Fig. 5 laat de naast elkaar liggende stationaire mengorganen 46,46 uit fig. 3 en 4 in aanzicht zien. Duidelijk blijkt, dat hier een groot aantal verschillende stroomwegen 10 wordt geschapen.Fig. 5 shows the adjacent stationary mixers 46,46 of FIGS. 3 and 4 in elevation. It is clear that a large number of different flow paths are created here.

Tijdens het bedrijf van de warmtewisselaar van fig. 3 tot 5 zullen de tussenruimten 43 en 45 worden door- stroomd door een eerste fluide medium, bijvoorbeeld een medium dat gekoeld of verwarmd moet worden, en de tussen- 15 ruimten 42 en 44 door een ander fluide medium, bijvoorbeeld een koel en verwarmingsmedium. Daarbij zal het eerste medium, komend vanuit een doorvoeropening 3, gedwongen worden de stationaire mengorganen 46,46 in neerwaartse richting te passeren alvorens het uit de betreffende tussenruimte wordt· 7 8 20 afgevoerd (pijlen E en E ). Het andere fluide medium stroomt vanuit een doorvoeropening 3 in opwaartse richting door de 3 tussenruimten 42 en 44 heen (pijlen F ).During operation of the heat exchanger of Figs. 3 to 5, the spaces 43 and 45 will be flowed through a first fluid medium, for example a medium to be cooled or heated, and the spaces 42 and 44 through another fluid medium, for example a cooling and heating medium. In addition, the first medium, coming from a passage opening 3, will be forced to pass the stationary mixing members 46, 46 downwards before it is discharged from the respective gap (arrows E and E). The other fluid medium flows upwardly through a passage 3 through the interstices 42 and 44 (arrows F).

Bij het passeren van de stationaire mengorganen 46,46 zal het fluide medium tegen de randen van de schroef- 25 stroken botsen en daardoor in deelstromen worden gesplitst.As the stationary mixing members 46, 46 pass, the fluid medium will collide with the edges of the screw strips and thereby be split into partial flows.

De deelstromen vervolgen ieder een eigen weg enwel linksom 9 en rechtsom draaiend (zie de pijlen E uit fig. 5) waarbij zij door verwijdingen en vernauwingen in hun baan vertragende en versnellende invloeden ondervinden en ook telkens van 30 binnen naar buiten en van buiten naar binnen worden gedrukt. Bij het samenkomen van twee deelstromen worden zij gecombineerd en bij het treffen op een rand van één der stroken wordt een deelstroom opnieuw gesplitst. Als gevolg van dit complex van verschijnselen vindt een intensieve dooreenmenging 35 plaats, die zich over de gehele lengte van de stationaire mengorganen voortzet. Indien het doorstromende medium uit een mengsel van stoffen bestaat zal dit mengsel tijdens het * passeren van de mengorganen goed gemengd blijven en zal een 8400086 -7- -« : - \' \ gelijkmatige warmtewisseling met het door de andere tussenruimten stromende tweede medium gewaarborgd zijn.The sub-streams each follow their own path, which rotates counterclockwise 9 and clockwise (see arrows E in fig. 5), where they experience slowing and accelerating influences due to widening and narrowing in their path, and also from 30 inwards and outwards inwards. be pressed. When two partial streams come together, they are combined and a partial stream is split again when an edge of one of the strips meets. As a result of this complex of phenomena, intensive mixing takes place, which continues over the entire length of the stationary mixers. If the flowing medium consists of a mixture of substances, this mixture will remain well mixed during the passage of the mixing elements and an even heat exchange with the second medium flowing through the other spaces will be ensured. .

In fig. 6 wordt nog een variant op de uitvoeringsvorm van fig. 3 tot 5 getoond. In deze variant ziet men een 5 aantal nagenoeg vlakke platen 50,51,52,53,54, elk met een als afstandhouder en pakking dienende omgebogen rand 55, welke tot een pakket van platen zijn saraengevoegd. Tussen de platen bevinden zich tussenruimten 56,57,58,59 die bestemd zijn om selectief door het ene of het andere van twee fluide 10 media te worden doorstroomd. In de tussenruimten 56 en 58, bestemd voor het ene fluide medium, bevinden zich evenwijdig aan elkaar een groot aantal stationaire mengorganen 60,60, van hetzelfde type als in fig. 3-5. Deze mengorganen worden dicht door de aangrenzende platen (bijvoorbeeld 52 en 53 in 15 het geval van de tussenruimte 58) omsloten zodat de tussenruimten voor het grootste deel met de mengorganen zijn gevuld. Door scheidingsribben 61,61 op de aangrenzende platen (bijvoorbeeld 52,53) worden de mengorganen 60,60 in groepen verdeeld, die hetzij parallel, hetzij in serie 20 geschakeld zijn.Fig. 6 shows a further variant of the embodiment of Figs. 3 to 5. In this variant one sees a number of substantially flat plates 50, 51, 52, 53, 54, each with a bent edge 55 serving as a spacer and gasket, which are joined together to form a package of plates. Between the plates there are interstices 56, 57, 58, 59 which are intended to be selectively flowed through one or the other of two fluid media. In the interstices 56 and 58, intended for the one fluid medium, a large number of stationary mixing members 60, 60 of the same type as in Figs. 3-5 are located parallel to each other. These mixers are enclosed tightly by the adjacent plates (eg 52 and 53 in the case of the interspace 58) so that the interspaces are mostly filled with the mixers. Separating ribs 61,61 on the adjacent plates (e.g. 52,53) divide the mixers 60,60 into groups connected either in parallel or in series 20.

