FR2642154A1 - Method for cooling a hot fluid using a cold fluid, without a common exchange surface in contact with these fluids, and exchanger for implementation thereof - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le refroidissement de fluides notamment de fluides gazeux bien qu'elle puisse être mise en oeuvre de même manière pour le refroidissement de fluides liquides, au moyen d'un fluide plus froid ne devant en aucun cas pouvoir venir en contact avec le fluide - refroidir. The present invention relates to the cooling of fluids, in particular gaseous fluids, although it can be used in the same way for the cooling of liquid fluids, by means of a cooler fluid which must in no case be able to come into contact with the fluid - cool.
L'invention s'applique de même manière au réchauffage d'un fluide froid par un fluide plus chaud mais ne devant pas venir en contact avec le fluide froid. The invention also applies to the heating of a cold fluid with a warmer fluid but which must not come into contact with the cold fluid.
L'invention trouve des applications et usages dans différentes techniques. Elle concerne notamment le refroidissement, respectivement le chauffage, de fluides - partir de fluides pollués ou encore le refroidissement, respectivement le chauffage, de fluides très corrosifs ou pouvant être dangereux comme cela se rencontre dans l'élaboration de différents produits de l'industrie. The invention finds applications and uses in different techniques. It relates in particular to the cooling, respectively the heating, of fluids - from polluted fluids or even the cooling, respectively the heating, of fluids which are very corrosive or which can be dangerous, as is encountered in the development of various products in the industry.
Conformément v l'invention, le procédé pour le refroidissement d'un fluide chaud par un fluide froid ou inverserent sans qu'il y ait de surfaces d'échange de chaleur entre les deux fluides, procédé dans lequel on utilise un fluide intermédiaire amené A circuler dans un conduit fermé dont un brin est disposé dans le fluide chaud et un autre brin disposé dans le fluide froid est caractérisé en ce qu'on prévoit plusieurs nappes de conduits présentant chacune un brin disposé dans le fluide chaud et un brin disposé dans le fluide froid et en ce qu'on isole lesdits brins des nappes. In accordance with the invention, the process for cooling a hot fluid with a cold or reverse fluid without there being any heat exchange surfaces between the two fluids, process in which an intermediate fluid supplied A circulate in a closed conduit of which one strand is disposed in the hot fluid and another strand disposed in the cold fluid is characterized in that several plies of conduits are provided, each having a strand disposed in the hot fluid and a strand disposed in the cold fluid and in that said strands are isolated from the layers.
L'invention s'étend également un échangeur pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. The invention also extends an exchanger for implementing the above method.
Conformément - cette seconde disposition de l'invention, l'échangeur pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'on dispose de part et d'autre d'une plaque de séparation au moins un jeu de barrettes reliées à des jeux de plaques, elles-mêmes reliées 2 des cadres connectés - d'autres plaques! pour délimiter au moins un circuit pour un fluide vaporisable, ladite plaque de séparation présenta L plusieurs jeux de trous pour l'établissement d'au moins deux circuits indépendants contenant un fluide vaporisable. In accordance with this second arrangement of the invention, the exchanger for implementing the method is characterized in that there is on each side of a separation plate at least one set of bars connected to games of plates, themselves connected 2 of the connected frames - other plates! to delimit at least one circuit for a vaporizable fluid, said separation plate presented L several sets of holes for the establishment of at least two independent circuits containing a vaporizable fluid.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.
Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, A titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. Embodiments of the object of the invention are shown, by way of nonlimiting examples, in the accompanying drawing.
La fig. 1 est une perspective schématique d'un échangeur A fluide intermédiaire illustrant une disposition connue de la technique mais nécessaire 4 la compréhension de l'invention. Fig. 1 is a schematic perspective view of an intermediate fluid exchanger illustrating an arrangement known in the art but necessary 4 for understanding the invention.
La fig. 2 est une courbe faisant apparaître une caractéristique de l'échangeur de la fig. 1. Fig. 2 is a curve showing a characteristic of the exchanger of FIG. 1.
