Теплопередающая пластина и пластинчатый теплообменник, содержащий такую теплопередающую пластину

Теплопередающая пластина и пластинчатый теплообменник, содержащий такую теплопередающую пластину

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к теплопередающей пластине и ее конструкции. Изобретение также относится к пластинчатому теплообменнику, содержащему такую теплопередающую пластину.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пластинчатые теплообменники, ПТи, типично состоят из двух концевых пластин, между которыми размещено некоторое количество теплопередающих пластин выровненным образом, т.е. в пакете или блоке. Параллельные каналы для протекания образованы между теплопередающими пластинами, один канал между каждой парой теплопередающих пластин. Две текучие среды с первоначально разными температурами могут протекать через каждый второй канал для передачи тепла от одной текучей среды к другой, причем текучие среды входят и выходят из каналов через отверстия впускного и выпускного проемов в теплопередающих пластинах.

Типично, теплопередающая пластина содержит две концевые области и промежуточную теплопередающую область. Концевые области содержат отверстия впускного и выпускного проемов и распределительную область, отштампованную с распределительным рисунком из выступов и углублений, например, гребней и впадин, относительно базовой плоскости теплопередающей пластины. Аналогичным образом, теплопередающая область отштампована с теплопередающим рисунком из выступов и углублений, например, гребней и впадин, относительно указанной базовой плоскости. Ребра и впадины распределительного и теплопередающего рисунков одной теплопередающей пластины выполнены таким образом, чтобы контактировать, в областях контакта, с верхней и нижней соседней теплопередающей пластиной, соответственно, в пределах их соответствующих распределительной и теплопередающей областей.

Главная задача распределительной области теплопередающих пластин заключается в распространении текучей среды, входящей в канал, по ширине теплопередающей пластины до достижения текучей средой теплопередающей области, и в сборе текучей среды и ее направлении из канала после того как она прошла теплопередающую область. В противоположность этому, главная задача теплопередающей области заключается в передаче тепла. Так как распределительная область и теплопередающая область имеют разные главные задачи, распределительный рисунок обычно отличается от теплопередающего рисунка. Распределительный рисунок является таким, что он обеспечивает относительно слабое сопротивление потоку и небольшой перепад давления, что типично связано с более "открытой" конфигурацией распределительного рисунка, например так называемого рисунка шоколада, обеспечивающего относительно немного, но больших, областей контакта между соседними теплопередающими пластинами. Теплопередающий рисунок является таким, что он обеспечивает относительно сильное сопротивление потоку и большой перепад давления, что типично связано с более "плотной" конфигурацией теплопередающего рисунка, например, так называемого шевронного рисунка, обеспечивающего больше, но меньших, областей контакта, между соседними теплопередающими пластинами.

Местоположения и плотность областей контакта между двумя соседними теплопередающими пластинами зависят не только от расстояния между, но также от направления, гребнями и впадинами обеих теплопередающих пластин. В качестве примера, если две теплопередающие пластины содержат аналогичные, но зеркально-симметричные рисунки из прямых, равноразнесенных гребней и впадин, как показано на фиг.1a, где сплошные линии соответствуют гребням нижней теплопередающей пластины, а пунктирные линии соответствуют впадинам верхней теплопередающей пластины, причем гребни и впадины выполнены таким образом, чтобы контактировать друг с другом, в таком случае области контакта между теплопередающими пластинами (точки пересечения) будут располагаться на воображаемых равноразнесенных прямых линиях (штрихпунктирных), которые являются перпендикулярными относительно продольной центральной оси L теплопередающих пластин. В противоположность, как показано на фиг.1b, если гребни нижней теплопередающей пластины имеют меньший угол наклона, чем впадины верхней теплопередающей пластины, области контакта между теплопередающими пластинами вместо того будут располагаться на воображаемых равноразнесенных прямых линиях, которые не являются перпендикулярными относительно продольной центральной оси. В качестве другого примера, меньшее расстояние между гребнями и впадинами соответствует большему числу областей контакта. В качестве последнего примера, показанного на фиг.1с, гребни и впадины c большим углом наклона соответствуют большему расстоянию между воображаемыми равноразнесенными прямыми линиями и меньшему расстоянию между областями контакта, размещенными на одной и той же воображаемой равноразнесенной прямой линии.