Tijdens het bedrijf van de variant van fig. 6 zullen de tussenruimten 56 en 58 worden doorstroomd door een eerste fluide medium, bijvoorbeeld een medium dat gekoeld of verwarmd moet worden, en de tussenruimte 57 en 59 door 25 een ander fluide medium, bijvoorbeeld een koel- of verwar-mingsmedium. Daarbij zal het eerste medium worden gedwongen, de stationaire mengorganen 60 te passeren en daarin een sterke dooreenmenging ondergaan, op soortgelijke wijze als in fig. 3 tot 5. Het geheel betekent een goede en homogene 30 warmtewisseling, waarbij mengsels van stoffen goed gemengd blijven en homogeen worden gekoeld of verwarmd.During operation of the variant of Fig. 6, the gaps 56 and 58 will be flowed through a first fluid medium, for example a medium to be cooled or heated, and the gaps 57 and 59 through another fluid medium, for example a cool or heating medium. In doing so, the first medium will be forced to pass the stationary mixers 60 and undergo a strong mixing therein, in a similar manner as in Figs. 3 to 5. The whole means a good and homogeneous heat exchange, whereby mixtures of substances remain well mixed and be homogeneously cooled or heated.

Uiteraard zijn tal van varianten op de beschreven uitvoeringsvormen mogelijk. Zo behoeven de stationaire mengorganen niet uit getordeerde metaalstroken te bestaan, maar 35 kunnen zij ook bestaan uit een reeks van achter elkaar geplaatste gekromde elementen, die telkens een hoek met elkaar maken. Dergelijke mengorganen hebben een krachtige mengwerking en zullen voor een goede dooreenmenging van een 8400086 -8- J- \v \ doorstomend medium zorgen. Verder kunnen varianten mogelijk zijn op het gebied van de plaatsing en onderlinge rangschikking der stationaire mengorganen. In de getekende voorbeelden zijn de stationaire mengorganen alleen in de tussen-5 ruimten aangebracht die door een eerste medium worden door-stroomd, maar het zal duidelijk zijn dat men deze mengorganen ook in alle tussenruimten kan aanbrengen. Verder kunnen de stationaire mengorganen een willekeurige hoek met de stromingsrichting van het fluïde medium door een tussen-10 ruimte maken al zal dit bij voorkeur een scherpe hoek zijn.Numerous variants of the described embodiments are of course possible. For example, the stationary mixers need not consist of twisted metal strips, but may also consist of a series of curved elements placed one behind the other, each making an angle with one another. Such mixers have a powerful mixing action and will ensure a good mixing of an 8400086 -8- through-medium. Variants may furthermore be possible in the area of the arrangement and mutual arrangement of the stationary mixing members. In the drawn examples, the stationary mixers are only arranged in the interstices which flow through a first medium, but it will be clear that these mixers can also be arranged in all interstices. Furthermore, the stationary mixers can make an arbitrary angle with the flow direction of the fluid medium through an intermediate space, although this will preferably be an acute angle.

De warmtewisselaar volgens de uitvinding kan op talrijke terreinen toepassing vinden. Een belangrijke toepassing is als onderdeel van een universele statische suiker-koker, maar de uitvinding is daar niet toe beperkt.The heat exchanger according to the invention can find application in many areas. An important application is as part of a universal static sugar cooker, but the invention is not limited thereto.

84000868400086

Claims (6)