La fic. 3 est ue perspective schématique d'un échangeur mettant en oeuvre un des aspects de l'invention. The fic. 3 is a schematic perspective of an exchanger implementing one of the aspects of the invention.
La fic. 4 est une courbe analogue t la fig. 2 faisant apparaître des caractéristiques de l'échangeur de la fig. 3. The fic. 4 is a curve similar to FIG. 2 showing the characteristics of the exchanger of FIG. 3.
La fic. 5 est une perspective analogue - la fig. 3 d'une autre disposition de l'échangeur. The fic. 5 is a similar perspective - FIG. 3 of another arrangement of the exchanger.
La fic. 6 est une élévation frontale d'un échangeur du type --'- plaque mettant en oeuvre l'invention et réalisé suivant une disposition particulière de cette invention. The fic. 6 is a front elevation of a plate-type exchanger implementing the invention and produced according to a particular arrangement of this invention.
La fig. 7 est une coupe prise suivant la ligne
VII-VII de la fig. 6.Fig. 7 is a section taken along the line
VII-VII of fig. 6.
La fig. 8 est une perspective éclatée mais partielle de l'échangeur des fig 6 et 7. Fig. 8 is an exploded but partial perspective of the exchanger of FIGS. 6 and 7.
La fig. 9 est une perspective, analogue aux fia. 3 et 5, illustrant une autre disposition de l'échangeur en même temps qu'une conception différente de celui-ci. Fig. 9 is a perspective, analogous to the fia. 3 and 5, illustrating another arrangement of the exchanger at the same time as a different design thereof.
La fig. 10 est une coupe prise suivant la ligne
X-X de la fig. 8 tout en illustrant une caractéristique supplémentaire. Fig. 10 is a section taken along the line
XX of fig. 8 while illustrating an additional feature.
La fig. 11 est une coupe analogue > la fig. 10 illustrant une variante. Fig. 11 is a similar section> FIG. 10 illustrating a variant.
La fig. 12 est une coupe analogue la fig. 10 illustrant une caractéristique supplémentaire. Fig. 12 is a section similar to FIG. 10 illustrating an additional feature.
La fig. 13 est une coupe analogue J la fig. 7 d'une variante. Fig. 13 is a section similar to FIG. 7 of a variant.
Pour faciliter la compréhension du procédé ainsi que des formes de réalisation de l'échangeur pour sa mise en oeuvre décrits dans ce qui suit, on se réfère tout d'abord la fig. 1 qui illustre un échangeur de chaleur, désigné dans son ensemble par 1, du type connu dans la technique sous la dénomination "caloduc" ou "caloduct". To facilitate understanding of the process and of the embodiments of the exchanger for its implementation described in the following, reference is first made to FIG. 1 which illustrates a heat exchanger, generally designated by 1, of the type known in the art under the name "heat pipe" or "heat pipe".
Le caloduc 1 comporte un conduit 2 fermé sur lui-même délimitant deux brins 2a, 2b munis chacun d'éléments échangeurs indirects 3, 3a devant être traversés l'un, l'élément 3, par de l'air refroidisseur (froid) illustré par les flèches fl et l'autre par un fluide ? refroidir (chaud) illustré par-les flèches f2. The heat pipe 1 comprises a conduit 2 closed on itself delimiting two strands 2a, 2b each provided with indirect exchanger elements 3, 3a having to be crossed one, the element 3, by cooling air (cold) illustrated by the arrows fl and the other by a fluid? cool (hot) illustrated by the arrows f2.
Le conduit 2 contient un fluide intermédiaire caloporteur qui est choisi parmi les fluides susceptibles d'être condensés ' la température de l'air refroidisseur et d'être vaporisés n la température de l'air A refroidir. The conduit 2 contains an intermediate heat transfer fluid which is chosen from the fluids capable of being condensed at the temperature of the cooling air and of being vaporized at the temperature of the air to be cooled.
Des fluides de cette nature sont bien connus dans la technique et sont le plus souvent constitués par des composés du chlore et du fluor, par exemple le tétrachloro-fluorométhane constituant l'un des fluides connus sous la marque de fabrique Fréon. Fluids of this nature are well known in the art and most often consist of chlorine and fluorine compounds, for example tetrachlorofluoromethane constituting one of the fluids known under the trademark Freon.