В переходе между распределительной областью и теплопередающей областью, т.е., где рисунок пластины изменяется, прочность пакета теплопередающих пластин может быть в некоторой степени уменьшена по сравнению с прочностью остальной части пакета пластин вследствие неравномерного распределения областей контакта. Чем больше рассредоточены области контакта в переходе, тем ниже может быть прочность, так как области контакта локально могут располагаться на большом расстоянии друг от друга, что может приводить к большим нагрузкам на отдельных областях контакта. Следовательно, пакеты теплопередающих пластин с аналогичными, но зеркально-симметричными рисунками имеющих большой угол наклона, плотно размещенных гребней и впадин, типично прочнее на переходе, чем пакеты теплопередающих пластин с разными рисунками имеющих меньший угол наклона, менее плотно размещенных гребней и впадин.

Пластинчатый теплообменник может содержать один или более разных типов теплопередающих пластин в зависимости от его применения. Типично, различие между типами теплопередающих пластин заключается в конструкции их теплопередающих областей, при этом остальная часть теплопередающих пластин является по существу аналогичной. В качестве примера могут быть предусмотрены два разных типа теплопередающих пластин, один с имеющим большой угол наклона теплопередающим рисунком, так называемым рисунком с небольшим значением тета, который типично связан с относительно низкой теплопередающей способностью, и один с имеющим меньший угол наклона теплопередающим рисунком, так называемым рисунком с большим значением тета, который типично связан с относительно высокой теплопередающей способностью. Пакет пластин, содержащий только теплопередающие пластины с небольшим значением тета, может быть относительно прочным, так как он связан с относительно большим числом областей контакта, размещенных на одинаковом расстоянии от перехода между распределительной и теплопередающей областями (для иллюстрации можно сравнить с переходом между областью в соответствии с фиг.1a и областью в соответствии с фиг.1c). С другой стороны, пакет пластин, содержащий поочередно размещенные теплопередающие пластины с большим значением тета и небольшим значением тета, может быть относительно слабым, так как он связан с меньшим числом областей контакта, размещенных на одинаковом расстоянии от перехода (для иллюстрации можно сравнить с переходом между областью в соответствии с фиг.1a и областью в соответствии с фиг.1b).

Решение вышеприведенной проблемы приведено в собственной заявке на патент WO 2014/067757 настоящего заявителя, содержание которой включено в настоящее описание путем ссылки. Со ссылкой на фиг.2a и 2b, которые взяты из WO 2014/067757, решение включает обеспечение переходной области 2 между распределительной областью 4 и теплопередающей областью 6 теплопередающей пластины 8 независимо от типа пластины, т.е. от того, на что похож рисунок теплопередающей области. Тем самым, переход на распределительную область будет одинаковым независимо от того, какие типы теплопередающих пластин содержит пакет пластин. На фиг.2a, показана по существу часть теплопередающей пластины 8, при этом фиг.2b содержит увеличенный вид участка C части пластины фиг.2a и схематично показывает контакт между теплопередающей пластиной 8 и соседний теплопередающей пластиной.

Переходная область 2 предусмотрена с так называемым шевронным рисунком из гребней 10 и впадин (не показаны). Гребни 10 выполнены таким образом, чтобы контактировать, в областях контакта, с впадинами аналогичной, но зеркально-симметричной переходной области указанной соседней теплопередающей пластины. Рисунок в пределах переходной области 2 является таким, что гребни 10 и впадины имеют большой угол наклона и плотно размещены. Как упомянуто ранее, более плотные, имеющие больший угол наклона рисунки типично могут быть связаны с более близко размещенными областями контакта по ширине теплопередающей пластины. Более того, наклон гребней 10 и впадин в пределах переходной области 2 варьируется таким образом, что гребни и впадины становятся имеющими меньший угол наклона в направлении от одной длинной стороны 12 к другой длинной стороне 14 теплопередающей пластины 8. По той причине, что гребни 10 и впадины "отклоняются" таким образом, переходная область 2 существенно больше способствует равномерному распределению текучей среды по ширине теплопередающей пластины, чем она обеспечивала бы, если гребни и впадины вместо того имели бы одинаковый угол наклона.

