ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩАЯ ПЛАСТИНА И ПРОКЛАДКА Российский патент 2021 года по МПК F28D9/00 F28F3/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к теплопередающей пластине, содержащей, по меньшей мере, одну область отверстия, содержащую отверстие, ограниченное кольцевым внутренним краем теплопередающей пластины, причем канавка для прокладки на одной стороне теплопередающей пластины проходит полностью вокруг отверстия, а канавка для прокладки на другой стороне теплопередающей пластины проходит лишь частично вокруг отверстия. Изобретение также относится к прокладке для герметизации между двумя соседними теплопередающими пластинами в пластинчатом теплообменнике, причем прокладка содержит, по меньшей мере, одну кольцевую часть прокладки, выполненную с возможностью герметизации вокруг двух перекрывающихся отверстий в теплопередающих пластинах.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пластинчатые теплообменники, ПТО, в типичных случаях состоят из двух концевых плит, в промежутке между которыми располагается некоторое количество выровненных теплопередающих пластин, т.е. стопа или пакет. Возможны теплопередающие пластины одного и того же или разных типов, и их можно укладывать стопой разными способами. В некоторых ПТО теплопередающие пластины укладывают стопой так, что передняя сторона и задняя сторона одной теплопередающей пластины оказываются обращенными к задней стороне и передней стороне, соответственно, других теплопередающих пластин, а каждая вторая теплопередающая пластина перевернута по отношению к остальным теплопередающим пластинам. В типичных случаях, это называют «теплопередающими пластинами, повернутыми по отношению друг к другу». В других ПТО теплопередающие пластины уложены стопой так, что передняя сторона и задняя сторона одной теплопередающей пластины оказываются обращенными к передней стороне и задней стороне, соответственно, других теплопередающих пластин, а каждая вторая теплопередающая пластина перевернута по отношению к остальным теплопередающим пластинам. В типичных случаях, это называют «теплопередающими пластинами, являющиеся зеркальными отражениями по отношению друг к другу».

В ПТО одного хорошо известного типа - так называемых разборных ПТО, прокладки расположены между теплопередающими пластинами и в канавках для прокладок в теплопередающих пластинах, которые содержат гофры, таких как имеющие гофрированные или волнистые внутренние и внешние края. Торцевые плиты, а значит - и теплопередающие пластины, прижаты друг к другу затягивающими средствами некоторого типа, вследствие чего гофры каждой из теплопередающих пластин упираются в гофры соседних теплопередающих пластин, а прокладки осуществляют герметизацию между теплопередающими пластинами. Прокладки ограничивают параллельные проточные каналы между теплопередающими пластинами, по одному каналу между теплопередающими пластинами каждой пары. По каждому второму каналу могут протекать две текучих среды с изначально разными температурами для передачи тепла от одной текучей среды к другой.

Текучие среды попадают в упомянутые каналы и покидают их через впускные и выпускные отверстия соответственно, которые проходят через ПТО и образованы соответственными выровненными отверстиями в теплопередающих пластинах, и герметизирующих - полностью или частично - прокладках вокруг отверстий. Отверстия в теплопередающих пластинах, как правило, ограничены гофрированными внутренними краями теплопередающих пластин, а канавка для прокладки, проходящая полностью или частично вокруг отверстий, в типичных случаях располагается непосредственно снаружи гофрированных внутренних краев. Впускные и выпускные отверстия сообщаются с впусками и выпусками, соответственно, ПТО для подачи текучих сред в ПТО и из него.

Как упоминалось выше, цель наличия гофрированных внешних и внутренних краев заключается в том, чтобы обеспечить точки опоры между теплопередающими пластинами в ПТО, предотвращая отклонение теплопередающих пластины, которое могло бы привести к ПТО с утечкой.

Как сказано выше, в сборных ПТО гофры каждой из теплопередающих пластин упираются в гофры соседних теплопередающих пластин, а прокладки обеспечивают герметизацию между теплопередающими пластинами. Например, гофры внешнего и внутреннего краев каждой из теплопередающих пластин упираются в гофры внешнего и внутреннего краев, соответственно, соседних теплопередающих пластин. Это означает, что внешний и внутренний края, например, десятой теплопередающей пластины пакета пластин будут попеременно упираться во внешние и внутренние края, соответственно девятой и одиннадцатой теплопередающих пластин, а в промежутке между ними теплопередающей пластины нет вовсе. Это приведет к незаполненным зазорам между теплопередающими пластинами. В сформированных таким образом незаполненных зазорах между гофрированными или волнистыми внутренними краями теплопередающих пластин волокна и частицы из текучих сред, протекающих через впускные и выпускные отверстия ПТО могут быть захвачены между упирающимися теплопередающими пластинами. Это может стать проблемой, особенно в приложениях, связанных с санитарией или гигиеной.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить теплопередающую пластину и прокладку, которые решают вышеупомянутую проблему. Основной замысел изобретения заключается в том, чтобы разработать такие теплопередающую пластину и прокладку, что незаполненные зазоры вышеупомянутого типа не будут образовываться в пакете пластин, содержащем множество таких теплопередающих пластин и прокладок. Теплопередающая пластина и прокладка, соответствующие изобретению, охарактеризованы в прилагаемой формуле изобретения и рассматриваются ниже.

Теплопередающая пластина, соответствующая данному изобретению, также именуемая здесь просто «пластиной», содержит, по меньшей мере, одну первую область отверстия, противоположные переднюю и заднюю стороны и внешний краевой участок. Внешний краевой участок содержит гофры, проходящие между первой и второй плоскостями, ограничивающими протяженность теплопередающей пластины, и в этих плоскостях. Первая и вторая плоскости параллельны друг другу и некоторой промежуточной плоскости, проходящей между первой и второй плоскостями. Передняя и задняя стороны теплопередающей пластины обращены к первой и второй плоскостям, соответственно. Каждая из упомянутой, по меньшей мере, одной первой области отверстия содержит первое отверстие, ограниченное кольцевым первым внутренним краем теплопередающей пластины. Упомянутый первый внутренний край состоит из первой и второй секций, а первая секция составляет 25-65 % первого внутреннего края. Теплопередающая пластина дополнительно содержит переднюю канавку для прокладки на передней стороне теплопередающей пластины, проходящую вдоль первой секции упомянутого первого внутреннего края, и заднюю канавку для прокладки на задней стороне теплопередающей пластины, проходящую вдоль первой и второй секций упомянутого первого внутреннего края. Каждая из упомянутой, по меньшей мере, одной первой области отверстия дополнительно содержит кольцевой первый внутренний участок отверстия, проходящий вдоль первой и второй секций упомянутого первого внутреннего края, первый промежуточный участок отверстия, окружающий - частично или полностью - первый внутренний участок отверстия, и первый внешний участок отверстия, окружающий - частично или полностью - первый промежуточный участок отверстия. Передняя и задняя канавки для прокладок проходят в пределах первых внутреннего, промежуточного и внешнего участков отверстия.

Теплопередающая пластина отличается тем, что первый внутренний участок отверстия содержит, как видно с передней стороны теплопередающей пластины, некоторое количество ≥1 первых опорных выступов вдоль второй секции первого внутреннего края. Каждый из упомянутого количества первых опорных выступов содержит первый верхний участок, проходящий в первой плоскости. Кроме того, теплопередающая пластина проходит - в пределах первого внутреннего участка отверстия и снаружи упомянутого количества первых опорных выступов - на некотором расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей.

Выражения «передняя сторона» и «задняя сторона» употребляются лишь для различения между противоположными сторонами теплопередающей пластины и не накладывают на стороны пластины никакие конкретные характеристики или требования, например - касающиеся ориентации в ПТО. Переднюю сторону вполне можно было бы называть задней стороной и наоборот.

Гофры внешнего краевого участка теплопередающей пластины содержат расположенные в чередующемся порядке гребни и впадины, выполненные упирающимися в гребни и впадины соседних теплопередающих пластин в ПТО. Внешний краевой участок теплопередающей пластины может содержать гофры вдоль всей ее протяженности либо только одной или нескольких ее частей.

Промежуточная плоскость может быть - но не обязательно - расположена на полпути между первой и второй плоскостями, в которых расположены «экстремальные точки» теплопередающей пластины.

В том смысле, в каком он употребляется здесь, термин «кольцевая», не обязательно означает «круглая», а охватывает все «замкнутые» формы, такие, как овальная, треугольная, и т.д.

Обе - первая и вторая - секции первого внутреннего края теплопередающей пластины являются сплошными.

Передняя канавка для прокладки также может проходить или не проходить вдоль, по меньшей мере, участка второй секции первого внутреннего края теплопередающей пластины.

Первый внутренний участок отверстия проходит вдоль всех - первой и второй - секций первого внутреннего края теплопередающей пластины, т.е. вокруг первого отверстия, полностью окружая его.

Например, теплопередающая пластина, соответствующая изобретению, может быть прямоугольной или круглой. Под прямоугольной или, по существу, прямоугольной теплопередающей пластиной понимается теплопередающая пластина, имеющая две противоположные длинные стороны и две противоположные короткие стороны, возможно - снабженные углублениями для приема направляющих и несущих штанг для установки пластины в ПТО, как хорошо известно, и срезанными или несрезанными углами.

Как правило, в случае, по существу, прямоугольной теплопередающей пластины, первая секция первого внутреннего края теплопередающей пластины проходит, по меньшей мере, частично между первым отверстием и ближайшей из коротких сторон, а также между первым отверстием и ближайшей из длинных сторон.

Под выражением «как видно с передней стороны теплопередающей пластины» здесь понимается то, как теплопередающая пластина выглядит, когда переднюю сторону видят на некотором расстоянии.

Один или несколько первых опорных выступов могут проходить на первый промежуточный участок отверстия, а возможно - также на первый внешний участок отверстия.

Как упоминалось выше, первый внутренний участок отверстия теплопередающей пластины содержит некоторое количество первых опорных выступов вдоль второй секции первого внутреннего края, а первый верхний участок этих первых опорных выступов проходит в первой плоскости. Это означает, что первые опорные выступы теплопередающей пластины, когда она расположена надлежащим образом в ПТО между двумя соседними теплопередающими пластинами, соответствующими изобретению, могущие упираться в соответственные опорные выступы соседней теплопередающей пластины, оказываются обращенными к передней стороне теплопередающей пластины, о которой идет речь. Кроме того, как упоминалось выше, весь первый внутренний участок отверстия теплопередающей пластины, за исключением первых опорных выступов, проходит на некотором расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей, т.е. между первой и второй плоскостями. Это означает, что когда теплопередающая пластина, расположенная надлежащим образом в ПТО между двумя соседними теплопередающими пластинами, соответствующими изобретению, может быть отделена от соседней теплопередающей пластины, оказываясь обращенной к задней стороне теплопередающей пластины в пределах всего первого внутреннего участка отверстия, и может быть отделена от соседней теплопередающей пластины, обращенной к передней стороне теплопередающей пластины в пределах всего первого внутреннего участка отверстия, за исключением положений у первых опорных выступов. Следовательно, в пределах первого внутреннего участка отверстия теплопередающей пластины, о которой идет речь, контакт с соседними теплопередающими пластинами может быть весьма ограниченным. Это означает, что риск улавливания волокон и частиц из текучих сред, протекающих через ПТО между теплопередающей пластиной и соседними теплопередающими пластинами, может быть - относительно - весьма малым. Это огромное преимущество, особенно - в приложениях, связанных с санитарией или гигиеной. Это также означает, что можно обеспечить переднюю и заднюю канавки для прокладок, проходящие близко к первому внутреннему краю, что может сделать теплопередающую пластину более эффективной по площади.