Un caloduc comme celui décrit brièvement cidessus est habituellement disposé de manière que les éléments d'échange 3 et le brin 2a se trouvent m la partie haute de sorte que le brin 2b et l'élément d'échange 3a se trouvent 5 la partie basse, ce qui permet l'écoulement par gravité du fluide condensé dans le brin 2a vers le brin 2b. A heat pipe like the one briefly described above is usually arranged so that the exchange elements 3 and the strand 2a are at the top so that the strand 2b and the exchange element 3a are at the bottom, which allows the flow by gravity of the condensed fluid in the strand 2a towards the strand 2b.
Si l'on désigne par
- TEC la température d'entrée du fluide intermédiaire chaud dans le brin 2a,
- TSC la température de sortie du fluide intermédiaire chaud,
- TEF la température d'entrée du fluide froid ou refroidisseur circulant suivant les flèches fl et
- TEV la température d'évaporation/condensation du fluide intermédiaire, on constate ce qui suit en se référant aux fig. 1 et 2.If we denote by
- TEC the inlet temperature of the hot intermediate fluid in the strand 2a,
- TSC the outlet temperature of the hot intermediate fluid,
- TEF the inlet temperature of the cold or cooling fluid circulating according to the arrows fl and
- TEV the evaporation / condensation temperature of the intermediate fluid, we note the following with reference to fig. 1 and 2.
Le fluide intermédiaire s'évapore dans le brin 2b et se condense dans le brin 2a à pression pression et température égales lA TEV. The intermediate fluid evaporates in strand 2b and condenses in strand 2a at pressure pressure and temperature equal to TEA.
L'efficacité de l'échange thermique est définie par : t = TEC - TEV et elle est maximum
TEC - TEF lorsque 8 = 1, c'est-à-dire TSC = TEF.The efficiency of the heat exchange is defined by: t = TEC - TEV and it is maximum
TEC - TEF when 8 = 1, i.e. TSC = TEF.
Dans le cas du caloduc de la fig. 1, TSC ne peut pas être inférieur 9 TEV. Par conséquent, l'efficacité maximum qui ne pourrait être atteinte que pour un échangeur de taille infinie est 8 MAX = TEC - TEV
TEC - TEF
En supposant que les débits calorifiques du fluide refroidisseur et du fluide à refroidir soient identiques, la température d'évaporation/condensation TEV est
TUT = 1 (TEC + TEF)
2 et : # MAX = TEC - 0,5TEC - 0,5TEF
TEC - TEF
Il apparaît ainsi que l'utilisation d'un caloduc selon la fig. 1 ne peut conduire qu'l une efficacité maximale inférieure 0,5 dans des condition idéales dans lesquelles 1es débits de fluide refroidisseur et de fluide à refroidir sont les mêmes.L'efficacité de 0,5 n'étant atteinte qu'avec des ensembles échangeurs de taille infinie.In the case of the heat pipe in fig. 1, TSC cannot be less than 9 TEV. Consequently, the maximum efficiency which could only be achieved for an exchanger of infinite size is 8 MAX = TEC - TEV
TEC - TEF
Assuming that the heat flows of the coolant and the coolant are identical, the evaporation / condensation temperature TEV is
TUT = 1 (TEC + TEF)
2 and: # MAX = TEC - 0.5TEC - 0.5TEF
TEC - TEF
It thus appears that the use of a heat pipe according to FIG. 1 can only lead to a maximum efficiency of less than 0.5 under ideal conditions in which the coolant and coolant flow rates are the same. The efficiency of 0.5 is only achieved with sets exchangers of infinite size.
Selon le procédé de l'invention, pour améliorer l'efficacité de l'échange thermique, on met en oeuvre plusieurs évaporateurs condenseurs ou nappes d'évaporateurs/condenseurs indépendants illustrés la fig. 3 par des caloducs I, II, III. According to the process of the invention, to improve the efficiency of the heat exchange, several condenser evaporators or independent evaporator / condenser layers illustrated in FIG. 3 by heat pipes I, II, III.