Переходная область 2 имеет форму дуги. Более конкретно, граничная линия 16 между переходной областью 2 и распределительной областью 4, если смотреть от теплопередающей области 6, является выпуклой и проходит таким образом, что максимальное число областей 18 контакта в пределах распределительной области 4 размещено на одинаковом расстоянии от граничной линии 16, и максимальное число областей 20 контакта в пределах переходной области 2 размещено на одинаковом расстоянии от граничной линии 16. Это делает пакет пластин, содержащий теплопередающую пластину 8, относительно прочным на переходе между переходной областью 2 и распределительной областью 4. Кроме того, граничная линия 22 между переходной областью 2 и теплопередающей областью 6 также является выпуклой, если смотреть от теплопередающей области. Она имеет протяженность, аналогичную граничной линии (не показана) между двумя поперечными подобластями теплопередающей области для обеспечения возможности изготовления теплопередающих пластин разных размеров, содержащих разное число теплопередающих подобластей, посредством использования модульного инструмента. Как ясно из фиг.2b, несколько областей 24 контакта теплопередающей области 6 размещено на одинаковом расстоянии от граничной линии 22, и несколько областей 20 контакта в пределах переходной области 2 размещено на одинаковом расстоянии от граничной линии 22. Это может сделать пакет пластин относительно слабым на переходе между переходной областью 2 и теплопередающей областью 6.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении теплопередающей пластины, которая обеспечивает возможность образования пакета пластин, который является более прочным в переходе на теплопередающую область по сравнению с предшествующим уровнем техники. Основная идея изобретения заключается в увеличении числа областей контакта, размещенных на одинаковом расстоянии от граничной линии между переходной и теплопередающей областями теплопередающей пластины, посредством соответствующей протяженности граничной линии и соответствующего рисунка в пределах переходной области. Тем самым, в пакете пластин, содержащем теплопередающую пластину, на переходе может достигаться более равномерное распределение нагрузки, что повышает прочность пакета пластин. Другая цель настоящего изобретения заключается в обеспечении пластинчатого теплообменника, содержащего такую теплопередающую пластину. Теплопередающая пластина и пластинчатый теплообменник для достижения вышеприведенных целей определены в прилагаемой формуле изобретения и рассмотрены ниже.

Следует подчеркнуть, что термин "область контакта" используется здесь как для областей одной теплопередающей пластины, в которых теплопередающая пластина выполнена таким образом, чтобы контактировать с соседней теплопередающей пластиной, так и для областей взаимного фактического сцепления между двумя соседними теплопередающими пластинами.