1. Warmtewisselaar, met een veelvoud van nagenoeg vlakke platen, elk voorzien van doorvoeropeningen en afstand-houders, die tot een pakket zijn samengevoegd en door een gestel met eindwanden en aan- en afvoeropeningen worden 5 bijeengehouden, waarbij de constructie zodanig is dat een tweetal fluide media in tegenstroom met elkaar door het pakket van platen kan worden gevoerd en de opeenvolgende tussenruimten tussen de platen selectief door het ene of het andere van de twee fluide media worden doorstroomd, met het 10 kenmerk, dat tenminste in de tussenruimten die bestemd zijn om door één van de twee fluide media te worden doorstroomd, een groot aantal stationaire mengorganen evenwijdig naast elkaar en dicht door de aangrenzende platen omsloten is aangebracht.1. Heat exchanger, with a plurality of substantially flat plates, each having through-holes and spacers, which are assembled into a package and are held together by a frame with end walls and inlet and outlet openings, the construction being such that two fluid media can be passed countercurrently through the package of plates and the successive gaps between the plates are selectively flowed through one or the other of the two fluid media, characterized in that at least in the interstices intended to by flowing through one of the two fluid media, a plurality of stationary mixers are arranged parallel to one another and tightly enclosed by the adjacent plates. 2. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stationaire mengorganen worden gevormd door schroefvormig getordeerde metaalstroken.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the stationary mixing members are formed by helically twisted metal strips. 3. Warmtewisselaar volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de schroefvormig getordeerde metaalstroken 20 afwisselend rechtsom en linksom zijn getordeerd en met hun windingen ineengrijpend naast elkaar liggen.Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the helically twisted metal strips 20 are alternately twisted clockwise and counterclockwise and interlock with their turns. 4. Warmtewisselaar volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de stationaire mengorganen in groepen zijn gerangschikt.Heat exchanger according to claims 1-3, characterized in that the stationary mixing members are arranged in groups. 5. Warmtewisselaar volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de groepen van stationaire mengorganen in serie zijn geschakeld.Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the groups of stationary mixing members are connected in series. 6. Warmtewisselaar volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat de stationaire mengorganen een scherpe hoek 30 met de stromingsrichting van de fluide media door een tussenruimte maken. 84000866. Heat exchanger as claimed in claims 1-5, characterized in that the stationary mixing members make an acute angle 30 with the flow direction of the fluid media through an interspace. 8400086
NL8400086A 1984-01-10 1984-01-10 Heat exchanger with counterflow of two fluids in spaces between plates - has mixing elements, pref. helically twisted metal strips, fixed in spaces for at least one fluid to prevent de-mixing NL8400086A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8400086A NL8400086A (en) 1984-01-10 1984-01-10 Heat exchanger with counterflow of two fluids in spaces between plates - has mixing elements, pref. helically twisted metal strips, fixed in spaces for at least one fluid to prevent de-mixing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8400086A NL8400086A (en) 1984-01-10 1984-01-10 Heat exchanger with counterflow of two fluids in spaces between plates - has mixing elements, pref. helically twisted metal strips, fixed in spaces for at least one fluid to prevent de-mixing
NL8400086 1984-01-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8400086A true NL8400086A (en) 1985-08-01

Family

ID=19843308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8400086A NL8400086A (en) 1984-01-10 1984-01-10 Heat exchanger with counterflow of two fluids in spaces between plates - has mixing elements, pref. helically twisted metal strips, fixed in spaces for at least one fluid to prevent de-mixing

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8400086A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5638899A (en) * 1992-01-27 1997-06-17 Alfa-Laval Thermal Ab Welded plate heat exchanger

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5638899A (en) * 1992-01-27 1997-06-17 Alfa-Laval Thermal Ab Welded plate heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2616671A (en) Plate heat exchanger
US6415855B2 (en) Corrugated fin with partial offset for a plate-type heat exchanger and corresponding plate-type heat exchanger
KR101562269B1 (en) An apparatus for the heat-exchanging and mixing treatment of fluid media
US6695044B1 (en) Heat exchanger
US4569391A (en) Compact heat exchanger
US5031693A (en) Jet impingement plate fin heat exchanger
CN102239378B (en) Heat exchanger
JP6121550B2 (en) Plate heat exchanger plate and plate heat exchanger
EP0548602B1 (en) Plate type heat-exchanger
US20170038150A1 (en) Brazed Heat Exchanger and Production Method
WO1994019657A1 (en) A plate heat exchanger
DE2521279A1 (en) HEAT EXCHANGER PLATE
US3310105A (en) Heat exchanger with combined closing member and fluid distributor
US5035284A (en) Plate-fin-type heat exchanger
NL8400086A (en) Heat exchanger with counterflow of two fluids in spaces between plates - has mixing elements, pref. helically twisted metal strips, fixed in spaces for at least one fluid to prevent de-mixing
US7419644B2 (en) Flow directing insert for a reactor chamber and a reactor
RU92016225A (en) PLATE HEAT EXCHANGER
US6412975B1 (en) Static mixer
US10589190B2 (en) Rotary solid/fluid counter-current contact apparatus
CN107062978A (en) A kind of heat exchanger plate and plate type heat exchanger
CN106140050A (en) Reactor unit and double-side type microreactor system
Vera et al. On the role of axial wall conduction in mini/micro counterflow heat exchangers
US4588024A (en) Indirect heat exchanger with baffles
CN206787364U (en) A kind of heat exchanger plate and plate type heat exchanger
EP3598053B1 (en) Plate heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed