RU2748770C1

RU2748770C1 - Heat exchanger plate

Info

Publication number: RU2748770C1
Application number: RU2020136374A
Authority: RU
Inventors: Иван КНУДСЕН; Хельге НИЛЬСЕН
Original assignee: Данфосс А/С
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2020-11-05
Publication date: 2021-05-31
Also published as: CN112781428A; EP4050294A1; DK3819584T3; EP3819584A1; EP3819584B1; DK201901301A1; DK180418B1; FI3819584T3; PL3819584T3

Abstract

FIELD: heat engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of heat engineering, it can be used in plate heat exchangers. Heat exchanger plate (3) is described, comprising a heat exchange area in heat transfer plate (11) and a guide area of the support rod at edge (14) of heat transfer plate (11), recess (13) in edge (14) and insert (12) installed in recess (13). The greatest width of recess (13) in the direction parallel to edge (14) is located at edge (14), while guide section (15) of the support rod is provided in insert (12).

EFFECT: technical result is the possibility of using the same heat exchanger plate independently of the support rod or support rods used in the assembly of heat exchanger plates (3), hence simplifying the assembly of the heat exchanger.

10 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к пластине теплообменника, содержащей теплообменную область в теплопередающей пластине и направляющую область монтажной рейки у кромки теплопередающей пластины, углубление в кромке и вставку, установленную в углублении.The present invention relates to a heat exchanger plate comprising a heat exchange region in a heat transfer plate and a guide region of a mounting rail at an edge of the heat transfer plate, a recess in the edge and an insert installed in the recess.

Такая пластина теплообменника используется для формирования пластинчатого теплообменника. Для этого стопу таких пластин теплообменника размещают между двумя концевыми пластинами. Для облегчения укладки в стопу пластин теплообменника используют опорный стержень или два опорных стержня. Пластины теплообменника монтируют на опорный стержень или опорные стержни. Опорные стержни фиксируют правильное выравнивание пластин теплообменника.Such a heat exchanger plate is used to form a plate heat exchanger. For this, a stack of such heat exchanger plates is placed between two end plates. To facilitate stacking of the heat exchanger plates, a support bar or two support bars are used. The heat exchanger plates are mounted on a support rod or support rods. The support rods fix the correct alignment of the heat exchanger plates.

Однако опорные стержни могут иметь различные конструкции или формы. Это зависит, например, от размера пластин теплообменника, количества подлежащих сборке пластин теплообменника или от других причин. Таким образом, необходимо всегда выбирать опорные стержни, которые подходят к направляющей области монтажной рейки.However, the support rods can be of various designs or shapes. This depends, for example, on the size of the heat exchanger plates, the number of heat exchanger plates to be assembled, or other reasons. Therefore, you must always select support rods that fit the guide area of the mounting rail.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности использования одной и той же теплопередающей пластины независимо от опорного стержня или опорных стержней.An object of the present invention is to enable the use of the same heat transfer plate independently of the support bar or support bars.

Данная задача решена посредством описанной выше пластины теплообменника благодаря тому, что наибольшая ширина углубления в направлении, параллельном кромке, находится у кромки, при этом во вставке предусмотрена направляющая секция монтажной рейки.This problem is achieved by means of the heat exchanger plate described above, due to the fact that the largest width of the recess in a direction parallel to the edge is at the edge, while a guide section of the mounting rail is provided in the insert.

В результате этого пластина теплообменника может быть легко приспособлена для различных форм или видов опорных стержней. Единственный необходимый этап состоит в использовании подходящей вставки, т.е. вставки, имеющей направляющую секцию опорного стержня, которая приспособлена для используемого опорного стержня или опорных стержней. Поскольку наибольшая ширина углубления в направлении, параллельном кромке, находится у кромки, сама теплопередающая пластина не направляется непосредственно на опорном стержне, т.е. теплопередающая пластина не имеет геометрическую форму, благодаря которой она бы зацеплялась за опорным стержнем. Таким образом, только вставка имеет направляющую функцию. Углубление открыто со стороны кромки, так что вставка может быть легко вставлена.As a result, the heat exchanger plate can be easily adapted to different shapes or types of support rods. The only step required is to use a suitable insert, i.e. an insert having a support bar guide section that is adapted for the support bar or support bars used. Since the largest width of the recess in a direction parallel to the edge is at the edge, the heat transfer plate itself is not guided directly on the support bar, i. E. the heat transfer plate does not have a geometric shape due to which it would be hooked on the support rod. Thus, only the insert has a guiding function. The recess is open on the edge side so that the insert can be easily inserted.

