AT389756B - Plattenwaermeaustauscher - Google Patents

Description

Nr. 389756

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmeaustauscher, der aus einem Stapel von aus Blech gepreßten Wärmeaustauschplatten besteht, die mindestens zwei voneinander getrennte Durchflnßsysteme für fließfähige Medien bilden, zwischen denen der Wärmeaustausch erfolgt, welcher Wärmeaustauscher zur gegenseitigen Abdichtung der Durchflußsysteme und zur Abdichtung der zwischen den Wärmeaustauschplatten liegenden 5 Durchflußräume nach außen mit leistenartigen Dichtungen aus Gummi, Kunststoff oder dgl. versehen ist, die zwischen je zwei im Stapel benachbart liegende Wärmeaustauschplatten an diesen Platten anliegend eingefügt und mit einer dieser Platten verbunden sind.

Bei Plattenwärmeaustauschem vorgenannter Art ist in der Regel zwischen je zwei benachbarten Wärmeaustauschplatten ein Durchflußraum vorgesehen, durch den eines der Medien strömt, wobei der 10 Wärmeaustausch von einem solchen Durchflußraum durch die diesen Durchflußraum begrenzenden Wärmeaustauschplatten hindurch zu benachbarten Durchflußräumen, die von einem andere Medium durchströmt werden, erfolgt. Die Durchflußräume sind nach außen hin durch am Rand der Wärmeaustauschplatten verlaufende leistenartige Dichtungen abgeschlossen, und es sind in der Regel auch in dem zwischen zwei benachbarten Wärmeaustauschplatten gelegenen Bereich Zonen vorgesehen, welche gegen den zwischen den betreffenden Platten 15 liegenden Durchflußraum abgetrennt bzw. abgedichtet sind und zusammen mit geeigneten Öffnungen in den Wärmeaustauschplatten in Querrichtung durch den Plattenstapel führende Duchgänge bilden, welche der Zu· und Ableitung der Medien zu den Durchflußräumen dienen; solche Räume haben oft eine kreisrunde Gestalt und sind demgemäß von kreisrund oder polygonal verlaufenden leistenartigen Dichtungen umgeben. Bei den bekannten Plattenwärmeaustauschem dieser Art sind die Dichtungen, welche in der Regel aus Gummi, Kunstgummi, 20 Kunststoff, Gummiasbest oder ähnlichen Materialien bestehen, mit einer Wärmeaustanschplatte fest verbunden, sodaß die Dichtungen beim Zusammenbau eines solchen Plattenwärmeaustauschers keine besondere Handhabung verlangen und sicher positioniert sind. Diese Dichtungen liegen an der der genannten Wärmeaustauschplatte zugewandten Seite einer benachbarten Wärmeaustauschplatte, die zusammen mit der erstgenannten Wärmeaustauschplatte jenen Durchflußraum begrenzt, der durch die betreffende Dichtung abgeschlossen ist, nur 25 unter Druck an, wobei die Andruckkraft durch das Zusammenpressen der Wärmeaustauschplatten zu einen Stapel erzeugt wird. Es ist für eine gute Dichtwirkung an den genannten Stellen, an denen die Dichtungen bloß unter Druck an den Wärmeaustauschplatten anliegen, wesentlich, daß das Material, aus dem diese leistenartigen Dichtungen bestehen, eine hinreichende Elastizität besitzt und dadurch unter dem Einfluß der Andruckkraft im Material der Dichtungen Spannungen vorliegen, sodaß trotz eines einfachen Anliegens der Dichtungen an den 30 Wärmeaustauschplatten an diesen Anliegestellen eine zufriedenstellende Abdichtung erzielt wird. Die Materialen, aus denen die Dichtungen bestehen, sind aber einer die Elastizität vermindernden Alterung unterworfen, welche durch chemische Einflüsse, die von den durch die Durchflußräume geleiteten Medien herrühren können, und durch eine hohe Betriebstemperatur intensiviert werden; diese Alterung vermindert die Elastizität des Dichtungsmaterials und die in demselben an den Anliegestellen auftretenden Eigenspannungen, sodaß trotz des nach wie vor 35 gegebenen Andruckes sich eine Verminderung der Dichtwirkung an diesen Stellen ergibt und damit die betreffenden Durchflußräume undicht werden; dies insbesondere bei höheren Betriebsdrücken in den die Durchflußräume passierenden Medien.

Es ist aus der DE-OS 27 22 867 ein Plattenwärmetauscher eingangs erwähnter Art bekannt, dessen leistenartige Dichtungen aus einem elastischen Material, z. B. Gummi, und aus einer das elastische Material U-40 förmig umgebenden Teflonschicht bestehen. Die Teflonschicht soll das elastische Material vor korrosivem Angriff schützen. Es sind auch bei diesem Plattenwärmeaustauscher die Dichtungen jeweils nur mit einer Platte verbunden. Das Vorsehen der Teflonschicht an den Dichtungen erschwert deren Herstellung und deren Befestigung an der betreffenden Platte.

Es ist ein Ziel der der vorliegenden Anmeldung zugrundeliegenden Erfindung, einen Plattenwärmeaustauscher 45 eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei dem auch bei einem Nachlassen der Elastizität des Dichtungsmaterials ein

Undichtwerden der durch die Dichtungen gegebenen Abdichtung der Durchflußräume weitestgehend hintangehalten ist, wobei der zu schaffende Plattenwärmeaustauscher einfach gebaut sein soll und auf einfache Weise mit den bisher zur Herstellung solcher Wärmeaustauscher benützten Werkzeugen und Materialien herstellbar sein soll.