Теплопередающая пластина может проходить в пределах первого внутреннего участка отверстия и снаружи упомянутого количества первых опорных выступов в такой же плоскости, как первый внутренний край, вдоль первого внутреннего края. Таким образом, весь первый внутренний участок отверстия теплопередающей пластины - возможно - за исключением первых опорных выступов, может проходить «заподлицо с» первым внутренним краем. Первый внутренний край, а значит - и теплопередающая пластина в пределах первого внутреннего участка отверстия и снаружи упомянутого количества первых опорных выступов, могут проходить в разных плоскостях вдоль своей протяженности, и эти плоскости могут быть или не быть параллельными промежуточной плоскости. Таким образом, первый внутренний участок отверстия и первый внутренний край снаружи упомянутого количества первых опорных выступов могут располагаться в соответствии с некоторой бесконечной мнимой прямой линией, проходящей от центральной оси через центр первого отверстия, причем эта центральная ось перпендикулярна промежуточной плоскости. Такая мнимая центральная линия может быть или не быть параллельной промежуточной плоскости. Этот вариант осуществления может еще больше уменьшить риск улавливания волокон и частиц из текучих сред, протекающих через ПТО, между теплопередающей пластиной и соседними теплопередающими пластинами.

Первый внутренний участок отверстия теплопередающей пластины может иметь разные конструкции, такие, как являющиеся волнистыми и/или наклонными, если смотреть изнутри первого отверстия. В соответствии с одним вариантом осуществления предлагаемой теплопередающей пластины, первый внутренний участок отверстия является, по существу, плоским и проходит в промежуточной плоскости вдоль всей первой секции первого внутреннего края. Это означает, что первое отверстие, по меньшей мере, вдоль первой секции первого внутреннего края, ограничивающего первое отверстие, будет окружен плоским краем пластины, что может быть оптимальным с точки зрения гигиены. Такая конструкция также может быть механически несложной и обеспечивать механически незамысловатую конструкцию прокладок, подлежащих применению вместе с теплопередающей пластиной.

Теплопередающая пластина может быть такой, что каждый из первых верхних участков упомянутого количества первых опорных выступов проходит от первого внутреннего края. Это означает, что каждый из первых верхних участков упомянутого количества первых опорных выступов содержит соответственную часть первого внутреннего края, которая, таким образом, проходит в первой плоскости. Такая конструкция может быть оптимальной с точки зрения гигиены. Эта конструкция также может быть механически несложной и обеспечивать механически незамысловатую конструкцию прокладок, подлежащих применению вместе с теплопередающей пластиной.

Первый промежуточный участок отверстия теплопередающей пластины может содержать, как видно с передней стороны теплопередающей пластины, некоторое количество ≥1 позиционирующих выступов и некоторое количество ≥1 позиционирующих углублений вдоль первой секции первого внутреннего края. Позиционирующие выступы могут проходить к четвертой плоскости, расположенной между промежуточной плоскостью и первой плоскостью, а позиционирующие углубления могут проходить к третьей плоскости, расположенной между промежуточной плоскостью и второй плоскостью. Позиционирующие выступы и углубления могут быть или не быть расположены в чередующемся порядке. Кроме того, все позиционирующие выступы и углубления могут быть или не быть расположены на одном и том же расстоянии от первого внутреннего края. Как указано их названиями, позиционирующие выступы могут быть выполнены с возможностью правильного позиционирования и поддержания прокладки в передней канавке для прокладки, а позиционирующие углубления могут быть выполнены с возможностью правильного позиционирования и поддержания прокладки в задней канавке для прокладки.

Первый промежуточный участок отверстия теплопередающей пластины может содержать, как видно с передней стороны теплопередающей пластины, некоторое количество ≥1 позиционирующих углублений вдоль второй секции первого внутреннего края. Эти позиционирующие углубления могут проходить к пятой плоскости, расположенной между промежуточной плоскостью и второй плоскостью. Эта пятая плоскость может быть или не быть такой же, как третья плоскость. Кроме того, все эти позиционирующие углубления могут быть или не быть расположены на одном и том же расстоянии от первого внутреннего края. Как указано их названием, позиционирующие углубления могут быть выполнены с возможностью правильного позиционирования и поддержания прокладки в задней канавке для прокладки.

Количество первых опорных выступов вдоль второй секции первого внутреннего края может быть ˃1, а первый внутренний участок отверстия может проходить между двумя соседними из первых опорных выступов, т.е. в некотором объеме между промежуточной плоскостью и второй плоскостью. Первый внутренний участок отверстия может быть, например, криволинейным или изогнутым от промежуточной плоскости для повышенной прочности теплопередающей пластины. Первый внутренний участок отверстия от первой секции первого внутреннего края до крайних снаружи первых опорных выступов может быть, по существу, плоским и проходить в промежуточной плоскости, или - в альтернативном варианте - проходить между промежуточной плоскостью и второй плоскостью, т.е. в объеме, заключенном между ними.

Теплопередающую пластину можно спроектировать так, что первый внешний участок отверстия окажется, по существу, плоским и будет проходить в промежуточной плоскости вдоль всех - первой и второй - секций первого внутреннего края. Такая конструкция может быть механически несложной и обеспечивать механически незамысловатую конструкцию прокладок, подлежащих применению вместе с теплопередающей пластиной.

Теплопередающая пластина также может содержать, по меньшей мере, одну вторую область отверстия. Каждая упомянутая вторая область отверстия, которых, по меньшей мере, одна, содержит второе отверстие, ограниченное кольцевым вторым внутренним краем теплопередающей пластины. Упомянутый второй внутренний край состоит из первой и второй секций, а первая секция составляет 25-65% второго внутреннего края. Передняя канавка для прокладки проходит вдоль первой и второй секций упомянутого второго внутреннего края. Задняя канавка для прокладки проходит вдоль первой секции упомянутого второго внутреннего края. Каждая упомянутая вторая область отверстия, которых, по меньшей мере, одна, дополнительно содержит кольцевой второй внутренний участок отверстия, проходящий вдоль первой и второй секций упомянутого второго внутреннего края, второй промежуточный участок отверстия, окружающий - частично или полностью - второй внутренний участок отверстия, и второй внешний участок отверстия, окружающий - частично или полностью - второй промежуточный участок отверстия. Передняя и задняя канавки для прокладок проходят в пределах вторых внутреннего, промежуточного и внешнего участков отверстия. Второй внутренний участок отверстия содержит, как видно с задней стороны теплопередающей пластины, некоторое количество ≥1 вторых опорных выступов вдоль второй секции второго внутреннего края. Каждый из упомянутого количества вторых опорных выступов содержит второй верхний участок, проходящий во второй плоскости. Теплопередающая пластина проходит в пределах второго внутреннего участка отверстия и снаружи упомянутого количества вторых опорных выступов на некотором расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей.

Обе - первая и вторая - секции второго внутреннего края теплопередающей пластины являются сплошными.

Задняя канавка для прокладки также может проходить или не проходить вдоль, по меньшей мере, участка второй секции второго внутреннего края теплопередающей пластины.

Второй внутренний участок отверстия проходит вдоль всех - первой и второй - секций второго внутреннего края теплопередающей пластины, т.е. вокруг второго отверстия, полностью окружая его.

Как правило, в случае, по существу, прямоугольной теплопередающей пластины, первая секция второго внутреннего края теплопередающей пластины проходит, по меньшей мере, частично между вторым отверстием и ближайшей из коротких сторон, а также между вторым отверстием и ближайшей из длинных сторон.

Под выражением «как видно с задней стороны теплопередающей пластины» здесь понимается то, как теплопередающая пластина выглядит, когда заднюю сторону видят на некотором расстоянии.

Один или несколько вторых опорных выступов могут проходить на второй промежуточный участок отверстия, а возможно - также на второй внешний участок отверстия.

Поскольку вторые верхние участки вторых опорных выступов проходят во второй плоскости, вторые опорные выступы теплопередающей пластины, когда она расположена надлежащим образом в ПТО между двумя соседними теплопередающими пластинами, соответствующими изобретению, могущие упираться в соответственные опорные выступы соседней теплопередающей пластины, оказываются обращенными к задней стороне теплопередающей пластины, о которой идет речь. Кроме того, как упоминалось выше, поскольку весь второй внутренний участок отверстия теплопередающей пластины, за исключением вторых опорных выступов, проходит на некотором расстоянии от первой и второй плоскостей, теплопередающая пластина, когда она расположена надлежащим образом в ПТО между двумя соседними теплопередающими пластинами, соответствующими изобретению, может быть отделена от соседней теплопередающей пластины, оказываясь обращенной к задней стороне теплопередающей пластины в пределах всего первого внутреннего участка отверстия, и может быть отделена от соседней теплопередающей пластины, оказываясь обращенной к передней стороне теплопередающей пластины в пределах всего второго внутреннего участка отверстия, за исключением положений у вторых опорных выступов. Следовательно, в пределах первого внутреннего участка отверстия теплопередающей пластины, о которой идет речь, контакт с соседними теплопередающими пластинами может быть весьма ограниченным. Это означает, что риск улавливания волокон и частиц из текучих сред, протекающих через ПТО между теплопередающей пластиной и соседними теплопередающими пластинами, может быть - относительно - весьма малым. И опять, это огромное преимущество, особенно - в приложениях, связанных с санитарией или гигиеной. Это также означает, что можно обеспечить переднюю и заднюю канавки для прокладок, проходящие близко ко второму внутреннему краю, что может сделать теплопередающую пластину более эффективной по площади.

Передняя канавка для прокладки может быть выполнена в виде одной или нескольких частей. То же самое справедливо и для задней канавки для прокладки.