В варианте осуществления изобретения углубление содержит границу, имеющую пары секций, указывающие в направлении от кромки, причем секции каждой пары расположены параллельно друг другу или расходятся друг от друга. Таким образом, вставка может быть легко смещена в углубление без помех со стороны каких-либо частей теплопередающей пластины.In an embodiment of the invention, the recess comprises a boundary having pairs of sections pointing away from the edge, the sections of each pair being parallel to one another or diverging from one another. Thus, the insert can be easily slid into the recess without interference from any part of the heat transfer plate.

В варианте осуществления изобретения по меньшей мере одна пара секций образует направляющую вставки. Следствием этого является то, что вставка направляется в направлении ширины углубления так, что достигается точное расположение вставки в теплопередающей пластине.In an embodiment of the invention, at least one pair of sections forms an insert guide. The consequence of this is that the insert is guided in the direction of the width of the recess so that an accurate positioning of the insert in the heat transfer plate is achieved.

В варианте осуществления изобретения вставка выполнена в виде защелкивающегося элемента. Вставка может быть легко установлена на теплопередающей пластине простым ее защелкиванием на теплопередающей пластине.In an embodiment of the invention, the insert is in the form of a latching element. The insert can easily be installed on the heat transfer plate by simply snapping it onto the heat transfer plate.

В варианте осуществления изобретения части защелкивающегося элемента расположены на обеих сторонах теплопередающей пластины. Вставка надежно удерживается на обеих сторонах теплопередающей пластины. Это снижает риск разделения теплопередающей пластины и вставки, даже когда пластина теплообменника уложена в стопу на опорный стержень или опорные стержни.In an embodiment of the invention, portions of the flip member are located on both sides of the heat transfer plate. The insert is securely held on both sides of the heat transfer plate. This reduces the risk of separating the heat transfer plate and the insert even when the heat exchanger plate is stacked on the support bar or support bars.

В варианте осуществления изобретения теплопередающая пластина содержит по меньшей мере один вырез, при этом защелкивающийся элемент содержит по меньшей мере один выступ, проходящий в вырез. Предпочтительно, предусмотрено более одного выреза. Когда вставка установлена на теплопередающую пластину, выступы сначала входят в контакт с поверхностью теплопередающей пластины, а при дальнейшем перемещении вставки по направлению к теплопередающей пластине входят в вырез. В этом случае выступ и вырез формируют блокировку с фиксацией.In an embodiment of the invention, the heat transfer plate comprises at least one cutout, wherein the flip member comprises at least one protrusion extending into the cutout. More than one cutout is preferably provided. When the insert is installed on the heat transfer plate, the protrusions first come into contact with the surface of the heat transfer plate, and with further movement of the insert towards the heat transfer plate they enter the cutout. In this case, the protrusion and the notch form a snap lock.

В варианте осуществления изобретения вырез выполнен в виде сквозного отверстия. Таким образом, возможно проверить, что выступ правильно вошел в вырез и заблокировал вставку относительно теплопередающей пластины.In an embodiment of the invention, the cutout is in the form of a through hole. Thus, it is possible to check that the protrusion fits correctly into the cutout and blocks the insert against the heat transfer plate.

В варианте осуществления изобретения вырез выполнен в заглубленной области. В результате, перемещение выступа в направлении от поверхности теплопередающей пластины может оставаться небольшим.In an embodiment of the invention, the cutout is in the recessed region. As a result, the movement of the protrusion away from the surface of the heat transfer plate can be kept small.

В варианте осуществления изобретения теплопередающая пластина содержит по меньшей мере один уступ в направляющей области опорного стержня, причем вставка опирается на уступ. Уступ может быть сформирован путем деформации теплопередающей пластины или простым выполнением другого выступа. Уступ обеспечивает точное расположение вставки относительно теплопередающей пластины.In an embodiment of the invention, the heat transfer plate comprises at least one step in the guide region of the support bar, the insert resting on the step. The shoulder can be formed by deforming the heat transfer plate or simply by making another shoulder. The shoulder ensures that the insert is precisely positioned relative to the heat transfer plate.

В варианте осуществления изобретения тепловая вставка выполнена из пластикового материала. Поскольку вставка находится снаружи пути потока текучей среды и, следовательно, не контактирует с какой-либо текучей средой, она может быть выполнена из любого подходящего дешевого материала, в частности из пластикового материала.In an embodiment of the invention, the thermal insert is made of a plastic material. Since the insert is outside the flow path of the fluid and therefore does not come into contact with any fluid, it can be made of any suitable cheap material, in particular a plastic material.