Теплопередающая пластина в соответствии с изобретением имеет центральную плоскость протяженности и первую и вторую длинную сторону. Она содержит распределительную область, переходную область и теплопередающую область, размещенные последовательно вдоль продольной центральной оси теплопередающей пластины. Переходная область примыкает к распределительной области вдоль первой граничной линии и теплопередающей области вдоль второй граничной линии. Теплопередающая область, распределительная область и переходная область предусмотрены с теплопередающим рисунком, распределительным рисунком и переходным рисунком, соответственно. Переходный рисунок отличается от распределительного рисунка и теплопередающего рисунка и содержит переходные выступы и переходные углубления относительно центральной плоскости протяженности. Переходная область содержит первую подобласть, вторую подобласть и третью подобласть, размещенные последовательно между первой и второй граничными линиями. Первая, вторая и третья подобласти примыкают друг к другу вдоль пятой и шестой граничных линий, соответственно, проходящих между и вдоль соседних одних из переходных выступов. Первая подобласть является ближайшей к первой длинной стороне, при этом третья подобласть является ближайшей ко второй длинной стороне. Воображаемая прямая линия проходит между двумя концевыми точками каждого переходного выступа с наименьшим углом α_n, n=1, 2, 3… относительно продольной центральной оси. Наименьший угол α_n для по меньшей мере основной части переходных выступов в пределах первой подобласти по существу равен первому углу α₁. В пределах второй подобласти наименьший угол α_n варьируется между переходными выступами таким образом, что наименьший угол α_n для по меньшей мере основной части переходных выступов в пределах второй подобласти больше указанного первого угла α₁ и увеличивается в направлении от первой длинной стороны ко второй длинной стороне. Теплопередающая пластина отличается тем, что по меньшей мере основная часть второй граничной линии является прямой и по существу перпендикулярной относительно продольной центральной оси теплопередающей пластины. Более того, наименьший угол α_n для первой группы переходных выступов в пределах третьей подобласти по существу равен указанному первому углу α₁. Пятая граничная линия между первой и второй подобластями расположена, если смотреть от первой длинной стороны теплопередающей пластины, непосредственно до первых двух следующих друг за другом переходных выступов в пределах переходной области, которые оба связаны с наименьшим углом α_n, большим, чем вышеприведенный первый угол α₁. Более того, шестая граничная линия между второй и третьей подобластями расположена, если смотреть от пятой граничной линии, непосредственно до первых двух следующих друг за другом переходных выступов в пределах переходной области, которые оба связаны с наименьшим углом α_n, равным первому углу α₁.

Факт, заключающийся в том, что пятая и шестая граничные линии проходят между и вдоль соседних одних из переходных выступов означает, что каждый из переходных выступов, в целом, будет располагаться в пределах одной конкретной подобласти.

В случае прямого переходного выступа, соответствующая воображаемая прямая линия будет проходить вдоль всего переходного выступа. Это не будет таковым для непрямого переходного выступа.

Все переходные выступы в пределах второй подобласти могут быть связаны с разными углами, или некоторые, но не все, из переходных выступов могут быть связаны с одинаковым углом.

Переходная область теплопередающей пластины может быть выполнена таким образом, чтобы контактировать с переходной областью соседней теплопередающей пластины, предусмотренной с аналогичным, но зеркально-симметричным рисунком. В таком случае, первая, вторая и третья подобласти одной переходной области будут контактировать с по меньшей мере третьей, второй и первой подобластями, соответственно, другой переходной области. Точное взаимодействие между двумя переходными областями зависит от местоположений и протяженностей пятой и шестой граничных линий.

По той причине, что по меньшей мере основная часть второй граничной линии является прямой и по существу перпендикулярной относительно продольной центральной оси теплопередающей пластины, может быть получено относительно большое число областей контакта в пределах теплопередающей области, размещенных на одинаковом расстоянии от второй граничной линии, в частности, если теплопередающая пластина выполнена таким образом, чтобы контактировать с другой теплопередающей пластиной в соответствии с изобретением, предусмотренной с таким же теплопередающим рисунком, зеркально-симметричным.

По той причине, что обе первая и третья подобласти содержат переходные выступы, имеющие наименьший угол, равный указанному первому углу α₁, может быть получено относительно большое число областей контакта первой и третьей подобластей переходной области, размещенных на одинаковом расстоянии от второй граничной линии. Это не зависит от того, выполнена ли теплопередающая пластина таким образом, чтобы контактировать с другой теплопередающей пластиной в соответствии с изобретением, предусмотренной с одинаковым теплопередающим рисунком или другим рисунком, или нет.

Теплопередающая пластина может быть такой, что по меньшей мере основная часть переходных выступов из указанной первой группы переходных выступов в пределах третьей подобласти проходит от второй граничной линии. Тем самым, может быть получено относительно большое число областей контакта третьей подобласти переходной области рядом с, или даже по существу на, второй граничной линией. Это обеспечивает возможность оптимизации прочности, в переходе на теплопередающую область, пакета пластин, содержащего теплопередающую пластину.