Chaque caloduc est réalisé comme illustré A la fig. 1 et leurs éléments d'échange indirect 3, 3a sont disposés en série et sont parcourus de meme qu'A la fig. 1 par le fluide refroidisseur suivant les flèches fl et par le lie > refroidir suivant les flèches f2. Each heat pipe is made as illustrated in fig. 1 and their indirect exchange elements 3, 3a are arranged in series and are traversed in the same way as in FIG. 1 by the coolant according to the arrows fl and by the lie> cool according to the arrows f2.
Si l'on considère le sens de circulation du fluide à refroidir, on cqnstate qu'il traverse tout d'abord l'évaporateur I fonctionnant - la température TEV'1, puis l'évaporateur Il fonctionnant à la température TEV2 (TEV1 puis l'évaporateur III fonctionnant la température TEV3 à TEV2 à TElTl, etc. If we consider the direction of circulation of the fluid to be cooled, we note that it first crosses the evaporator I operating - the temperature TEV'1, then the evaporator II operating at the temperature TEV2 (TEV1 then l evaporator III operating the temperature TEV3 to TEV2 to TElTl, etc.
La fisc. 4 fait ainsi apparaître que l'on peut atteindre une température de sortie du fluide r' refroidir
TSC sensiblement plus basse que celle pouvant être obtenue par le caloduc de la fig. 1, la performance étant améliorée en multipliant le nombre de nappes I, II,
III ..., etc.The taxman. 4 thus shows that it is possible to reach an outlet temperature for the fluid to cool.
TSC significantly lower than that obtainable by the heat pipe of fig. 1, the performance being improved by multiplying the number of layers I, II,
III ..., etc.
Dans la pratique, on tend ainsi vers'l'efficacité d'un échange direct, c'est--dire dans lequel les deux fluides sont en contact avec les mêmes surfaces d'échange thermique et circulant à contre-courant. In practice, there is thus a tendency towards the efficiency of a direct exchange, that is to say in which the two fluids are in contact with the same heat exchange surfaces and circulating against the current.
La réalisation de l'échangeur de la fig. 3 du type e caloduc mais r' nappes multiples permet de disposer entre les élémentsd'échange indirect 3, 3a une plaque de séparation 4 de sorte que le fluide refroidisseur est complètement isolé du fluide A refroidir pour permettre par exemple l'utilisation d'un fluide refroidisseur pollué ou le refroidissement d'un fluide 7 refroidir ne devant pas être mélangé ou amené en contact d'une manière quelconque avec le fluide refroidisseur. The embodiment of the exchanger of fig. 3 of the heat pipe type but multiple plies makes it possible to have between the indirect exchange elements 3, 3a a separation plate 4 so that the coolant is completely isolated from the fluid to be cooled to allow for example the use of a polluted coolant or the cooling of a coolant 7 should not be mixed or brought into contact in any way with the coolant.
La fig. 5 illustre une autre disposition selon laquelle les nappes I, II, III ne sont plus disposées en série comme à la fig. 3 mais empilées les unes au-dessus des autres comme illustré en Ia, IIa et IIIa, le choix entre la construction selon la fig. 3 et la construction selon la fig. 5 dépend essentiellement de l'espace disponible pour la mise en place de l'échangeur. Une combinaison des deux modes de construction est également réalisable. Fig. 5 illustrates another arrangement according to which the plies I, II, III are no longer arranged in series as in FIG. 3 but stacked one above the other as illustrated in Ia, IIa and IIIa, the choice between the construction according to FIG. 3 and the construction according to FIG. 5 essentially depends on the space available for the installation of the exchanger. A combination of the two construction methods is also possible.
Pour mettre en oeuvre le procédé décrit cidessus, l'invention crée un nouvel échangeur plaques illustré essentiellement aux fig. 6 a 8 qui rend possible de n'utiliser aucun conduit de liaison externe pour relier les brins de circulation 2a, 2b des fig. 1 et 3. To implement the process described above, the invention creates a new plate exchanger illustrated essentially in FIGS. 6 to 8 which makes it possible to use no external connection conduit for connecting the circulation strands 2a, 2b of FIGS. 1 and 3.