Теплопередающая пластина может проходить в пределах второго внутреннего участка отверстия и снаружи упомянутого количества вторых опорных выступов в такой же плоскости, как второй внутренний край, вдоль второго внутреннего края. Таким образом, весь второй внутренний участок отверстия теплопередающей пластины, возможно - за исключением вторых опорных выступов, может проходить «заподлицо со» вторым внутренним краем. Второй внутренний край, а значит - и теплопередающая пластина в пределах второго внутреннего участка отверстия и снаружи упомянутого количества вторых опорных выступов, могут проходить в разных плоскостях вдоль своей протяженности, и эти плоскости могут быть или не быть параллельными промежуточной плоскости. Таким образом, второй внутренний участок отверстия и второй внутренний край снаружи упомянутого количества вторых опорных выступов могут располагаться в соответствии с некоторой бесконечной мнимой прямой линией, проходящей от центральной оси через центр второго отверстия, причем эта центральная ось перпендикулярна промежуточной плоскости. Такая мнимая центральная линия может быть или не быть параллельной промежуточной плоскости. Этот вариант осуществления может еще больше уменьшить риск улавливания волокон и частиц из текучих сред, протекающих через ПТО, между теплопередающей пластиной и соседними теплопередающими пластинами.

Вторая область отверстия может иметь другие признаки, соответствующие вышеупомянутым возможным признакам первой области отверстия.

Теплопередающая пластина может быть такой, что продольная и поперечная центральные оси теплопередающей пластины, которые проходят параллельно промежуточной плоскости и перпендикулярно друг другу, будут ограничивать первую, вторую, третью и четвертую области пластины. Первая и вторая области пластины расположены с одной и той же стороны от поперечной центральной оси, а первая и третья области пластины расположены с одной и той же стороны от продольной центральной оси. Каждая из первой и третьей областей пластины может содержать одну из упомянутой, по меньшей мере, одной первой области отверстия, а каждая из второй и четвертой областей пластины может содержать одну из упомянутой, по меньшей мере, одной второй области отверстия. Первая и вторая области отверстий могут быть расположены симметрично по отношению к поперечной и продольной центральным осям. За счет этой конструкции, теплопередающую пластину можно скомпоновать с другими теплопередающими пластинами, соответствующими изобретению, в пакете пластин, в котором теплопередающие пластины «повернуты» по отношению друг к другу или в котором теплопередающие пластины «являются зеркальными отражениями» по отношению друг к другу.

Первые области отверстий каждой из первой и третьей областей пластины имеют признаки, оговоренные в п.1 формулы изобретения, и - возможно - признаки, оговоренные в пп.2-8 формулы изобретения. Эти признаки могут быть разработаны одинаковыми или разными. Соответственно, вторые области отверстий второй и четвертой областей пластины имеют признаки, оговоренные в п.9 формулы изобретения, и - возможно - признаки, оговоренные в п.10 формулы изобретения. Эти признаки могут быть разработаны одинаковыми или разными.

Прокладка, соответствующая данному изобретению выполнена с возможностью герметизации между двумя соседними теплопередающими пластинами, например двумя теплопередающими пластинами, соответствующими данному изобретению, в пластинчатом теплообменнике. Она содержит противоположные переднюю и заднюю стороны, конфигурация которых обеспечивает упор в соответственную одну из теплопередающих пластин. Кроме того, она содержит, по меньшей мере, одну кольцевую часть прокладки, конфигурация которой обеспечивает герметизацию вокруг двух перекрывающихся отверстий в теплопередающих пластинах. Внутренний край кольцевой части прокладки состоит из первой и второй секций, а первая секция составляет 25-65% внутреннего края. Кольцевая часть прокладки содержит кольцевой внутренний участок прокладки, ограничивающий первую и вторую секции внутреннего края кольцевой части прокладки и проходящий вдоль них, промежуточный участок прокладки, окружающий - частично или полностью - внутренний участок прокладки, и внешний участок прокладки, окружающий - частично или полностью - промежуточный участок прокладки. Прокладка отличается тем, что внутренний участок прокладки имеет максимальную толщину t1 вдоль всего внутреннего края за исключением положений в некотором количестве ≥1 мест вдоль второй секции внутреннего края. В каждом из упомянутых мест внутренний участок прокладки содержит выступ, выступающий с передней стороны, и выступ, выступающий с задней стороны, придавая внутреннему участку прокладки максимальную толщину t2, при этом t2 ˃ t1.

Следует подчеркнуть, что в формуле изобретения и разделе «Сущность изобретения» прокладка описана в ненагруженном и недеформированном состоянии.

Протяженность прокладки ограничивают две параллельные плоскости начала отсчета, т.е. прокладка не выходит за пределы этих плоскостей начала отсчета. Передняя сторона прокладки обращена к одной из плоскостей начала отсчета, тогда как задняя сторона прокладки обращена к другой из плоскостей начала отсчета. Соответственный верхний участок выступов может проходить в каждой из плоскостей начала отсчета.

Выражения «передняя сторона» и «задняя стороне» употребляются лишь для различения между противоположными сторонами прокладки и не накладывают на прокладку никакие конкретные характеристики или требования, например, касающиеся ориентации между соседними теплопередающими пластинами. Переднюю сторону вполне можно было бы называть задней стороной, и наоборот.

Обе - первая и вторая - секции внутреннего края кольцевой части прокладки являются сплошными.

Промежуточный и другие участки прокладки, принадлежащие кольцевой части прокладки, могут быть сплошными или не сплошными.

Внутренний участок прокладки проходит вдоль всех - первой и второй - секций внутреннего края кольцевой части прокладки.

Выступы в каждом из упомянутых мест могут быть выровненными и могут иметь аналогичные формы и размеры. Кроме того, все или некоторые выступы могут иметь аналогичные формы и размеры.

Один или несколько выступов могут проходить на промежуточный участок прокладки, и - возможно - также на внешний участок прокладки.

Толщину прокладки измеряют перпендикулярно плоскостям начала отсчета и продольной протяженности прокладки. Под максимальной толщиной понимается то, что толщину прокладки измеряют там, где прокладка является самой толстой.

При этом кольцевая часть прокладки содержит попарно расположенные выступы, проходящие от противоположных сторон прокладки, выполненные упирающимися в соответственную одну из соседних теплопередающих пластин, а кольцевой участок прокладки, как будет подробнее описано позже, может полностью заполнять пространство между двумя соседними теплопередающими пластинами, соответствующими данному изобретению. Это выгодно с точки зрения гигиены.

В зависимости от конструкции прокладки, один из внутреннего и внешнего участков прокладки, принадлежащих кольцевой части прокладки, может быть выполнен деформируемым для герметизации между соседними пластинами, тогда как другой может быть выполнен, по существу, не деформируемым, позиционирующим и поддерживающим прокладку надлежащим образом между соседними пластинами.

Прокладка может иметь разные поперечные сечения. Например, внутренний и/или внешний участок прокладки, принадлежащий кольцевой части прокладки, может иметь плоскую заднюю сторону и переднюю сторону с точечной фактурой. В качестве еще одного примера, внутренний и/или внешний участок прокладки, принадлежащий кольцевой части прокладки, может иметь плоские и - возможно - параллельные заднюю и переднюю стороны. Кроме того, заднюю и переднюю стороны можно было бы снабдить одним или несколькими штапиками, проходящими вдоль прокладки по всей или только части ее протяженности.

В соответствии с одним вариантом осуществления предлагаемой прокладки, внутренний участок прокладки имеет, по существу, постоянное поперечное сечение вдоль всей первой секции внутреннего края. Это может дать возможность сделать прокладку относительно незамысловатой структурно и конструкцию теплопередающих пластин, подлежащих применению вместе с прокладкой, тоже несложной, незамысловатой.

Внешний участок прокладки может иметь, по существу, постоянное поперечное сечение и максимальную толщину t3 вдоль всей его протяженности.

Значения t1, t2 и t3 могут быть постоянными или изменяться вдоль прокладки.

Промежуточный участок прокладки, принадлежащий кольцевой части прокладки, может иметь вдоль всей его протяженности толщину ≤t3, а вдоль, по меньшей мере, части его протяженности толщину ˂t3. Такая конструкция может облегчить правильное позиционирование и фиксацию прокладки между соседними теплопередающими пластинами.

Количество мест увеличенной максимальной толщины вдоль второй секции внутреннего края может быть ˃1. Кроме того, максимальная толщина внутреннего участка прокладки может быть локально уменьшенной по отношению к максимальной толщине внутреннего участка прокладки вдоль первой секции внутреннего края между двумя соседними из этих мест.

Прокладку можно спроектировать так, что внутренняя поверхность внутреннего участка прокладки, проходящая между передней и задней сторонами прокладки, будет выпуклой, т.е. выпучивающейся наружу, по меньшей мере, вдоль части второй секции внутреннего края. Такая скругленная внутренняя поверхность прокладки может облегчить попадание текучих сред, протекающих через ПТО, в каналы между теплопередающими пластинами и предотвратить улавливание волокон и частиц из текучих сред в прокладке.

Теплопередающая пластина, соответствующая данному изобретению, и прокладка, соответствующая данному изобретению, может образовывать некоторый блок, в котором кольцевая часть прокладки, имеющаяся в прокладке, расположена в задней канавке для прокладки, присущей теплопередающей пластине, при этом передняя сторона прокладки контактирует с теплопередающей пластиной. Внутренний участок прокладки, промежуточный участок прокладки и внешний участок прокладки, принадлежащие кольцевой части, вводятся в зацепление с первым внутренним участком отверстия, первым промежуточным участком отверстия и первым внешним участком отверстия, соответственно, теплопередающей пластины, вследствие чего кольцевая часть прокладки полностью окружает первое отверстие. Кроме того, первая и вторая секции первого внутреннего края кольцевой части прокладки проходят вдоль первой и второй секций первого внутреннего края теплопередающей пластины, соответственно, так, что выступы, выступающие с передней стороны прокладки, оказываются принятыми в соответственном углублении из числа углублений, образованных первыми опорными выступами.