Теплопередающая пластина может быть выполнена таким образом, что наименьший угол α_n для второй группы переходных выступов в пределах третьей подобласти больше указанного первого угла α₁. Это может способствовать направлению текучей среды ко второй длинной стороне теплопередающей пластины, что, в свою очередь, приводит к более равномерному распределению текучей среды по ширине теплопередающей пластины. Более того, по меньшей мере основная часть переходных выступов из указанной второй группы может проходить от первой граничной линии. Тем самым, может быть получено относительно большое число областей контакта третьей подобласти переходной области рядом с, или даже по существу на, первой граничной линией. Это обеспечивает возможность оптимизации прочности, в переходе на распределительную область, пакета пластин, содержащего теплопередающую пластину.

Каждый из по меньшей мере основной части переходных выступов в пределах третьей подобласти, проходящей от второй граничной линии, может быть соединен с соответствующим одним из переходных выступов в пределах третьей подобласти, проходящей от первой граничной линии. Тем самым, могут быть получены непрерывные гребни, проходящие от первой ко второй граничной линии, которые, в свою очередь, обеспечивают возможность управляемого направления текучей среды через переходную область. Один или более выступов, проходящих от второй граничной линии, могут быть соединены с одним и тем же выступом, проходящим от первой граничной линии таким образом, чтобы образовывать "моно гребень" или разветвляющийся гребень. Более того, гребни могут быть выполнены за одно целое.

Конфигурация переходной области теплопередающей пластины может быть такой, что наименьшее расстояние между воображаемыми прямыми линиями двух соседних, вдоль протяженности друг друга, переходных выступов в пределах третьей подобласти является по существу постоянным в пределах основного участка третьей подобласти. Тем самым, может быть получено относительно большое число равноразнесенных областей контакта третьей подобласти переходной области, размещенных на одинаковом расстоянии от второй граничной линии.

Теплопередающая область может граничить с третьей подобластью переходной области вдоль 10-40% второй граничной линии. Такой интервал обеспечивает возможность того, что теплопередающая пластина имеет относительно большое число областей контакта третьей подобласти переходной области на одинаковом расстоянии от второй граничной линии, но по-прежнему имеет относительно узкую переходную область, т.е. относительно большую теплопередающую область. Более короткая граница между теплопередающей областью и третьей подобластью типично связана с меньшим числом областей контакта и более узкой переходной областью, и наоборот.

Центральный участок первой граничной линии может являться дугообразным и выпуклым, если смотреть от теплопередающей области, таким образом центральный участок первой граничной линии совпадает с контуром воображаемого овала. Более того, первая граничная линия может отклоняться от контура воображаемого овала снаружи центрального участка. По той причине, что не требуется, чтобы первая граничная линия была выпуклой на всем протяжении, протяженность распределительной области рядом со второй длинной стороной теплопередающей пластины может быть такой, чтобы способствовать направлению текучей среды ко второй длинной стороне теплопередающей пластины, как будет дополнительно рассматриваться ниже. В свою очередь, это приводит к более равномерному распределению текучей среды по ширине теплопередающей пластины.

Второй внешний участок первой граничной линии, который проходит от центрального участка первой граничной линии по направлению ко второй длинной стороне теплопередающей пластины, может проходить по направлению ко второй граничной линии. Это может означать, что дистальная концевая точка второго внешнего участка первой граничной линии расположена ближе ко второй граничной линии, чем его концевая точка, соединенная с его центральным участком. В свою очередь, это может вызывать увеличенную протяженность распределительной области рядом со второй длинной стороной теплопередающей пластины, которая может продлевать "время пребывания", в пределах распределительной области, текучей среды.

Более того, второй внешний участок первой граничной линии может проходить на некотором расстоянии от, и по существу параллельно относительно, четвертой граничной линии, ограничивающей распределительную область. Это может привести к относительно равномерному распределению областей контакта между вторым внешним участком первой граничной линии и четвертой граничной линией.

Центральный участок первой граничной линии может занимать 40-90% ширины теплопередающей пластины, причем интервал обеспечивает возможность оптимизации касательно равномерного распределения текучей среды по ширине пластины.