Изобретение описано ниже более подробно со ссылками на чертежи, на которых:The invention is described in more detail below with reference to the drawings, in which:

- на фиг. 1 схематично показан монтаж пластинчатого теплообменника;- in Fig. 1 schematically shows the installation of a plate heat exchanger;

- на фиг. 2 показана часть теплопередающей пластины со вставкой с одной стороны; и- in Fig. 2 shows a part of a heat transfer plate with an insert on one side; and

- на фиг. 3 показана часть теплопередающей пластины со вставкой с другой стороны.- in Fig. 3 shows part of a heat transfer plate with an insert on the other side.

На фиг. 1 схематично показана конструкция для монтажа пластинчатого теплообменника. Теплообменник содержит переднюю пластину 1 и заднюю пластину 2. Между передней пластиной 1 и задней пластиной 2 расположено некоторое количество пластин 3 теплообменника. Наконец, пластины 3 теплообменника расположены в комплекте 3 пластины. Между смежными пластинами 3 теплообменника расположены прокладки 5.FIG. 1 schematically shows a structure for mounting a plate heat exchanger. The heat exchanger contains a front plate 1 and a back plate 2. Between the front plate 1 and the back plate 2, a number of heat exchanger plates 3 are located. Finally, the heat exchanger plates 3 are located in the plate set 3. Spacers 5 are located between adjacent plates 3 of the heat exchanger.

Для облегчения укладки в стопу пластин 3 теплообменника, передней пластины 1 и задней пластины 2 используют опорные стержни, т.е. верхний опорный стержень 6 и нижний опорный стержень 7.To facilitate stacking of the heat exchanger plates 3, the front plate 1 and the back plate 2, support rods are used, i. E. upper support bar 6 and lower support bar 7.

После укладки всех пластин 3 теплообменника в стопу между передней пластиной 1 и задней пластиной 2 используют стяжные стержни 8 вместе с основным профилем 9 для скрепления стопы пластин.After all the heat exchanger plates 3 have been stacked between the front plate 1 and the back plate 2, the tie rods 8 are used together with the main profile 9 to hold the stack of plates together.

Передняя пластина 4 содержит четыре соединения 10, причем два соединения 10 относятся к первому пути потока текучей среды, а другие два соединения 10 относятся ко второму пути потока текучей среды. Два пути потока текучей среды разделены пластинами 3 теплообменника.The front plate 4 comprises four connections 10, two connections 10 being assigned to the first fluid flow path and the other two connections 10 being assigned to the second fluid flow path. The two fluid flow paths are separated by heat exchanger plates 3.

Для накручивания пластин 3 теплообменника на опорные стержни 6, 7 пластины 3 теплообменника должны иметь геометрическую форму, приспособленную для опорных стержней 6, 7. Таким образом, когда геометрическая форма опорных стержней 6, 7 изменяется, или когда используются другие опорные стержни 6, 7, необходимо изменить соответствующую геометрическую форму пластин 3 теплообменника.To screw the heat exchanger plates 3 onto the support rods 6, 7, the heat exchanger plates 3 must have a geometric shape adapted to the support rods 6, 7. Thus, when the geometric shape of the support rods 6, 7 changes, or when other support rods 6, 7 are used, it is necessary to change the corresponding geometric shape of the plates 3 of the heat exchanger.

Чтобы не ограничиваться требованием приспосабливать всю пластину 3 теплообменника к соответствующим опорным стержням 6, 7, пластина 3 теплообменника содержит теплопередающую пластину 11 (части которой показаны на фиг. 2 и 3) и вставку 12.In order not to be limited by the requirement to adapt the entire heat exchanger plate 3 to the corresponding support rods 6, 7, the heat exchanger plate 3 comprises a heat transfer plate 11 (parts of which are shown in FIGS. 2 and 3) and an insert 12.

Вставка 12 установлена в углублении 13 теплопередающей пластины 11. Углубление 13 расположено у кромки 14 теплопередающей пластины 11. Углубление 13 имеет наибольшую ширину в направлении, параллельном кромке 14, у кромки 14. Во вставке 12 предусмотрена направляющая секция 15 опорного стержня.The insert 12 is installed in the recess 13 of the heat transfer plate 11. The recess 13 is located at the edge 14 of the heat transfer plate 11. The recess 13 has its largest width in a direction parallel to the edge 14 at the edge 14. The insert 12 is provided with a support bar guide section 15.

На фиг. 2 и 3 показана вставка, предусмотренная для верхнего опорного стержня 6. Однако такая же конструкция может быть предусмотрена у нижней части пластины 3 теплообменника для приспособления пластины 3 теплообменника к нижнему опорному стержню 7.FIG. 2 and 3 show the insert provided for the upper support bar 6. However, the same structure can be provided at the bottom of the heat exchanger plate 3 to adapt the heat exchanger plate 3 to the lower support bar 7.