Aux fig. 6 8 8 ci-dessus, la plaque de séparation 4 du fluide refroidisseur et du fluide A refroidir constitue l'une des plaques de l'échangeur et est reliée sur chacune de ses deux faces = des barrettes 5 respectivement 6 entre-lesquelles sont disposés des dissipateurs 7 respectivement 8 constitués de préférence et de manière connue par des bandes ondulées. In fig. 6 8 8 above, the separating plate 4 of the cooling fluid and of the fluid to be cooled constitutes one of the plates of the exchanger and is connected on each of its two faces = bars 5 respectively 6 between which are arranged heatsinks 7 respectively 8 preferably and in a known manner formed by wavy strips.
ec barrettes 5, 6 sont accolées è des plaques 9, 10 sur lesquelles sont empilés des cadres 11, 12. Les cadres 11, 12 sont eux-mêmes recouverts par des plaques 13, 14. ec bars 5, 6 are attached to plates 9, 10 on which frames 11, 12 are stacked. The frames 11, 12 are themselves covered by plates 13, 14.
Ainsi que l'illustre le dessin
Les cadres 11, 12 délimitent des encoches 13, 13a, 14, 14a ouvrant vers l'intérieur du cadre. Les plaques 9, 10 délimitent des trous 15, 15a respectivement 16, 16a coincidant avec les encoches des cadres 11, 12.As illustrated in the drawing
The frames 11, 12 define notches 13, 13a, 14, 14a opening towards the inside of the frame. The plates 9, 10 delimit holes 15, 15a respectively 16, 16a coinciding with the notches of the frames 11, 12.
Les barrettes 5, 6 délimitent des trous 17, 17a, 18, 18a et a plaque 4 des trous 19, 19a qui coïncident entre eux et avec les encoches des cadres 11, 12. Par contre, les plaques 13, 14 ne présentent pas de trous correspondant aux encoches 13, 13a et encoches 14, 14a des cadres 11, 12, de sorte que la plaque 4, les barrettes 5, 6, les plaques 9, 10 et les cadres 11, 12 délimitent un circuit
I analogue au circuit I de la fig. 3 mais tout entier inclus dans l'empilement décrit ci-dessus sans qu'il y ait prévoir aucun conduit externe.The bars 5, 6 delimit holes 17, 17a, 18, 18a and a plate 4 of the holes 19, 19a which coincide with each other and with the notches of the frames 11, 12. On the other hand, the plates 13, 14 do not have any holes corresponding to the notches 13, 13a and notches 14, 14a of the frames 11, 12, so that the plate 4, the bars 5, 6, the plates 9, 10 and the frames 11, 12 define a circuit
I analogous to circuit I of FIG. 3 but entirely included in the stack described above without there being any external conduit.
Les barrettes 5, 6 et les dissipateurs 7, 8 délimitent les éléments d'échange indirect pour le passage du fluide refroidisseur et pour le passage du fluide à refroidir devant circuler de part et d'autre de la plaque de séparation 4, tandis que le fluide intermédiaire circule n l'intérieur du circuit I tout en étant complètement isolé du fluide refroidisseur et du fluide A refroidir lorsque les plaques, barrettes et cadres sont réunis enserb e, de référence par brasage comme cela est habituel dans un échangeur ; plaques. The bars 5, 6 and the dissipators 7, 8 delimit the indirect exchange elements for the passage of the cooling fluid and for the passage of the fluid to be cooled which must circulate on either side of the separation plate 4, while the intermediate fluid circulates inside the circuit I while being completely isolated from the cooling fluid and from the fluid to be cooled when the plates, bars and frames are joined together, of reference by brazing as is usual in an exchanger; plates.