Пластинчатый теплообменник в соответствии с настоящим изобретением содержит теплопередающую пластину, как описана выше.

Еще другие цели, признаки, аспекты и преимущества изобретения будут очевидными из нижеследующего подробного описания, а также из чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение теперь будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи, на которых

на фиг.1a-1c показаны области контакта между разными парами рисунков теплопередающей пластины,

фиг.2a-2b представляют собой виды сверху теплопередающей пластины в соответствии с предшествующим уровнем техники,

фиг.3 представляет собой вид спереди пластинчатого теплообменника в соответствии с изобретением,

фиг.4 представляет собой вид сбоку пластинчатого теплообменника фиг.3,

фиг.5 представляет собой вид сверху теплопередающей пластины в соответствии с изобретением,

фиг.6 представляет собой увеличенный вид части теплопередающей пластины фиг.5,

фиг.7 представляет собой увеличенный вид участка части теплопередающей пластины фиг.6, и схематично показывает области контакта теплопередающей пластины,

фиг.8 представляет собой схематичный разрез распределительных выступов распределительного рисунка теплопередающей пластины,

фиг.9 представляет собой схематичный разрез распределительных углублений распределительного рисунка теплопередающей пластины,

фиг.10 представляет собой схематичный разрез переходных выступов и переходных углублений переходного рисунка теплопередающей пластины, и

фиг.11 представляет собой схематичный разрез теплопередающих выступов и теплопередающих углублений теплопередающего рисунка теплопередающей пластины.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Со ссылкой на фиг.3 и 4, показан полусварной пластинчатый теплообменник 26. Он содержит первый концевую пластину 28, вторую концевую пластину 30 и некоторое количество теплопередающих пластин, размещенных между первой и второй концевыми пластинами 28 и 30, соответственно. Все теплопередающие пластины являются одного типа. Одна из них обозначена позицией 32 и показана более подробно фиг.5. Теплопередающие пластины размещены в пакет 34 пластин с передней стороной (показанной на фиг.5) одной теплопередающей пластины, обращенной к передней стороне первой соседней теплопередающей пластины, и задней стороной (не показана) указанной одной пластины, обращенной к задней стороне второй соседней теплопередающей пластины, посредством поворота указанных первой и второй соседних пластин на 180 градусов вокруг горизонтальной центральной оси x.

Теплопередающие пластины приварены друг к другу попарно таким образом, чтобы образовывать кассеты, причем кассеты отделены друг от друга посредством прокладок (не показаны). Теплопередающие пластины вместе с прокладками и сварными швами образуют параллельные каналы, выполненные с возможностью приема двух текучих сред для передачи тепла от одной текучей среды к другой. С этой целью, первая текучая среда размещена с возможностью протекания в каждом втором канале, и вторая текучая среда размещена с возможностью протекания в остальных каналах. Первая текучая среда входит и выходит из пластинчатого теплообменника 26 через впуск 36 и выпуск 38, соответственно. Аналогичным образом, вторая текучая среда входит и выходит из пластинчатого теплообменника 26 через впуск 40 и выпуск 42, соответственно. Для того чтобы пакет 34 пластин был герметичным, теплопередающие пластины должны прижиматься друг к другу, посредством чего прокладки обеспечивают уплотнение между теплопередающими пластинами. С этой целью, пластинчатый теплообменник 26 содержит некоторое количество стягивающих средств 44, предназначенных для прижимания первой и второй концевых пластин 28 и 30, соответственно, друг к другу.

Конструкция и работа полусварного пластинчатого теплообменника являются общеизвестными и не будут подробно описываться здесь.

Теплопередающая пластина 32 теперь будет дополнительно описываться со ссылкой на фиг.5, 6 и 7, на которых показана готовая теплопередающая пластина, часть A теплопередающей пластины и участок C части A теплопередающей пластины, соответственно, и фиг.8, 9, 10 и 11, на которых показаны разрезы выступов и углублений теплопередающей пластины.

