AT379019B

AT379019B - Waermetauscher

Info

Publication number: AT379019B
Application number: AT292481A
Authority: AT
Inventors: Walter Dipl Ing Kuprian
Original assignee: Kuprian Systembau Ges M B H
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1985-11-11
Also published as: ATA292481A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher mit mehreren parallel zueinander ange- ordneten Platten, bei dem in jedem Zwischenraum zwischen zwei nebeneinander angeordneten Plat- ten eine gitterartige Konstruktion parallel zu den Platten angeordnet ist, und jede gitterartige
Konstruktion aus zwei Scharen von Stäben besteht, welche parallel zu zwei Richtungen verlaufen, welche aufeinander senkrecht stehen, wobei eine der beiden Scharen von Stäben jeder gitterartigen
Konstruktion vorzugsweise wellenförmig verlaufend ausgebildet ist.

Derartige Plattenwärmetauscher finden bei Anlagen zur Energierückgewinnung bzw. Wärme- gewinnung aus der Umwelt, aber auch bei Destillationsanlagen weit verbreitete Verwendung.

Im allgemeinen werden die aneinandergrenzenden Schichten, durch die das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Medium vorzugsweise gegenläufig geführt werden, von beispielsweise metallischen Platten abgegrenzt, die mit Sicken, Noppen od. dgl. ausgeführt oder versehen sind, damit einerseits der Abstand zwischen den Platten gegeben ist, anderseits bei den durchfliessenden
Medien eine gewisse Turbulenz erzeugt wird, die den Wärmeaustausch wesentlich begünstigt.

Die GB-PS Nr. 897, 131 zeigt eine Vorrichtung, bei der zwei Medien, nämlich Luft und eine
Flüssigkeit, durch Verdampfung zusammenwirken, um ein drittes Medium, im gegebenen Fall eine
Flüssigkeit, zu kühlen. Es sind zwar Gitter 29 vorgesehen, doch diese haben weder eine Stütz- funktion noch dienen sie zur Herstellung einer Turbulenz, sondern zum Begrenzen der dochtartigen
Schichten, die die zu verdampfende Flüssigkeit verteilen. Von diesem Stand der Technik ausgehend, soll erfindungsgemäss ein Plattenwärmetauscher geschaffen werden, dessen Bauweise wesentlich vereinfacht ist, so dass dieser Plattenwärmetauscher wirtschaftlich und äusserst preisgünstig herge- stellt werden kann und bei dem die Turbulenzbildung optimal gefördert wird.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass an der als Stützgitter ausgebildeten, gitterartigen Konstruktion beidseitig Platten druckfest anliegen und das Stützgitter die Platten statisch tragend distanziert.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass beim Gitter Längsstreben auf beiden Seiten der Querstreben sind.

Weiters ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Längsstreben zumindest auf einer Seite des Gitters paarweise angeordnet sind.

Besonders gute Ergebnisse wurden beim Wärmeaustausch mit einem Ausführungsbeispiel erzielt, bei dem vorgesehen war, dass die Längsstreben auf beiden Seiten der Querstreben des Gitters paarweise angeordnet sind und wellenförmig verlaufen, dass die Paare jeweils übereinander angeordnet sind und dass die Wellenlinien gegenläufig sind.

Als besonders vorteilhafte Materialien für die Herstellung der Gitterbauteile haben sich Kunststoffe, insbesondere Polypropylen, gezeigt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen eingehend beschrieben, ohne dass die Erfindung auf die gezeigten Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein soll.

Fig. l zeigt schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Wärmetauscher, wobei der Schnitt senkrecht zu der Fliessrichtung der Wärmetauschmedien verläuft. Fig. 2 zeigt eine schematisch gehaltene Draufsicht auf ein Gitter gemäss der Erfindung. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gitters gemäss der Erfindung.