Другие задачи, признаки, аспекты и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания, а также из чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Теперь изобретение будет описано подробнее со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, при этом:

на фиг.1 представлен схематический вид в плане теплопередающей пластины;

на фиг.2 иллюстрируется упор внешних краев соседних теплопередающих пластин в пакете пластин, как видно снаружи пакета пластин;

на фиг.3а представлен схематический вид в плане первой области отверстия пластины, представленной на фиг.1;

на фиг.3b представлен схематический вид в перспективе представленного на фиг.3a первого участка первой области отверстия;

на фиг.3c представлен схематический вид представленного на фиг.3b первого участка первой области отверстия, рассматриваемого изнутри первого отверстия;

на фиг.3d представлен схематический вид в перспективе представленного на фиг.3a второго участка первой области отверстия;

на фиг.3e схематически иллюстрируется второй участок первой области отверстия, представленный на фиг.3d, рассматриваемый сбоку, и поперечное сечение представленной на фиг.3a первой области отверстия, проведенное по линии A-А;

на фиг.4а представлен схематический вид в плане второй области отверстия пластины, представленной на фиг.1;

на фиг.4b представлен схематический вид в перспективе представленного на фиг.4а первого участка второй области отверстия;

на фиг.4c представлен схематический вид представленного на фиг.4b первого участка второй области отверстия, рассматриваемого изнутри второго отверстия;

на фиг.4d представлен схематический вид в перспективе второго участка второй области отверстия, представленной на фиг.4a;

на фиг.4e схематически иллюстрируется второй участок второй области отверстия, представленный на фиг.4d, рассматриваемый сбоку, и поперечное сечение представленной на фиг.4a второй области отверстия, проведенное по линии B-B;

на фиг.5 представлен схематический вид в плане теплопередающей пластины, представленной на фиг.1 и снабженной прокладкой;

на фиг.6а представлена кольцевая часть прокладки в ненагруженном положении прокладки, представленной на фиг.5;

на фиг.6b представлена полукольцевая часть прокладки в ненагруженном положении прокладки, представленной на фиг.5;

на фиг.6c представлено схематическое поперечное сечение кольцевой части прокладки, представленной на фиг.6a, проведенное по линии C-C, и полукольцевой части прокладки, представленной на фиг.6b, проведенное по линии D-D;

на фиг.6d представлено схематическое поперечное сечение кольцевой части прокладки, представленной на фиг.6a, проведенное по линиям E-E и F-F;

на фиг.6e представлено схематическое поперечное сечение кольцевой части прокладки, представленной на фиг.6a, проведенное по линии H-H;

на фиг.6f схематически иллюстрируется участок кольцевой части прокладки, представленной на фиг.6a, рассматриваемый из области, окруженной кольцевой частью прокладки;

на фиг.7а представлен схематический вид в перспективе, иллюстрирующий часть пакета пластин, представленного на фиг.2;

на фиг.7b схематически иллюстрируется подчасть части пакета пластин, представленной на фиг.7a, если смотреть изнутри отверстий;

на фиг.8а представлен схематический вид в перспективе, иллюстрирующий еще одну часть пакета пластин, представленного на фиг.2;

на фиг.8b схематически иллюстрируется подчасть части пакета пластин, представленной на фиг.8a, если смотреть изнутри отверстий; и

на фиг.9 представлено схематическое поперечное сечение частей пакета пластин, представленных на фиг.7a и 8a, проведенное по линиям J-J и K-K, соответственно.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На фиг.1 показана теплопередающая пластина 2a сборного пластинчатого теплообменника, как описано во введении. Сборный ПТО, который не иллюстрируется полностью, содержит пакет 2 теплопередающих пластин, подобных теплопередающей пластине 2a, т.е. пакет аналогичных теплопередающих пластин, разделенных прокладками, которые также аналогичны и более подробное описание которых будет приведено ниже. В пакете пластин, теплопередающие пластины, каждая из которых имеет переднюю сторону 4 (проиллюстрированную на фиг.1) и заднюю сторону 6 (невидимую на фиг.1, а обозначенную на фиг.2), расположены так, что передняя сторона 4 одной теплопередающей пластины обращена к передней стороне 4 соседней теплопередающей пластины, а каждая вторая теплопередающая пластина перевернута по отношению к ориентации, соответствующей началу отсчета (проиллюстрированной на фиг.1).

Теплопередающая пластина 2а представляет собой, по существу, прямоугольный лист нержавеющей стали. Пластина содержит две противоположные длинные стороны 8, 10 и две противоположные короткие стороны 12, 14. Кроме того, теплопередающая пластина имеет продольную центральную ось 16, проходящую параллельно длинным сторонам 8, 10 и на полпути между ними, и поперечную центральную ось 18, проходящую параллельно коротким сторонам 12, 14 и на полпути между ними, а значит - и перпендикулярную продольной центральной оси 16. Продольная и поперечная центральные оси делят теплопередающую пластину 2a на четыре равновеликие первую, вторую, третью и четвертую области 20, 22, 24 и 26 пластины, соответственно. Первая и вторая области 20 и 22 пластины расположены с одной и той же стороны от поперечной центральной оси 18, тогда как первая и третья области 20 и 24 пластины расположены с одной и той же стороны от продольной центральной оси 16.

Теплопередающую пластину 2a зажимают обычным способом в некотором зажимном инструменте, придавая желаемую структуру, а конкретнее - разные рельефы гофров в пределах разных участков теплопередающей пластины. Рельефы гофров оптимизируют для выполнения соответственными участками пластины конкретных функций. Соответственно, теплопередающая пластина 2a содержит две области 28 распределения, каждая из которых снабжена рельефом гофров, адаптированным для оптимизированного распределения текучей среды по теплопередающей пластине. Кроме того, теплопередающая пластина 2a содержит область 30 теплопередачи, расположенную между областями 28 распределения и снабженную теплопередающим рельефом, адаптированным для оптимизированной теплопередачи между двумя текучими средами, протекающими на противоположных сторонах теплопередающей пластины. Более того, теплопередающая пластина 2a содержит внешний краевой участок 32, проходящий вдоль внешнего края 34 теплопередающей пластины 2a. Внешний краевой участок 32 содержит гофры 36, которые делают внешний краевой участок жестче, и поэтому теплопередающая пластина 2a оказывается более стойкой к деформации. Кроме того, гофры 36 образуют опорную структуру, в которой они выполнены упирающимися в гофры соседних теплопередающих пластин в пакете пластин ПТО. В зависимости от конструкции распределительного и теплопередающего рельефов, теплопередающая пластина 2a может быть или не быть выполненной упирающейся в соседние теплопередающие пластины также в пределах областей 28 и 30 распределения и теплопередачи, соответственно. Однако дальнейшее рассмотрение этого здесь опущено. Также как видно с передней стороны 4, теплопередающая пластина 2a содержит переднюю канавку 27 для прокладки и, как видно с задней стороны, 6, заднюю канавку 39 для прокладки (не видимую на фиг.1, но обозначенную на фиг.7a и 8a). Передняя и задняя канавки для прокладок частично выровнены друг с другом и выполнены с возможностью приема соответственной прокладки.

Обращаясь к фиг.2, иллюстрирующей контакт между теплопередающей пластиной 2a и двумя соседними теплопередающими пластинами 2b и 2c пакета пластин, отмечаем, что гофры 36 проходят между первой плоскостью 38 и второй плоскостью 40, которые параллельны плоскости чертежа на фиг.1, и в этих плоскостях. На полпути между первой и второй плоскостями 38 и 40 проходит промежуточная плоскость 42, и в этой промежуточной плоскости 42, т.е. в так называемой «плоскости на полпути», проходит соответственное дно передней и задней канавок 27 и 39 для прокладок.

Обращаясь опять к фиг.1, отмечаем, что каждая из первой, второй, третьей и четвертой областей 20, 22, 24 и 26 пластины содержит область отверстия. Области отверстий имеют две разные конфигурации, причем первая область 44 отверстия имеет первую конфигурацию, а вторая область 46 отверстия имеет вторую конфигурацию. Каждая из первой и третьей областей 20 и 24 пластины содержит первую область 44 отверстия, а каждая из второй и четвертой областей 22 и 26 пластины содержит вторую область 46 отверстия.

Теперь, со ссылками на фиг. 3a-3e, будет приведено дополнительное описание первой области 44 отверстия первой области 20 пластины. Она содержит первое отверстие 48, ограниченное кольцевым первым внутренним краем 50 теплопередающей пластины 2a. Первый внутренний край 50 состоит из «внешней» первой секции 52 и «внутренней» второй секцией 54, причем границы между первой и второй секциями иллюстрируются пунктирными прямыми линиями, представленными на фиг.3a. Как явствует из фиг.3a, первая секция 52 составляет около 50 % первого внутреннего края 50 и проходит между длинной и короткой сторонами 8 и 12, соответственно, а также первое отверстие 48 теплопередающей пластины 2a. Кроме того, первая область 44 отверстия содержит кольцевой первый внутренний участок 56 отверстия, проходящий вдоль первой и второй секций 52 и 54 первого внутреннего края 50, кольцевой первый промежуточный участок 58 отверстия, окружающий первый внутренний участок 56 отверстия, и кольцевой первый внешний участок 60 отверстия, окружающий первый промежуточный участок 58 отверстия. Границы между первыми внутренним, промежуточным и внешним участками 56, 58 и 60 отверстия иллюстрируются пунктирными кругами, представленными на фиг.3a, причем первый внутренний участок 56 отверстия проходит от первого внутреннего края 50 до пунктирного круга, крайнего изнутри. Вдоль первой секции 52 первого внутреннего края 50 первый внутренний участок 56 отверстия является плоским и проходит в промежуточной плоскости 42 (проиллюстрированной на фиг.2 и 3c). Передняя и задняя канавки 27 и 39 для прокладок (фиг.7a и 8a) проходят в пределах первых внутреннего, промежуточного и внешнего участков 56, 58 и 60 отверстия, соответственно.

Как видно с передней стороны 4 теплопередающей пластины 2a, первый внутренний участок 56 отверстия содержит два первых опорных выступа 62, по отдельности расположенные вдоль второй секции 54 первого внутреннего края 50. Как явствует из фиг.3c, где иллюстрируется первая область 44 отверстия вдоль второй секции 54 первого внутреннего края 50, если смотреть изнутри первого отверстия 48, каждый из первых опорных выступов 62 содержит первый верхний участок 64, проходящий в первой плоскости 38. Как явствует из фиг.3a, первые опорные выступы 62 расположены именно на первом внутреннем краю 50 теплопередающей пластины так, что первые верхние участки 64 проходят от них.

Как будет дополнительно рассмотрено ниже, только первые опорные выступы 62 первого внутреннего участка 56 отверстия выполнены с возможностью контакта с соседними теплопередающими пластинами в пакете пластин. Таким образом, весь первый внутренний участок 56 отверстия снаружи первых опорных выступов 62 проходит на некотором расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей 38 и 40, соответственно. Как явствует из фиг.3b и 3c, между первыми опорными выступами 62 и в местах X соответственно снаружи первых опорных выступов 62 первый внутренний участок 56 отверстия отклоняется от промежуточной плоскости 42, проходя в третьей плоскости 66, расположенной между промежуточной плоскостью и второй плоскостью 40, чтобы упрочнить первый внутренний участок отверстия.