Le dessin montre que le circuit II est réalisé de me manière par des encoches 131, 13la' 141, 141a prévues dans des cadres 11 121 qui correspondent des trous de plaques et barrettes analogues ? celles décrits dans ce qui précède mais décalées par rapport aux encoches et trous des cadres , plaques et barrettes décrits en détail ci-dessus. The drawing shows that circuit II is made in my own way by notches 131, 13la '141, 141a provided in frames 11 121 which correspond to plate holes and similar bars? those described in the foregoing but offset with respect to the notches and holes of the frames, plates and bars described in detail above.
La fig. 6 montre que de même manière la nappe III est réalisée de façon semblable toujours par empilage de plaques, barrettes et cadres dont les encoches et trous coïncident pour former un circuit indépendant des autres circuits. Fig. 6 shows that in the same way the sheet III is produced in a similar manner, always by stacking plates, bars and frames, the notches and holes of which coincide to form a circuit independent of the other circuits.
Après brasage, l'ensemble des plaques, barrettes et cadres constitue un tout monolithique dont les circuits internes sont indépendants parfaitement étanches les uns par rapport aux autres tout en délimitant des parties de condensation et d'évaporation séparées également de manière étanche par la plaque 4. After brazing, all of the plates, bars and frames constitute a monolithic whole, the internal circuits of which are independent, perfectly sealed with respect to each other while delimiting portions of condensation and evaporation also separated in a sealed manner by the plate 4 .
La réalisation décrite en détail ci-dessus en référence aux fig. 6 n 8 correspond -'.- un échangeur nappes empilées analogues celui celui de la fi. 5. Un même résultat serait obtenu en assemblant en série des échangeurs à plaques I, II, III comme montré A la fig. 9, ces échangeurs délimitant, par leur plaques, barrettes et cadres, chacun un circuit analogue au circuit illustré par les fig. 6 h 8 et correspondant, par conséquent, a la réalisation théorique de la fig. 3. The embodiment described in detail above with reference to FIGS. 6 n 8 corresponds -'.- a stacked sheet exchanger similar to that of the fi. 5. The same result would be obtained by assembling plate exchangers I, II, III in series as shown in FIG. 9, these exchangers delimiting, by their plates, bars and frames, each a circuit similar to the circuit illustrated in FIGS. 6 h 8 and corresponding, therefore, to the theoretical realization of fig. 3.
La fig. 9 montre que les échangeurs h plaques sont séparés mais il pourrait de même manière être accolés. Fig. 9 shows that the plate heat exchangers are separate but it could similarly be joined.
Dans ce qui précède, il a été montré seulement trois nappes I, II, III superposées ou successives. I1 est évident qu'un nombre différent de nappes peut être mis en oeuvre. In the above, only three layers I, II, III have been shown superimposed or successive. It is obvious that a different number of layers can be used.
La fig. 10 montre que pour am67-ozez change thermique, il est possible de disposer des plaques perturbatrices ou autres surfaces secondaires d'échange thermique 20 dans les cadres tels que 11, 12, 111, 121 ... Fig. 10 shows that for am67-ozez thermal change, it is possible to have disturbing plates or other secondary heat exchange surfaces 20 in the frames such as 11, 12, 111, 121 ...
Par ailleurs, la forme des trous faisant communiquer les circuits délimitant les nappes I, II, III ... Furthermore, the shape of the holes communicating the circuits delimiting the layers I, II, III ...
peut etre soit circulaire comme illustré à la fig. 10, soit polygonale comme illustré n la fig. 11, ou encore les bords 21 des trous tant des cadres que des plaques et barrettes peuvent présenter des nervures et cannelures (fig. 12) favorisant un écoulement capillaire du fluide intermédiaire.can be either circular as illustrated in fig. 10, or polygonal as illustrated in FIG. 11, or else the edges 21 of the holes, both of the frames and of the plates and bars, may have ribs and grooves (FIG. 12) promoting capillary flow of the intermediate fluid.