Der erfindungsgemässe Wärmetauscher besteht aus mehreren Schichten, die im Rhythmus A, B ; A, B ; A, B usw. angeordnet sind. In den Schichten --A, B-- laufen die Wärmetauschmedien gegenläufig zueinander.

Die Schichten --A, B-- werden von plattenförmigen Bauteilen gebildet, die im Ausführungsbeispiel aus Polypropylen gefertigt und daher sehr chemikalienbeständig sind. Sehr hohes Tauschvermögen besitzen Anordnungen, bei denen die Platten aus Metallen, z. B. eloxiertes Aluminium und die Gitter aus Kunststoffen bestehen.

Die Bauteile --1-- der Schichten --A, B-- sind im Ausführungsbeispiel kastenförmig und
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als Bauteile-l-jedoch nur glatte Platten aufweisen, wodurch sich ein Aufbau ; Platte, Gitter, Platte, Gitter usw. ergibt.

Die Bauteile der Schicht --B-- sind Gitter --3--, die ebenso wie die Bauteile-l-aus
Kunststoff gefertigt sind. Es ist jedoch auch möglich, Tauscher aus Metallplatten und Streckmetall- gittern herzustellen.

Beim Gitter --3-- sind Längsstreben --4-- beidseitig der Querstreben --5-- angeordnet.

Vorteilhaft sind die Längsstreben --4-- und die Querstreben --5-- einstückig aus Kunststoff ge- spritzt bzw. gepresst. Die kastenförmigen bzw. rohrförmigen Bauteile-l-liegen beidseitig un- mittelbar an den Längsstreben --4-- der Gitter --3-- an, so dass die Gitter --3-- praktisch als
Abstandhalter zwischen den Bauteilen --1-- fungieren und die Durchflussbreite für das Wärmetausch- medium von der Stärke des Gitters --3-- bestimmt wird.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Längsstreben --4--, wie in der Fig. 2 ge- zeigt, paarweise angeordnet sind, um auf diese Art Durchflusskanäle für das Wärmetauschmedium zu bilden.

Für Anwendungen im hohen Temperaturbereich, beispielsweise bei der industriellen Wärmerückgewinnung bei Gasen, sind die Raumgitter vorteilhaft aus Streckmetall.

Besonders vorteilhaft bezüglich der Turbulenzbildung ist das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3, bei dem die Längsstreben --4-- ebenso wie in dem voran gezeigten Ausführungsbeispiel beidseitig der Querstreben --5-- angeordnet sind, jedoch wellenförmig verlaufen und die Bögen --4'-- der Längsstreben-4-- einander entgegengerichtet sind. Beim Durchlauf des Wärmetauschmediums wird eine ausgezeichnete, d. h. eine sehr starke Turbulenz erzeugt.

Der erfindungsgemässe Wärmetauscher ist in beliebigen Dimensionen leicht herstellbar, hat, wenn aus Kunststoff gefertigt, ausserdem nur geringes Gewicht und bringt ausgezeichnete Chemika- lienbeständigkeit.

Da Kunststoffe an sich schlechte Wärmeleiter sind, ergeben sich relativ grosse Tauscherflächen, die jedoch bei der Verwendung von Massekunststoffen immer noch sehr preisgünstig sind.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmetauscher mit mehreren parallel zueinander angeordneten Platten, bei dem in jedem Zwischenraum zwischen zwei nebeneinander angeordneten Platten eine gitterartige Konstruktion parallel zu den Platten angeordnet ist, und jede gitterartige Konstruktion aus zwei Scharen von Stäben besteht, welche parallel zu zwei Richtungen verlaufen, welche aufeinander senkrecht stehen, wobei eine der beiden Scharen von Stäben jeder gitterartigen Konstruktion vorzugsweise wellenförmig verlaufend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der als Stützgitter (3) ausge-
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Claims

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gitter (3) Längsstreben (4) auf beiden Seiten der Querstreben (5) sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstrebe (4) zumindest auf einer Seite des Gitters (3) paarweise angeordnet sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bauteile (1, 2) aus Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, sind.