Как видно с передней стороны 4 теплопередающей пластины 2a, первый промежуточный участок 58 отверстия содержит множество позиционирующих выступов 68 и множество позиционирующих углублений 70, которые расположены в чередующемся порядке вдоль первой секции 52 первого внутреннего края 50 теплопередающей пластины 2a. Как проиллюстрировано на фиг.3a, 3d и 3e, позиционирующие выступы 68 представляют собой удлиненные гребни, искривляющиеся так, что следуют по первому внутреннему краю 50, и проходящие от промежуточной плоскости 42 к четвертой плоскости 72, расположенной между промежуточной плоскостью и первой плоскостью 38. Аналогично, позиционирующие углубления 70 представляют собой удлиненные впадины, искривляющиеся так, что следуют по первому внутреннему краю 50, и проходящие от промежуточной плоскости 42 к третьей плоскости 66, расположенной между промежуточной плоскостью и второй плоскостью 40. Третья и четвертая плоскости 66 и 72 расположены на одном и том же расстоянии от промежуточной плоскости 42.

Кроме того, как видно с передней стороны 4 теплопередающей пластины 2a, первый промежуточный участок 58 отверстия дополнительно содержит множество позиционирующих углублений 74 вдоль второй секции 54 первого внутреннего края 50 теплопередающей пластины 2a. Как проиллюстрировано на фиг.3a, 3b и 3c, позиционирующие углубления 74 проходят от промежуточной плоскости 42 к третьей плоскости 66, а соответственное дно позиционирующих углублений 74 проходит в местах X на первый внутренний участок 56 отверстия заподлицо с ним.

Первый внешний участок 60 отверстия является плоским и проходит в промежуточной плоскости 42.

Вышеизложенное описание справедливо также для первой области 44 отверстия третьей области 24 пластины за исключением того, что первая секция ее первого внутреннего края проходит между длинной и короткой сторонами 8 и 14, соответственно, а также для ее первого отверстия.

Теперь, со ссылками на фиг. 4a-4e, будет приведено дополнительное описание второй области 46 отверстия второй области 22 пластины. Она содержит второе отверстие 76, ограниченное кольцевым вторым внутренним краем 78 теплопередающей пластины 2a. Второй внутренний край 78 состоит из «внешней» первой секции 80 и «внутренней» второй секции 82, причем границы между первой и второй секциями иллюстрируются пунктирными прямыми линиями, представленными на фиг.4a. Как явствует из фиг.4a, первая секция 80 составляет около 50% второго внутреннего края 78 и проходит между длинной и короткой сторонами 10 и 12, соответственно, и второе отверстие 76 теплопередающей пластины 2a. Кроме того, вторая область 46 отверстия содержит кольцевой второй внутренний участок 84 отверстия, проходящий вдоль первой и второй секций 80 и 82 второго внутреннего края 78, кольцевой второй промежуточный участок 86 отверстия, окружающий второй внутренний участок 84 отверстия, и кольцевой второй внешний участок 88 отверстия, окружающий второй промежуточный участок 86 отверстия. Границы между вторыми внутренним, промежуточным и внешним участками 84, 86 и 88 отверстия иллюстрируются пунктирными кругами, представленными на фиг.4a, причем второй внутренний участок 84 отверстия проходит от второго внутреннего края 78 до пунктирного круга, крайнего изнутри. Вдоль первой секции 80 первого внутреннего края 78 второй внутренний участок 84 отверстия является плоским и проходит в промежуточной плоскости 42 (проиллюстрированной на фиг.2 и 4c). Передняя и задняя канавки 27 и 39 для прокладок (фиг.7a и 8a) проходят в пределах первых внутреннего, промежуточного и внешнего участков 84, 86 и 88 отверстия, соответственно.

Как видно с задней стороны 6 теплопередающей пластины 2a, второй внутренний участок 84 отверстия содержит два вторых опорных выступа 90, по отдельности расположенных вдоль второй секции 82 второго внутреннего края 78. Как явствует из фиг.4c, где иллюстрируется вторая область 46 отверстия вдоль второй секции 82 второго внутреннего края 78, если смотреть изнутри второго отверстия 76, каждый из вторых опорных выступов 90 содержит второй верхний участок 92, проходящий во второй плоскости 40. Как явствует из фиг.4a, вторые опорные выступы 90 расположены именно на втором внутреннем краю 78 теплопередающей пластины так, что вторые верхние участки 92 проходят от него.

Как будет дополнительно рассмотрено ниже, только вторые опорные выступы 90 второго внутреннего участка 84 отверстия выполнены с возможностью контакта с соседними теплопередающими пластинами в пакете пластин. Таким образом, весь второй внутренний участок 84 отверстия снаружи вторых опорных выступов 90 проходит на некотором расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей 38 и 40, соответственно. Как явствует из фиг. 4b и 4c, между вторыми опорными выступами 90 и в местах Y соответственно снаружи вторых опорных выступов 90 первый внутренний участок 84 отверстия отклоняется от промежуточной плоскости 42, проходя в четвертой плоскости 72, расположенной между промежуточной плоскостью и первой плоскостью 38, чтобы упрочнить второй внутренний участок отверстия.

Как видно с задней стороны 6 теплопередающей пластины 2a, второй промежуточный участок 86 отверстия содержит множество позиционирующих выступов 94 и множество позиционирующих углублений 96, которые расположены в чередующемся порядке вдоль второй секции 80 второго внутреннего края 78 теплопередающей пластины 2a. Как проиллюстрировано на фиг.4a, 4d и 4e, позиционирующие выступы 94 представляют собой удлиненные гребни, искривляющиеся так, что следуют по второму внутреннему краю 78 и проходят от промежуточной плоскости 42 к третьей плоскости 66, расположенной между промежуточной плоскостью и второй плоскостью 40. Аналогично, позиционирующие углубления 96 представляют собой удлиненные впадины, искривляющиеся так, что следуют по второму внутреннему краю 78 и проходят от промежуточной плоскости 42 к четвертой плоскости 72, расположенной между промежуточной плоскостью и первой плоскостью 38.

Кроме того, как видно с задней стороны, 6 теплопередающей пластины 2a, второй промежуточный участок 86 отверстия дополнительно содержит множество позиционирующих углублений 98 вдоль второй секции 82 второго внутреннего края 78 теплопередающей пластины 2a. Как иллюстрируется на фиг.4a, 4b и 4c, позиционирующих углубления 98 проходят от промежуточной плоскости 42 к четвертой плоскости 72, а соответственное дно позиционирующих углублений 98 проходит в местах Y на второй внутренний участок 84 отверстия заподлицо с ним.

Второй внешний участок 88 отверстия является плоским и проходит в промежуточной плоскости 42.

Вышеизложенное описание справедливо также для второй области 46 отверстия четвертой области 26 пластины, за исключением того, что первая секция ее второго внутреннего края проходит между длинной и короткой сторонами 10 и 14, соответственно, в также для ее второго отверстия.

Как явствует из фиг.1, в соответственном одном из четырех углов теплопередающей пластины 2a расположено одно из четырех отверстий 48 и 76, а симметрично по отношению к поперечной и продольной центральным осям 18 и 16 могут быть расположены первая и вторая области 44 и 46 отверстий, соответственно. Первая область 44 отверстия первой области 20 пластины является зеркальным отражением - относительно поперечной центральной оси 18 - первой области 44 отверстия третьей области 24 пластины, а также «инверсией» - относительно продольной центральной оси 16 - второй области 46 отверстия второй области 22 пластины. Соответствующим образом, область 46 отверстия второй и четвертой областей 22 и 26 пластины представляют собой зеркальные отражения друг друга, а область 46 отверстия четвертой области 26 пластины и первая область 44 отверстия третьей области 24 пластины являются «инверсиями» друг друга.

Как упоминалось ранее, теплопередающие пластины вышеописанного типа выполнены выровненными, причем между каждыми двумя соседними теплопередающими пластинами, образующими пакет пластин, предусмотрена одна прокладка 5. На фиг.5 иллюстрируется такая прокладка 5a, предусмотренная в передней канавке 27 для прокладки (фиг.1) вышеописанной теплопередающей пластины 2a. Прокладка 5a дополнительно проиллюстрирована подробнее на фиг.6a-f. Она содержит переднюю сторону 7, противоположную заднюю сторону 9 и две кольцевые части 11 прокладки (фиг.5). Кольцевые части 11 прокладки выполнены окружающими соответственные из отверстий в пределах второй и четвертой областей 22 и 26 пластины, соответственно, принадлежащих теплопередающей пластине 2a. Прокладка 5a дополнительно содержит две полукольцевые части 13 прокладок (фиг.5), выполненные частично окружающими соответственное одно из отверстий, а конкретнее - проходят лишь вдоль первой секции 52 ее первого внутреннего края 50 (фиг.3a) в пределах каждой из первой и третьей областей 20 и 24 пластины, соответственно, принадлежащих теплопередающей пластине 2a. Кольцевые и полукольцевые части 11 и 13 прокладок подробнее проиллюстрированы на фиг.6a и 6b, соответственно.

Кольцевые части 11 прокладки являются аналогичными. Одна из них будет описана далее со ссылками на фиг. 6a и 6c-6f. Она содержит внутренний край 15, состоящий из «внешней» первой секции 17 и «внутренней» второй секции 19, причем границы между первой и второй секциями проиллюстрированы пунктирными прямыми линиями, представленными на фиг.6a. Как явствует из фиг.6a, первая секция 17 составляет около 50% внутреннего края 15. Кроме того, кольцевая часть 11 прокладки содержит кольцевой внутренний участок 21 прокладки, в свою очередь, содержащий внутренний край 15, промежуточный участок 23 прокладки, частично окружающий внутренний участок 21 прокладки, и внешний участок 25 прокладки, окружающий промежуточный участок 23 прокладки. Как очевидно из фиг.6a, промежуточный и другие участки 23 и 25 прокладки являются не сплошными. Границы между внутренним, промежуточным и внешним участками 21, 23 и 25 прокладки иллюстрируются пунктирными кругами, представленными на фиг.6a, причем внутренний участок 21 прокладки проходит от внутреннего края 15 до пунктирного круга, крайнего изнутри, и вертикальными пунктирными прямыми линиями на фиг.6c-6e.

Поперечное сечение кольцевой части 11 прокладки вдоль первой секции 17 внутреннего края 15 и вдоль промежуточного участка 23 прокладки является, по существу, постоянным и проиллюстрировано на фиг.6c. Вдоль первой секции 17 внутреннего края 15 внутренний участок 21 прокладки и кольцевая часть 11 прокладки имеют максимальную толщину tα, промежуточный участок 23 прокладки имеет максимальную толщину tβ, а внешний участок 25 прокладки имеет максимальную толщину tγ, причем tα ˃ tγ ˃ tβ. Поперечное сечение кольцевой части 11 прокладки вдоль второй секции 19 внутреннего края 15 изменяется, см. фиг.6d, где иллюстрируется поперечное сечение по линиям E-E и F-F, представленным на фиг.6a, а на фиг.6e иллюстрируется поперечное сечение по линии H-H, представленной на фиг.6a. Левая сторона фиг.6e, т.е. поперечное сечение внутреннего участка 21 прокладки, также иллюстрирует поперечное сечение по линиям I-I и G-G, представленным на фиг.6a.