La fig. 13 illustre un développement de l'invention selon lequel il est prévu, par exemple, deux demiéchangeurs A, B analogues A celui des fig. 6 n 8, ces demi-échangeurs étant disposés n distance de la plaque séparatrice 4 et leurs circuits internes correspondants étant reliés par des tubes 22 traversant la plaque séparatrice 4 de façon étanche. Les deux échangeurs de la fisc. 13 peuvent ainsi être disposés à une distance
Fig. 13 illustrates a development of the invention according to which there are provided, for example, two half-exchangers A, B similar to that of FIGS. 6 n 8, these half-exchangers being arranged at a distance from the separating plate 4 and their corresponding internal circuits being connected by tubes 22 passing through the separating plate 4 in leaktight manner. The two tax exchangers. 13 can thus be arranged at a distance
<tb> <SEP> que
<tb> ''un par rapport l'autre pa exeny'e des des enceintes différentes. De plus, il est possible de prévoir plus de deux échangeurs. <tb><SEP> that
<tb>'' one relative to the other pa exeny'e different speakers. In addition, it is possible to provide more than two exchangers.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier des embouts de remplissage sont normalement prévus pour donner accès aux différents circuits contenant le fluide intermédiaire. En particulier, il est aussi possible que la plaque 4 soit fixée a' des cadres en lieu et place des barrettes décrites ci-dessus notamment en référence aux fig. 6 à 8. The invention is not limited to the exemplary embodiments, shown and described in detail, since various modifications can be made thereto without departing from its scope. In particular, filling tips are normally provided to give access to the various circuits containing the intermediate fluid. In particular, it is also possible that the plate 4 is fixed to frames instead of the bars described above, in particular with reference to FIGS. 6 to 8.
Claims (16)
Priority Applications (1)
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FR8900894A FR2642154A1 (en) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | Method for cooling a hot fluid using a cold fluid, without a common exchange surface in contact with these fluids, and exchanger for implementation thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021072965A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 山东科技大学 | Long-distance separation type heat pipe heat exchange system |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4006776A (en) * | 1975-03-31 | 1977-02-08 | United Aircraft Products, Inc. | Plate type heat exchanger |
US4100963A (en) * | 1974-11-18 | 1978-07-18 | Dillenbeck Warren H | Heat exchange system |
US4379486A (en) * | 1979-08-03 | 1983-04-12 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
JPS5974496A (en) * | 1982-10-21 | 1984-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Plate-type heat exchanger |
GB2166539A (en) * | 1984-11-05 | 1986-05-08 | Carrier Corp | Heat pipe array heat exchanger |
EP0195704A1 (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-24 | Institut Français du Pétrole | Heat exchange process between a warm and a cold fluid using a mixed fluid as the working fluid |
JPS61217694A (en) * | 1985-03-22 | 1986-09-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Composite type gas preheater |
JPS62242793A (en) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heat transfer device |
-
1989
- 1989-01-25 FR FR8900894A patent/FR2642154A1/en active Granted
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4100963A (en) * | 1974-11-18 | 1978-07-18 | Dillenbeck Warren H | Heat exchange system |
US4006776A (en) * | 1975-03-31 | 1977-02-08 | United Aircraft Products, Inc. | Plate type heat exchanger |
US4379486A (en) * | 1979-08-03 | 1983-04-12 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
JPS5974496A (en) * | 1982-10-21 | 1984-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Plate-type heat exchanger |
GB2166539A (en) * | 1984-11-05 | 1986-05-08 | Carrier Corp | Heat pipe array heat exchanger |
EP0195704A1 (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-24 | Institut Français du Pétrole | Heat exchange process between a warm and a cold fluid using a mixed fluid as the working fluid |
JPS61217694A (en) * | 1985-03-22 | 1986-09-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Composite type gas preheater |
JPS62242793A (en) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heat transfer device |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 11, no. 57 (M-564)[2504], 21 février 1987; & JP-A-61 217 694 (MITSUBISHI HEAVY IND. LTD) 27-09-1986 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 12, no. 116 (M-684)[2963], 13 avril 1988; & JP-A-62 242 793 (MITSUBISHI HEAVY IND. LTD) 23-10-1987 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 8, no. 182 (M-319)[1619], 22 août 1984; & JP-A-59 74 496 (MATSUSHITA DENKI SANGYO K.K.) 26-04-1984 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021072965A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 山东科技大学 | Long-distance separation type heat pipe heat exchange system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2642154B1 (en) | 1995-01-06 |
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