Таким образом, для направления пластины 3 теплообменника на опорных стержнях 6 используется только вставка 12. Нет необходимости в наличии на теплопередающей пластине 11 каких-либо частей, зацепляющихся с опорными стержнями 6, 7, так что одна и та же геометрическая форма теплообменных пластин 11 может использоваться независимо от формы опорных стержней 6, 7. Необходимо лишь заменить вставку 12, когда используется другой опорный стержень 6, 7.Thus, only insert 12 is used to guide the heat exchanger plate 3 on the support rods 6. It is not necessary for the heat transfer plate 11 to have any parts engaging with the support rods 6, 7, so that the same geometrical shape of the heat exchange plates 11 can used regardless of the shape of the support rods 6, 7. It is only necessary to replace the insert 12 when using another support rod 6, 7.

Углубление 13 содержит первую пару секций 16, 17, указывающих в направлении от кромки 14, и вторую пару секций 18, 19, также указывающих в направлении от кромки 14. Секции 16, 17; 18, 19 каждой пары расположены параллельно друг другу или слегка расходятся друг от друга. Таким образом, возможно вставить вставку 12 в углубление 13 без помех со стороны каких-либо частей теплопередающей пластины 11.The recess 13 comprises a first pair of sections 16, 17 pointing away from edge 14 and a second pair of sections 18, 19 also pointing away from edge 14. Sections 16, 17; 18, 19 of each pair are located parallel to each other or slightly diverge from each other. Thus, it is possible to insert the insert 12 into the recess 13 without interference from any part of the heat transfer plate 11.

Секции 16, 17 образуют направляющую вставки так, что вставка 12 направляется по этим секциям 16, 17, когда вставка 12 устанавливается на теплопередающую пластину 11.The sections 16, 17 form an insert guide so that the insert 12 is guided over these sections 16, 17 when the insert 12 is mounted on the heat transfer plate 11.

Вставка 12 выполнена в виде защелкивающегося элемента. Для этого вставка содержит язычки 20, 21, 22 на одной стороне теплопередающей пластины 11 (фиг. 2) и язычки 23-26 на другой стороне теплопередающей пластины 11 (фиг. 3).The insert 12 is made in the form of a latching element. For this, the insert contains tabs 20, 21, 22 on one side of the heat transfer plate 11 (Fig. 2) and tabs 23-26 on the other side of the heat transfer plate 11 (Fig. 3).

Язычки 20-22 снабжены выступами 27-29, которые показаны на фиг. 3. Теплопередающая пластина 11 содержит некоторое количество вырезов 30-32, которые выполнены в виде сквозных отверстий, так что возможно проверить, что выступы 27-29 вошли в вырезы 30-32.The tongues 20-22 are provided with projections 27-29, which are shown in FIG. 3. The heat transfer plate 11 contains a number of cutouts 30-32, which are made in the form of through holes, so that it is possible to check that the projections 27-29 enter the cutouts 30-32.

Язычки 23, 26 содержат выступы 33, 34, которые в установленном состоянии вставки 12 на теплопередающую пластину 11 вошли в вырезы 35, 36, которые также выполнены в виде сквозных отверстий так, что возможно проверить, что выступы 33, 34 вошли в вырезы 35, 36.The tongues 23, 26 comprise projections 33, 34, which, in the installed state of the insert 12 on the heat transfer plate 11, enter the recesses 35, 36, which are also made in the form of through holes so that it is possible to check that the projections 33, 34 enter the recesses 35, 36.

Вставки 12 выполнены из пластикового материала. Таким образом, язычки 20-22, 23-26 выполнены с возможностью небольшой деформации так, что язычки 20-22, 23, 26 выталкиваются в направлении от теплопередающей пластины 11, когда вставка 12 толкается в направлении на теплопередающую пластину 11. Выступы 27-29, 33, 34 перемещаются вдоль поверхностей теплопередающей пластины 11 до достижения вырезов 30-32, 35, 36 и защелкивания в вырезах 30-32, 35, 36.The inserts 12 are made of plastic material. Thus, the tabs 20-22, 23-26 are designed to be slightly deformed so that the tabs 20-22, 23, 26 are pushed away from the heat transfer plate 11 when the insert 12 is pushed towards the heat transfer plate 11. Protrusions 27-29 , 33, 34 move along the surfaces of the heat transfer plate 11 until it reaches the cutouts 30-32, 35, 36 and snaps into the cutouts 30-32, 35, 36.