Как явствует из фиг.6a и 6d, а также из фиг.6f, где иллюстрируется кольцевая часть прокладки вдоль второй секции 19 внутреннего края 15 в каждом из двух отдельных мест L вдоль второй секции 19 внутреннего края 15, внутренний участок 21 прокладки содержит два выровненными выступа 29, 31, выступающие с противоположных передней и задней сторон 7 и 9, соответственно, прокладки 5a, придавая внутреннему участку 21 прокладки локально увеличенную толщину ˃ tα. Между выступами 29, 31 и в местах Z соответственно снаружи выступов 29, 31 максимальная толщина внутреннего участка 21 прокладки локально уменьшена до значения, которое ˂ tα. Как явствует из фиг.6d и 6f, в пределах выступов 29, 31 максимальная толщина внутреннего участка 21 прокладки изменяется вдоль второй секции 19 внутреннего края 15, оказываясь наибольшей - tµ - в центрах выступов и наименьшей - t_TT - на самых границах выступов, причем значение t_TT является несколько бóльшим, чем tα. Таким образом, границы выступов 29, 31 ограничены максимальной толщиной внутреннего участка 21 прокладки, превышающей tα. Промежуточный участок 23 прокладки имеет максимальную толщину tβ, а внешний участок 25 прокладки имеет максимальную толщину tγ, причем tµ > t_TT > tα > tγ > tβ. Как явствует из фиг.6e и 6f, в сечениях G-G, H-H и I-I, представленных на фиг.6a, где внутренний участок 21 прокладки является самым тонким, внутренний участок 21 прокладки и кольцевая часть 11 прокладки имеют максимальную толщину tΏ. Кроме того, в сечении H-H, представленном на фиг.6a, промежуточный участок 23 прокладки имеет максимальную толщину tβ, а внешний участок 25 прокладки имеет максимальную толщину tγ, причем tα > tγ > tΏ > tβ.

Таким образом, внутренний участок 21 прокладки имеет максимальную толщину t1 вдоль всего внутреннего края 15, за исключением положений у выступов 29, 31, и при этом t1 изменяется между tΏ и tα. Кроме того, внутренний участок 21 прокладки имеет максимальную толщину t2 в пределах выступов 29, 31, и при этом t2 изменяется между t_TT и tµ, причем t2 > t1. Внешний участок 25 прокладки имеет постоянное поперечное сечение, а значит - и постоянную максимальную толщину t3 = tγ, вдоль, по существу, всей его протяженности. Аналогично, промежуточный участок 23 прокладки имеет постоянное поперечное сечение, а значит - и постоянную максимальную толщину tβ < t3, вдоль, по существу, всей его протяженности.

Как проиллюстрировано на фиг.6a, 6d и 6e, внутренняя поверхность 33 внутреннего участка 21 прокладки, проходящая между передней и задней сторонами 7, 9 прокладки 5a является выпуклой или выпучивающейся наружу вдоль, по меньшей мере, части второй секции 19 внутреннего края 15.

Полукольцевые части 13 прокладки, принадлежащие прокладке 5a, аналогичны. Далее, с ссылками на фиг. 6b и 6c, будет описана одна из них. Как проиллюстрировано на фиг.6b, полукольцевая часть 13 прокладки содержит полукольцевой внутренний участок 35 прокладки, полукольцевой промежуточный участок 37 прокладки и полукольцевой внешний участок 41 прокладки, причем эти участки прокладки проходят друг вдоль друга, а посредине между ними расположен промежуточный участок прокладки. Границы между внутренним, промежуточным и внешним участками 35, 37 и 41 прокладки проиллюстрированы пунктирными полукругами, представленными на фиг.6b.

Поперечное сечение полукольцевой части 13 прокладки вдоль промежуточной части 41 прокладки является, по существу, постоянным и аналогичным поперечному сечению кольцевой части 11 прокладки вдоль промежуточной части 23 прокладки. Поэтому оно проиллюстрировано на фиг.6c и далее не обсуждается.

Поперечное сечение прокладки 5a наружи кольцевой и полукольцевой частей 11, 13 прокладки является, по существу, таким же, как поперечное сечение внутреннего участка 35 прокладки, принадлежащего полукольцевой части 13 прокладки.

В контексте нижеследующего описания должно быть понятно, что, как видно с передней стороны, выступы и углубления теплопередающей пластины представляют собой углубления и выступы, соответственно, теплопередающей пластины, как видно с задней стороны, и наоборот. Кроме того, в нижеследующем описании, «теплопередающая пластина» также именуется просто «пластиной».

Обращаясь к фиг.7a, 7b, 8a, 8b и 9, отмечаем, что в пакете пластин, частично проиллюстрированном на фиг.2, прокладка 5a расположена на пластине 2a, проиллюстрированной на фиг.5, причем задняя сторона 9 прокладки 5a контактирует с дном передней канавки 27 для прокладки пластины 2a. (Прокладка 5a снабжена выступающими наружу крепежными средствами, которые на фиг.5 еще не расположены надлежащим образом вокруг края пластины). Кольцевые части 11 прокладки, принадлежащие прокладке 5a, расположены вокруг соответственного одного из вторых отверстий 76 пластины 2а таким образом, что (фиг.4a и 6a) первые секции 17 внутренних краев 15 кольцевых частей 11 прокладки проходят вдоль первых секций 80 вторых внутренних краев 78 пластины 2a. Аналогично, вторые секции 19 внутренних краев 15 кольцевых частей 11 прокладки проходят вдоль вторых секций 82 вторых внутренних краев 78 пластины 2a. Тогда, поскольку конструкции и результаты измерения пластины 2a и прокладки 5a адаптированы друг к другу, вторые внутренний, промежуточный и внешний участки 84, 86 и 88 отверстия пластины 2a будут выровненными с внутренним, промежуточным и внешним участками 21, 23 и 25 прокладки, соответственно, принадлежащими прокладке 5a. Кроме того, выступы и углубления пластины 2a, как видно с ее передней стороны, окажутся введенными в зацепление с углублениями и выступами, соответственно, прокладки 5a, как видно с ее задней стороны 9. Например, как иллюстрируется на фиг.8b, где показаны вторые секции 82 вторых внутренних краев 78 пластины и один из кольцевых участках 11 прокладки вдоль второй секции 19 внутреннего края 15, выступы 31 кольцевых частей 11 прокладки окажутся принятыми в соответственной одной из углублений образованных вторыми опорными выступами 90 пластины 2a. Кроме того, как иллюстрируется на фиг.9, выступы, образованные позиционирующими углублениями 96 пластины 2a, окажутся принятыми в канавках, образованных в задней стороне 9 кольцевых частей 11 прокладки между внутренним и внешним участками 21 и 25 прокладки за счет относительно малой толщины промежуточных участков 23 прокладки.

Кроме того, полукольцевые части 13 прокладки, принадлежащие прокладке 5a, расположены вокруг соответственного одного из первых отверстий 48 пластины 2а, проходя вдоль первых секций 52 первых внутренних краев 50 пластины 2a (фиг.3a и 6b). Тогда первые внутренний, промежуточный и внешний участки 56, 58 и 60 отверстия пластины 2a будут выровненными с внутренним, промежуточным и внешним участками 35, 37 и 41 прокладки, соответственно, принадлежащими прокладке 5a. Позиционирующие выступы 68 пластины 2a окажутся принятыми в канавках, образованных в задней стороне 9 полукольцевых частей 13 прокладки между внутренним и внешним участками 35 и 41 прокладки за счет относительно малой толщины промежуточных участков 37 прокладки.

Пластина 2b расположена наверху прокладки 5a, «являющейся зеркальным отражением» по отношению к теплопередающей пластине 2a, так что передняя сторона 7 прокладки 5a контактирует с дном передней канавки 27 для прокладки теплопередающей пластины 2b, а выступы и углубления пластины 2b, как видно с ее передней стороны, введены в зацепление с углублениями и выступами, соответственно, прокладки 5a, как видно с ее передней стороны 7. Как явствует из фиг.7b, где показаны вторые секции 54 вторых внутренних краев 50 пластины и один из кольцевых участков 11 прокладки вдоль второй секции 19 внутреннего края 15, первые опорные выступы 62 пластины 2a упираются в соответственный один из первых опорных выступов 62 пластины 2b.

Еще одна прокладка 5b обращена к задней стороне 6 пластины 2a, при этом передняя сторона 7 прокладки 5b контактирует с дном задней канавки 39 для прокладки пластины 2a. Кроме того, прокладка 5b расположена так, что кольцевые части 11 прокладки, принадлежащие прокладке 5b, расположены вокруг соответственного одного из первых отверстий 48 пластины 2a, а полукольцевые части 13 прокладки, принадлежащие прокладке 5b, расположены вокруг соответственного одного из первых отверстий 76 пластины 2a. Выступы и углубления пластины 2a, как видно с ее задней стороны, введены в зацепление с углублениями и выступами, соответственно, прокладки 5b, как видно с ее передней стороны 7.

Пластина 2c обращена к прокладке 5b и «является зеркальным отражением» по отношению к пластине 2a, так что задняя сторона 9 прокладки 5b контактирует с дном задней канавки 39 для прокладки теплопередающей пластины 2c, а выступы и углубления пластины 2c, как видно с ее задней стороны, введены в зацепление с углублениями и выступами, соответственно, прокладки 5b, как видно с ее задней стороны 9. Как явствует из фиг.8b, вторые опорные выступы 90 пластины 2a упираются в соответственный один из вторых опорных выступов 90 пластины 2c.

Фиг.7a-b, 8a-b и 9 иллюстрируют пакет пластин, зажатый между торцевыми плитами ПТО, и прокладки, тем самым деформированные надлежащим образом для герметизации между пластинами. Как явствует из вышеизложенного описания пакета пластин и чертежей, пластина 2a в пределах ее первого и второго внутренних участков 56, 84 отверстия отделена от пластин 2b и 2c, за исключением положений на первом и втором опорных выступах 62, 90. Кольцевые части 11 прокладок, принадлежащие прокладкам 5a, 5b, заполняют пространство между пластинами полностью в области первого и второго внутренних участков 56, 84 отверстия. Полукольцевые части 13 прокладок, принадлежащие прокладкам 5a, 5b, заполняют пространство между пластинами полностью в области первого и второго внутренних участков 56, 84 отверстия вдоль первых секций 52, 80 первого и второго внутренних краев 50, 78 пластины. Вследствие этого, волокнам и частицам из текучих сред, подлежащих обработке в ПТО, будет нелегко прилипнуть, когда последние протекают через ПТО. Для дальнейшего снижения риска прилипания волокон и частиц при протекании через ПТО, кольцевые участки прокладки, как описано ранее, по меньшей мере, вдоль частей их внутренних краев выпучиваются наружу. Кроме того, первые и вторые опорные выступы 62, 90 в пределах первых и вторых внутренних краев участков окон пластин будут создавать необходимую опору пластин, предотвращая отклонение пластин.