Теплопередающая пластина 32 представляет собой, по существу, прямоугольный лист из нержавеющей стали. Она имеет центральную плоскость c-c протяженности (см. фиг.4), параллельную относительно плоскости фиг.5, 6 и 7, и относительно продольной центральной оси y теплопередающей пластины 32, и первую длинную сторону 46 и вторую длинную сторону 48. Теплопередающая пластина 32 дополнительно содержит первую концевую область 50, вторую концевую область 52 и теплопередающую область 54, размещенную между ними. В свою очередь, первая концевая область 50 содержит отверстие 56 впускного проема для первой текучей среды и отверстие 58 выпускного проема для второй текучей среды, размещенные с возможностью сообщения с впуском 36 и выпуском 42, соответственно, пластинчатого теплообменника 26. Аналогичным образом, в свою очередь, вторая концевая область 52 содержит отверстие 60 впускного проема для второй текучей среды и отверстие 62 выпускного проема для первой текучей среды, размещенные с возможностью сообщения с впуском 40 и выпуском 38, соответственно, пластинчатого теплообменника 26. В дальнейшем, только первая одна из первой и второй концевых областей будет описываться, так как конструкции первой и второй концевых областей являются одинаковыми, но частично зеркально-симметричными (переходные области не являются зеркально-симметричными) относительно горизонтальной центральной оси x.

Первая концевая область 50 содержит распределительную область 64 и переходную область 66. Первая граничная линия 68 отделяет распределительную и переходную области, и переходная область 66 граничит с теплопередающей областью 54 вдоль второй граничной линии 70. Третья и четвертая граничные линии 72 и 74, соответственно, которые проходят от точки 76 соединения к соответствующим первой и второй концевой точке 78, 80 второй граничной линии 70, через соответствующие первую и вторую концевую точку 82, 84 первой граничной линии 68, ограничивают распределительную область 64 и переходную область 66 от остальной части первой концевой области 50. Третья и четвертая граничные линии являются аналогичными, но зеркально-симметричными относительно продольной центральной оси y. Распределительная область проходит от первой граничной линии 68 между отверстиями 56 и 58 впускного и выпускного проемов, соответственно.

Со ссылкой конкретно на фиг.6, вторая граничная линия 70 является прямой и перпендикулярной относительно продольной центральной оси y теплопередающей пластины 32. Первая граничная линия 68 содержит центральный участок 68a, который является дугообразным и выпуклым, если смотреть от теплопередающей области 54. Более конкретно, центральный участок 68a совпадает с контуром воображаемого овала (не показан), и он занимает 62% ширины w теплопередающей пластины 32. Более того, первая граничная линия 68 содержит первый внешний участок 68b и второй внешний участок 68c, проходящие от соответствующей концевой точки 86 и 88 центрального участка 68a. Первый и второй внешние участки являются аналогичными, но зеркально-симметричными относительно продольной центральной оси y. Соответствующая первая секция 68bʹ и 68cʹ первого и второго внешних линейных участков 68b и 68c проходит по направлению к первой и второй длинным сторонам 46 и 48, соответственно, и по направлению ко второй граничной линии 70. Как понятно из фигур, первая и вторая линейные секции 68bʹ и 68cʹ проходят, по существу, параллельно относительно третьей и четвертой граничных линий 72 и 74, соответственно, ограничивая распределительную область 64. Более того, соответствующая вторая секция 68bʹʹ и 68cʹʹ первого и второго внешних линейных участков 68b и 68c проходит по направлению к первой и второй длинным сторонам 46 и 48, соответственно, и параллельно относительно второй граничной линии 70.