Теплопередающая пластина 11 содержит уступ 37 (или любой другой выступ), в который упирается вставка 12, когда вставка 12 устанавливается на теплопередающую пластину 11. Кроме того, теплопередающая пластина 11 содержит заглубленные области 38-40, в которых расположены вырезы 30-32. Заглубленные области 38-40 слегка деформированы с выступанием за плоскость теплопередающей пластины 11.The heat transfer plate 11 includes a shoulder 37 (or any other protrusion) against which the insert 12 abuts when the insert 12 is mounted on the heat transfer plate 11. In addition, the heat transfer plate 11 contains recessed regions 38-40 in which the cutouts 30-32 are located. The recessed regions 38-40 are slightly deformed, protruding beyond the plane of the heat transfer plate 11.

Хотя это не показано, заглубленные области могут быть выполнены на другой стороне теплопередающей пластины 11. «Заглубление» в этом случае имеет другое направление.Although not shown, the recessed regions can be formed on the other side of the heat transfer plate 11. The “recess” in this case has a different direction.

Claims

1. Пластина (3) теплообменника, содержащая теплообменную область в теплопередающей пластине (11) и направляющую область опорного стержня у кромки (14) теплопередающей пластины (11), углубление (13) в кромке (14) и вставку (12), установленную в углублении (13), отличающаяся тем, что наибольшая ширина углубления (13) в направлении, параллельном кромке (14), находится у кромки (14), при этом во вставке (12) предусмотрена направляющая секция (15) опорного стержня.1. Plate (3) of the heat exchanger containing the heat exchange area in the heat transfer plate (11) and the guide area of the support rod at the edge (14) of the heat transfer plate (11), a recess (13) in the edge (14) and an insert (12) installed in recess (13), characterized in that the largest width of the recess (13) in a direction parallel to the edge (14) is at the edge (14), while the insert (12) provides a guide section (15) of the support rod.

2. Пластина теплообменника по п. 1, отличающаяся тем, что углубление (13) содержит границу, имеющую пары секций (16, 17; 18, 19), указывающие в направлении от кромки (14), причем секции (16, 17; 18, 19) каждой пары расположены параллельно друг другу или расходятся друг от друга.2. A heat exchanger plate according to claim 1, characterized in that the recess (13) comprises a border having pairs of sections (16, 17; 18, 19) pointing away from the edge (14), and the sections (16, 17; 18 , 19) of each pair are parallel to each other or diverge from each other.

3. Пластина теплообменника по п. 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна пара секций (16, 17) образует направляющую вставки.3. A heat exchanger plate according to claim 2, characterized in that at least one pair of sections (16, 17) forms a guide for the insert.

4. Пластина теплообменника по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что вставка (12) выполнена в виде защелкивающегося элемента.4. The heat exchanger plate according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the insert (12) is made in the form of a latching element.

5. Пластина теплообменника по п. 4, отличающаяся тем, что части (20-22; 23-26) защелкивающегося элемента расположены на обеих сторонах теплопередающей пластины (11).5. The heat exchanger plate according to claim 4, characterized in that the parts (20-22; 23-26) of the flip element are located on both sides of the heat transfer plate (11).

6. Пластина теплообменника по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что теплопередающая пластина (11) содержит по меньшей мере один вырез (30-32; 35, 36), при этом защелкивающийся элемент содержит по меньшей мере один выступ (27-29; 33, 34), проходящий в вырез (30-32; 35, 36).6. A heat exchanger plate according to claim 4 or 5, characterized in that the heat transfer plate (11) contains at least one cutout (30-32; 35, 36), while the snap-on element contains at least one projection (27-29 ; 33, 34), passing into the cutout (30-32; 35, 36).

7. Пластина теплообменника по п. 6, отличающаяся тем, что вырез (30-32; 35, 36) выполнен в виде сквозного отверстия.7. The heat exchanger plate according to claim 6, characterized in that the cutout (30-32; 35, 36) is made in the form of a through hole.

8. Пластина теплообменника по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что вырез (30-32) выполнен в заглубленной области (38-40).8. A heat exchanger plate according to claim 6 or 7, characterized in that the cutout (30-32) is made in the recessed area (38-40).

9. Пластина теплообменника по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что теплопередающая пластина (11) содержит по меньшей мере один уступ (37) в направляющей области опорного стержня, причем вставка (12) опирается на уступ (37).9. The heat exchanger plate according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the heat transfer plate (11) contains at least one step (37) in the guiding region of the support rod, and the insert (12) rests on the step (37).

10. Пластина теплообменника по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что вставка (12) выполнена из пластикового материала.10. The heat exchanger plate according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that the insert (12) is made of plastic material.