Вышеописанный вариант осуществления данного изобретения следует считать лишь возможным. Специалист в данной области техники поймет, что рассмотренный вариант осуществления можно изменять целым рядом способов в рамках изобретательского замысла.

Пластины и прокладки в пакете пластин не обязательно должны быть идентичными. Предлагаемые пластину и прокладку можно сочетать с неидентичными пластинами и прокладками в той мере, в какой они имеют признаки в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Кроме того, пластины в пакете пластин не обязательно в чередующемся порядке «являются зеркальным отражением» по отношению друг к другу, а могут быть вместо этого «повернуты» по отношению друг к другу в чередующемся порядке.

В вышеописанном варианте осуществления внутренний участок прокладки, принадлежащий кольцевой части прокладки, имеет изменяющееся поперечное сечение, тогда как промежуточная и внешняя части прокладки имеют, по существу, неизменные поперечные сечения. Один из промежуточного и иного участков прокладки или оба они также могут иметь изменяющееся поперечное сечение. Например, промежуточный участок прокладки может иметь изменяющуюся толщину, вследствие чего будет ограничивать не непрерывную канавку между внутренним и внешним участками прокладки, а скорее множество отдельных канавок, согласующих позиционирующие выступы и углубления теплопередающей пластины.

В рамках объема притязаний изобретения возможны прокладки разных поперечных сечений. Прокладка, проиллюстрированная на чертежах, снабжена штапиками на ее передней стороне и штапиками на ее задней стороне вдоль части ее протяженности, чтобы повысить герметичность прокладки. Эти штапики можно частично или полностью исключить в альтернативных вариантах осуществления данного изобретения.

В вышеописанном варианте осуществления кольцевые участки прокладки выполнены как единое целое с остальной прокладкой. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, кольцевые участки прокладки могут быть сформированы как прокладки с отверстиями, отдельные от остальной прокладки.

В вышеописанном варианте осуществления кольцевые и полукольцевые части 11, 13 прокладки проходят весь путь до первого и второго внутренних краев теплопередающих пластин. В альтернативном варианте кольцевая и полукольцевая части прокладки могут проходить в пределах первого и второго внутренних краев теплопередающих пластин.

Количество опорных выступов, а также позиционирующих выступов и углублений, не обязательно должно быть таким, как в описанном варианте осуществления, а может быть бóльшим или меньшим. Кроме того, конструкцию опорных выступов, а также позиционирующих выступов и углублений, можно было бы изменять бесконечно. Кроме того, опорные выступы не обязательно проходят весь путь до внутренних краев пластины.

Позиционирующие выступы и углубления можно располагать на большем или меньшем расстоянии от первого и второго внутренних краев теплопередающей пластины, а прокладку можно спроектировать соответственно.

Вышеописанная прокладка содержит кольцевую и полукольцевую части прокладки, имеющие внутренние участки прокладки, выполненные с возможностью герметизации между двумя соседними теплопередающими пластинами, и внешние участки прокладки, выполненные с возможностью поддержания прокладки, позиционированной между пластинами правильно. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, кольцевая и полукольцевая части прокладки имеют внутренние участки прокладки, выполненные с возможностью заполнения пространства между пластинами полностью в области первого и второго внутренних участков отверстия без существенной деформации. Такие внутренние участки прокладки можно было бы спроектировать подобными внешним участкам прокладки, принадлежащим вышеописанными кольцевой и полукольцевой частям прокладки. Кроме того, в соответствии с этим альтернативным вариантом осуществления, кольцевая и полукольцевая части прокладки имеют внешние участки прокладки, выполненные с возможностью деформации с целью герметизации между пластинами. Такие внешние участки прокладки можно было бы спроектировать подобными внутренним участкам прокладки, принадлежащим вышеописанным кольцевой и полукольцевой частям прокладки. Естественно, для такой альтернативной прокладки следует должным образом изменить конструкцию теплопередающей пластины, подлежащей использованию с этой прокладкой.

Первая и вторая секции первого и второго внутренних краев пластины, а также первая и вторая секции внутреннего края кольцевой части прокладки, определяются конструкцией полукольцевой части прокладки, а конкретнее - тем, сколько есть отверстий, с возможностью окружать которые выполнена полукольцевая часть прокладки. Это иллюстрируется прямой пунктирной линией, представленной на фиг.5, помечающей, где полукольцевая часть прокладки покидает внутренний край пластины, который определяет протяженности первой и второй секций. Соответственно, возможны разные протяженности первой и второй секций первого и второго внутренних краев пластины, а также первой и второй секций внутреннего края кольцевой части прокладки.

Кроме того, внутренний, промежуточный и внешний участки отверстия и прокладки не обязательно должны иметь неизменную толщину вдоль их соответствующих длин.

И, наконец, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления данного изобретения первые и вторые опорные выступы теплопередающей пластины проходят также через первый и второй промежуточные участки отверстия и через первый и второй внешние участки отверстия, соединяясь с гребнями и впадинами рельефов гофров теплопередающей пластины. Кроме того, теплопередающая пластина содержит не позиционирующие выступы и не позиционирующие углубления. Вместо этого, вдоль первых секций первого и второго внутренних краев теплопередающей пластины первый и второй промежуточные участки отверстия проходят заподлицо с упомянутыми участками отверстия, т.е. в такой же плоскости, как первый и второй внутренние участки отверстия, а также первый и второй внешние участки отверстия. Кроме того, вдоль первых секций первого и второго внутренних краев теплопередающей пластины первый и второй внутренние участка отверстия, первый и второй промежуточные участки отверстия, а также первый и второй внешние участки отверстия являются не плоскими, а - вместо этого - гофрированными или волнистыми, как рассмотренные с соответственным центром отверстий, но по-прежнему проходящие в пределах первой и второй плоскостей, а не в них и не вне их. Прокладка в соответствии с этим альтернативным вариантом осуществления имеет конструкцию, адаптированную к теплопередающей пластине. Соответственно, выступы кольцевых частей прокладки, выступающие с передней и задней сторон прокладки, проходят также через промежуточный и внешний участки прокладки. Кроме того, снаружи любых штапиков внутренний, промежуточный и внешний участки прокладки имеют, по существу, аналогичную максимальную толщину, так что промежуточные участки прокладки проходят, по существу, заподлицо с внутренним и внешним участками прокладки. Соответственно, промежуточные участки прокладки не образуют канавки между внутренним и внешним участками прокладки. Для точного позиционирования и надежной фиксации прокладки, ее можно было бы снабдить дополнительными средствами крепления прокладки, аналогичными проиллюстрированным на фиг.5, и/или средствами крепления прокладки отличающегося типа. Например, такие средствами крепления прокладки отличающегося типа могли бы быть выступами, проходящими наружу от кольцевой и полукольцевой частей прокладки, причем эти выступы могли бы иметь толщину, равную расстоянию между двумя соседними теплопередающими пластинами в упомянутых местах выступов, или несколько меньшую. Эти выступы можно было бы выполнить упирающимися в противоположные гофры соседних теплопередающих пластин, предотвращая засасывание прокладки в отверстия. Кроме того, вдоль полукольцевых частей прокладки и кольцевых частей прокладки вдоль первой секции ее соответственных внутренних краев передняя и задняя стороны прокладки являются волнистыми, делая прокладку герметизированной надлежащим образом между двумя соседними теплопередающими пластинами.

Следует подчеркнуть, что определения «первый(-ая)», «второй(-ая), «третий(ья)», и т.д., употребляются здесь лишь для различения между объектами одного и того же типа, а не для выражения какой-либо разновидности взаимного порядка между этими объектами.

Следует подчеркнуть, что описание подробностей, не имеющих отношения к данному изобретению, опущено и что чертежи являются лишь схематическими, а не выполненными в масштабе. Следует также упомянуть, что некоторые из чертежей упрощены больше, чем остальные. Поэтому некоторые компоненты могут быть проиллюстрированы на одном чертеже, но обойдены вниманием на другом.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ ЧЕРТЕЖЕЙ