Со ссылкой конкретно на фиг.7, распределительная область 54 отштампована с распределительным рисунком из вытянутых распределительных выступов 90 (сплошные четырехугольники) и распределительных углублений 92 (пунктирные четырехугольники) относительно центральной плоскости c-c протяженности. Только несколько из этих распределительных выступов и углублений показаны на фигурах. Распределительные выступы 90 размещены вдоль воображаемых линий 94 выступов, каждая из которых проходит, по существу, параллельно относительно соответствующего участка четвертой граничной линии 74, соответствующий участок которой проходит от точки 76 соединения. На фиг.8 показан разрез распределительных выступов 90, взятый, по существу, перпендикулярно относительно соответствующих воображаемых линий 94 выступов. Аналогичным образом, распределительные углубления 92 размещены вдоль воображаемых линий 96 углублений, каждая из которых проходит, по существу, параллельно относительно соответствующего участка третьей граничной линии 72, соответствующий участок которой проходит от точки 76 соединения. На фиг.9 показан разрез распределительных углублений 92, взятый, по существу, перпендикулярно относительно соответствующей воображаемой линии 96 углубления.

Распределительные выступы 90 теплопередающей пластины 32 выполнены таким образом, чтобы контактировать, вдоль всей своей длины, с соответствующими распределительными выступами в пределах второй концевой области расположенной сверху теплопередающей пластины, при этом распределительные углубления 92 выполнены таким образом, чтобы контактировать, вдоль всей своей длины, с соответствующими распределительными углублениями в пределах второй концевой области расположенной снизу теплопередающей пластины. Распределительный рисунок представляет собой так называемый шоколадный рисунок.

Как ясно из фиг.7, распределительный выступ 90 вдоль каждой из воображаемых линий 94 выступов, и распределительные углубления 92 вдоль каждой из воображаемых линий 96 углублений, размещенные наиболее близко к первой граничной линии 68, размещены рядом с, и, по существу, на одинаковом расстоянии от, центральным участком 68a, первым внешним участком 68b и вторым внешним участком 68c, соответственно.

Со ссылкой на фиг.5, переходная область 66 отштампована с переходным рисунком из поочередно размещенных переходных выступов 98 и переходных углублений 100 (из которых только несколько показаны) в форму гребней и впадин, соответственно, относительно центральной плоскости c-c протяженности. На фиг.10 показан разрез переходных выступов 98 и переходных углублений 100, взятый, по существу, перпендикулярно относительно их протяженности. В дальнейшем, объяснение будет сфокусировано на переходных выступах (вследствие сходств между переходными выступами и переходными углублениями, соответствующее объяснение, сфокусированное на переходных углублениях, было бы излишним).

Каждый из переходных выступов 98 проходит вдоль линии, которая является аналогичной соответствующей части четвертой граничной линии 74, как будет дополнительно рассмотрено ниже. Более того, каждый из переходных выступов 98 связан с наименьшим углом α_n, n=1, 2, 3…, измеренным между продольной центральной осью y и воображаемой прямой линией 102, которая проходит между двумя концевыми точками 104 и 106 каждого переходного выступа 98 (показано для двух из переходных выступов на фиг.5). Здесь, наименьший угол α_n измеряется от воображаемой прямой линии 102 до продольной центральной оси y в направлении по часовой стрелке. Соответствующий наибольший угол, взамен здесь измерялся бы в направлении против часовой стрелки.

Более того, со ссылкой на фиг.6, переходная область 66 разделена на первую подобласть 66a, вторую подобласть 66b и третью подобласть 66c, при этом первая и третья подобласти расположены рядом с первой и второй длинными сторонами 46 и 48, соответственно, теплопередающей пластины 32, и вторая подобласть размещена между первой и третьей подобластями. Первая и вторая подобласти 66a и 66b, соответственно, примыкают друг к другу вдоль пятой граничной линии 108, проходящей между и вдоль переходных выступов 98a и 98b, при этом вторая и третья подобласти 66b и 66c, соответственно, примыкают друг к другу вдоль шестой граничной линии 110, проходящей между и вдоль переходных выступов 98c, 98d и 98e.

Каждый из переходных выступов 98 в пределах первой подобласти 66a проходит от первой граничной линии 68 ко второй граничной линии 70 и вдоль линии, которая является аналогичной соответствующей верхней прямой части четвертой граничной линии 74. Таким образом, переходные выступы 98 в пределах первой подобласти 66a являются параллельными и связаны с одинаковым наименьшим углом, первым углом α₁.

Каждый из переходных выступов 98 в пределах второй