2, 2a, 2b, 2c - Теплопередающая пластина

4 - Передняя сторона пластины

5, 5a, 5b, 5c - Прокладка

6 - Задняя сторона пластины

7 - Передняя сторона прокладки

8 - Длинная сторона

9 - Задняя сторона прокладки

10 - Длинная сторона

11 - Кольцевая часть прокладки

12 - Короткая сторона

13 - Полукольцевая часть прокладки

14 - Короткая сторона

15 - Внутренний край

16 - Продольная центральная ось

17 - Первая секция

18 - Поперечная центральная ось

19 - Вторая секция

20 - Первая область пластины

21 - Внутренний участок прокладки

22 - Вторая область пластины

23 - Промежуточный участок прокладки

24 - Третья область пластины

25 - Внешний участок прокладки

26 - Четвертая область пластины

27 - Передняя канавка для прокладки

28 - Область распределения

29 - Выступ

30 - Область теплопередачи

31 - Выступ

32 - Внешний краевой участок

33 - Внутренняя поверхность

34 - Внешний край пластины

35 - Внутренний участок прокладки

36 - Гофры

37 - Промежуточный участок прокладки

38 - Первая плоскость

39 - Задняя канавка для прокладки

40 - Вторая плоскость

41 - Внешней участок прокладки

42 - Промежуточная плоскость

44 - Первая область окна

46 - Вторая область окна

48 - Первое отверстие

50 - Первый внутренний край

52 - Первая секция

54 - Вторая секция

56 - Первый внутренний участок окна

58 - Первый промежуточный участок

60 - Первый внешний участок

62 - Первый опорный выступ

64 - Первый верхний участок

66 - Третья плоскость

68 - Позиционирующий выступ

70 - Позиционирующее углубление

72 - Четвертая плоскость

74 - Позиционирующее углубление

76 - Второе отверстие

78 - Второй внутренний край

80 - Первая секция

82 - Вторая секция

84 - Второй внутренний участок окна

86 - Второй промежуточный участок окна

88 - Второй внешний участок окна

90 - Второй опорный выступ

92 - Второй верхний участок

94 - Позиционирующий выступ

96 - Позиционирующее углубление

98 - Позиционирующее углубление.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. Предложены теплопередающая пластина (2) и прокладка (5). Теплопередающая пластина (2) содержит, по меньшей мере, одну первую область (44) отверстия и противоположные переднюю и заднюю стороны (4, 6), первую и вторую плоскости (38, 40), ограничивающие протяженность теплопередающей пластины (2). Каждая из упомянутой, по меньшей мере, одной первой области (44) отверстия дополнительно содержит кольцевой первый внутренний участок (56) отверстия, проходящий вдоль первой и второй секций (52, 54) упомянутого первого внутреннего края (50), при этом первый внутренний участок (56) отверстия содержит опорные выступы (62) с верхним участком (64), проходящим в первой плоскости (38), а теплопередающая пластина (2) проходит в пределах первого внутреннего участка (56) отверстия и снаружи упомянутого количества первых опорных выступов (62) на некотором расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей (38, 40). Технический результат – предотвращение образования незаполненных зазоров между гофрированными или волнистыми внутренними краями теплопередающих пластин. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Теплопередающая пластина (2), содержащая, по меньшей мере, одну первую область (44) отверстия, противоположные переднюю и заднюю стороны (4, 6) и внешний краевой участок (32), содержащий гофры (36), проходящие между первой и второй плоскостями (38, 40), ограничивающими протяженность теплопередающей пластины (2), и в них, причем эти первая и вторая плоскости (38, 40) параллельны друг другу и промежуточной плоскости (42), проходящей между первой и второй плоскостями (38, 40), при этом передняя и задняя стороны (4, 6) теплопередающей пластины (2) обращены к первой и второй плоскостям (38, 40) соответственно, причем каждая из упомянутой, по меньшей мере, одной первой области (44) отверстия содержит первое отверстие (48), ограниченное кольцевым первым внутренним краем (50) теплопередающей пластины (2), при этом упомянутый первый внутренний край (50) состоит из первой и второй секций (52, 54), а первая секция (52) составляет 25-65% первого внутреннего края (50), переднюю канавку (27) для прокладки на передней стороне (4) теплопередающей пластины (2), проходящую вдоль первой секции (52) упомянутого первого внутреннего края (50), и заднюю канавку (39) для прокладки на задней стороне (6) теплопередающей пластины (2), проходящую вдоль первой и второй секций (52, 54) упомянутого первого внутреннего края (50), причем каждая из упомянутой, по меньшей мере, одной первой области (44) отверстия дополнительно содержит кольцевой первый внутренний участок (56) отверстия, проходящий вдоль первой и второй секций (52, 54) упомянутого первого внутреннего края (50), первый промежуточный участок (58) отверстия, окружающий первый внутренний участок (56) отверстия, и первый внешний участок (60) отверстия, окружающий первый промежуточный участок (58) отверстия, при этом передняя и задняя канавки (27, 39) для прокладок проходят в пределах первых внутреннего, промежуточного и внешнего участков отверстия (56, 58, 60), отличающаяся тем, что

первый внутренний участок (56) отверстия содержит, как видно с передней стороны (4) теплопередающей пластины (2), количество ≥1 первых опорных выступов (62) вдоль второй секции (54) первого внутреннего края (50), причем каждый из упомянутого количества первых опорных выступов (62) содержит первый верхний участок (64), проходящий в первой плоскости (38), а

теплопередающая пластина (2) проходит, в пределах первого внутреннего участка (56) отверстия и снаружи упомянутого количества первых опорных выступов (62), на расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей (38, 40).

2. Теплопередающая пластина (2) по п.1, которая проходит, в пределах первого внутреннего участка (56) отверстия и снаружи упомянутого количества первых опорных выступов (62), в той же плоскости, что и первый внутренний край (50), вдоль первого внутреннего края (50).

3. Теплопередающая пластина (2) по любому из предыдущих пунктов, в которой первый внутренний участок (56) отверстия является, по существу, плоским и проходит в промежуточной плоскости (42) вдоль всей первой секции (52) первого внутреннего края (50).

4. Теплопередающая пластина (2) по любому из предыдущих пунктов, в которой каждый из первых верхних участков (64) упомянутого количества первых опорных выступов (62) проходит от первого внутреннего края (50).

5. Теплопередающая пластина (2) по любому из предыдущих пунктов, в которой первый промежуточный участок (58) отверстия содержит, как видно с передней стороны (4) теплопередающей пластины (2), количество ≥1 позиционирующих выступов (68) и количество ≥1 позиционирующих углублений (70) вдоль первой секции (52) первого внутреннего края (50).

6. Теплопередающая пластина (2) по любому из предыдущих пунктов, в которой первый промежуточный участок (58) отверстия содержит, как видно с передней стороны (4) теплопередающей пластины (2), количество ≥1 позиционирующих углублений (74) вдоль второй секции (54) первого внутреннего края (50).

7. Теплопередающая пластина (2) по любому из предыдущих пунктов, в которой количество первых опорных выступов (62) вдоль второй секции (54) первого внутреннего края (50) ˃ 1, и при этом первый внутренний участок (56) отверстия между двумя соседними из первых опорных выступов (62) проходит между промежуточной плоскостью (42) и второй плоскостью (40).

8. Теплопередающая пластина (2) по любому из предыдущих пунктов, в которой первый внешний участок (60) отверстия является, по существу, плоским и проходит в промежуточной плоскости (42) вдоль всех первой и второй секций (52, 54) первого внутреннего края (50).

9. Теплопередающая пластина (2) по любому из предыдущих пунктов, содержащая, по меньшей мере, одну вторую область (46) отверстия, причем каждая из упомянутой, по меньшей мере, одной второй области (46) отверстия содержит второе отверстие (76), ограниченное кольцевым вторым внутренним краем (78) теплопередающей пластины (2), при этом упомянутый второй внутренний край (78) состоит из первой и второй секций (80, 82), а первая секция (80) составляет 25-65% второго внутреннего края (78), причем передняя канавка (27) для прокладки проходит вдоль первой и второй секций (80, 82) упомянутого второго внутреннего края (78), а задняя канавка (39) для прокладки проходит вдоль первой секции (80) упомянутого второго внутреннего края (78), при этом каждая из упомянутой, по меньшей мере, одной второй области (46) отверстия дополнительно содержит кольцевой второй внутренний участок (84) отверстия, проходящий вдоль первой и второй секций (80, 82) упомянутого второго внутреннего края (78), второй промежуточный участок (86) отверстия, окружающий второй внутренний участок (84) отверстия, и второй внешний участок (88) отверстия, окружающий второй промежуточный участок (86) отверстия, причем передняя и задняя канавки (27, 39) для прокладок проходят в пределах вторых внутреннего, промежуточного и внешнего участков (84, 86, 88) отверстия, при этом

второй внутренний участок (84) отверстия содержит, как видно с задней стороны (6) теплопередающей пластины (2), количество ≥1 вторых опорных выступов (90) вдоль второй секции (82) второго внутреннего края (78), причем каждый из упомянутого количества вторых опорных выступов (90) содержит второй верхний участок (92), проходящий во второй плоскости (40), а теплопередающая пластина (2) проходит, в пределах второго внутреннего участка (84) отверстия и снаружи упомянутого количества вторых опорных выступов (90), на расстоянии ≠ 0 от первой и второй плоскостей (38, 40).

10. Теплопередающая пластина (2) по п.9, которая проходит в пределах второго внутреннего участка (84) отверстия и снаружи упомянутого количества вторых опорных выступов (90) в той же плоскости, что и второй внутренний край (78), вдоль второго внутреннего края (78).

11. Теплопередающая пластина (2) по любому из пп.9, 10, в которой продольная и поперечная центральные оси (16, 18) теплопередающей пластины (2), которые проходят параллельно промежуточной плоскости (42) и перпендикулярно друг другу, определяют первую, вторую, третью и четвертую области (20, 22, 24, 26) пластины, причем первая и вторая области (20, 22) пластины расположены с одной и той же стороны от поперечной центральной оси (18), а первая и третья области (20, 24) пластины расположены с одной и той же стороны от продольной центральной оси (16), при этом каждая из первой и третьей областей (20, 24) пластины содержит одну из упомянутой, по меньшей мере, одной первой области (44) отверстия, а каждая из второй и четвертой областей (22, 26) пластины содержит одну из упомянутой, по меньшей мере, одной второй области (46) отверстия, при этом первая и вторая области (44, 46) отверстий расположены симметрично по отношению к поперечной и продольной центральным осям (18, 16).

12. Прокладка (5) для герметизации между двумя соседними теплопередающими пластинами (2) в теплообменнике, содержащая противоположные переднюю и заднюю стороны (7, 9), конфигурация которых обеспечивает упор в соответствующую одну из теплопередающих пластин (2), и, по меньшей мере, одну кольцевую часть (11) прокладки, конфигурация которой обеспечивает герметизацию вокруг двух перекрывающихся отверстий (48, 76) в теплопередающих пластинах (2), причем внутренний край (15) кольцевой части (11) прокладки состоит из первой и второй секций (17, 19), а первая секция (17) составляет 25-65% внутреннего края (15), при этом кольцевая часть (11) прокладки содержит кольцевой внутренний участок (21) прокладки, определяющий первую и вторую секции (17, 19) внутреннего края (15) кольцевой части (11) прокладки и проходящий вдоль них, промежуточный участок (23) прокладки, окружающий внутренний участок (21) прокладки, и внешний участок (25) прокладки, окружающий промежуточный участок (23) прокладки, отличающаяся тем, что

внутренний участок (21) прокладки имеет максимальную толщину t1 вдоль всего внутреннего края за исключением количества ≥1 мест (L) вдоль второй секции (19) внутреннего края (15), причем в каждом из упомянутых мест (L) внутренний участок (21) прокладки содержит выступ (29), выступающий с передней стороны (7), и выступ (31), выступающий с задней стороны (9), придавая внутреннему участку (21) прокладки максимальную толщину t2, при этом t2 ˃ t1.

13. Прокладка (5) по п.12, в которой внутренний участок (21) прокладки имеет, по существу, постоянное поперечное сечение вдоль всей первой секции (17) внутреннего края (15).

14. Прокладка (5) по любому из пп.12, 13, в которой внешний участок (25) прокладки имеет, по существу, постоянное поперечное сечение и максимальную толщину t3 вдоль всей его протяженности.

15. Прокладка (5) по п.14, в которой промежуточный участок (23) прокладки имеет вдоль всей его протяженности толщину ≤t3, а вдоль, по меньшей мере, части его протяженности толщину ˂t3.

16. Прокладка (5) по любому из пп.12-15, в которой упомянутое количество мест (L) вдоль второй секции (19) внутреннего края (15) составляет ˃1, и при этом максимальная толщина внутреннего участка (21) прокладки локально уменьшена по отношению к максимальной толщине внутреннего участка (21) прокладки вдоль первой секции (17) внутреннего края (15) между двумя соседними из упомянутых мест (L).

17. Прокладка (5) по любому из пп.12-16, в которой внутренняя поверхность (33) внутреннего участка (21) прокладки, проходящая между передней и задней сторонами (7, 9) прокладки (5), является выпуклой вдоль, по меньшей мере, части второй секции (19) внутреннего края (15).