Der erfindungsgemäße Plattenwärmeaustauscher eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, daß 50 mindestens ein Teil der leistenartigen Dichtungen des Wärmeaustauschers mit beiden Wärmeaustauschplatten, zwischen denen die betreffenden Dichtungen angeordnet sind, verklebt oder an vulkanisiert sind. Durch diese Ausbildung kann der vorstehend genannten Zielsetzung gut entsprochen werden. Man kann dabei im einfachsten Fall die beim üblichen Aufbau von Plattenwärmeaustauschem mit einseitig fixierten Dichtungen verwendeten Platten, an denen die Dichtungen befestigt sind, beibehalten, und beim Zusammenbau des 55 Plauenwärmeaustauschers, bei dem aus diesen Platten ein Stapel gebildet wird, an den Berührungsstellen der freien Seiten der Dichtungen mit den ihnen zugewandten Seiten der Wärmeaustauschplatten einen Klebstoff oder ein Vulkanisationsmittel anbringen und im Zuge des Zusammenfügens der Wärmeaustauschplatten zum Stapel oder nach diesem Zusammenfiigen die Klebe- oder Vulkanisationsverbindung bilden. Man kann dabei Kleber bzw. Vulkanisationsmittel einsetzen, welche bei Umgebungstemperatur arbeiten, oder Kleber bzw. 60 Vulkanisationsmittel verwenden, welche bei erhöhter Temperatur wirksam werden und die Stellen, an denen Klebe- oder Vulkanisationsverbindungen zu bilden sind, oder aber den ganzen aus Wärmeaustauschplatten zusammengefügten Stapel, entsprechend erwärmen. -2-

Nr. 389756

Es genügt häufig, die beidseitigen Verbindungen mit den Wärmeaustauschplatten nur bei einem Teil der leistenartigen Dichtungen des Wärmeaustauschers vorzusehen, wie z. B. nur bei den längs des äußeren Randes der Wärmeaustauschplatten verlaufenden Dichtungen oder nur bei den Duchgangsbereiche im Inneren der Wärmeaustauschplatten umgrenzenden Dichtungen, die ja verschiedene Medien, zwischen denen der Wärmeaustausch erfolgt, voneinander trennen. Stehen die Medien, zwischen denen der Wärmeaustausch erfolgt, unter stark verschiedenem Druck, genügt es häufig, nur an den unter der hohen Druckbelastung stehenden Dichtungen eine beidseitige Verbindung mit den Wärmeaustauschplatten vorzusehen. Eine diesbezügliche Ausführungsform, welche besonders hinsichtlich der Montage Vorteile bietet, weil zunächst Plattenpaare, welche über beidseitig fixierte leistenartige Dichtungen miteinander in Verbindung stehen, vorgefertigt werden können, und diese Plattenpaare dann analog wie bei der Fertigung von Plattenwärmeaustauscheni hier in Rede stehender Art mit einseitig fixierten Dichtungen zusammengefügt werden können, ist dadurch gekennzeichnet, daß alle an den Durchflußräumen eines der Durchflußsysteme des Wärmeaustauschers liegenden leistenartigen Dichtungen mit beiden Wärmeaustauschplatten, zwischen denen die betreffenden Dichtungen liegen, verbunden sind.

Will man einen besonders guten Halt der leistenartig ausgebildeten Dichtungen an den Wärmeaustauschplatten erzielen, ist es günstig, wenn man die Verbindungsstellen der Dichtungen mit den Wärmeaustauschplatten beidseitig in Vertiefungen der Wärmeaustauschplatten vorsieht; es wird auf diese Weise eine besonders gute Positionierung der Dichtungen und ein sehr guter Halt derselben an den Wärmeaustauschplatten erzielt, der ein seitliches Auswandem der Dichtungen sowohl beim Zusammenbau der Wärmeaustauschplatten zum Stapel, als auch unter dem Einfluß der Betriebsbelastungen verhindert Die solcherart erzielte gute Fixierung der Dichtungen ist besonders bei hohen Betriebsdrücken der Wärmeaustauschmedien von Bedeutung. Eine hiezu ausgebildete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauschers ist dadurch gekennzeichnet daß in den Dichtungszonen der Wärmeaustauschplatten zwei nebeneinander verlaufende Positionierungsrillen eingeformt sind, wobei die eine dieser Rillen auf der einen und die andere dieser Rillen auf der anderen Flächenseite der Wärmeaustauschplatten liegt und die leistenartigen Dichtungen an beiden Seiten je in einer solchen Rille eingreifen und in dieser fixiert sind. Auch diese Ausführungsform ist im wesentlichen mit den herkömmlichen Einrichtungen bzw. Werkzeugen und der für derartige Plattenwärmeaustauscher üblichen Fertigungstechnik herstellbar.

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen, welche in der Zeichnung schematisch dargestellt sind, weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Plattenwärmeaustauschers in schematischer Darstellung im Schnitt, Fig. 2 gleichfalls im Schnitt eine Dichtungszone eines solchen Wärmeaustauschers und Fig. 3 wieder im Schnitt eine Ausführungsform, bei der die Dichtungen beidseitig in Vertiefungen der Wärmeaustauschplatten fixiert sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eines Plattenwärmeaustauschers (1) besteht aus einem Stapel von Wärmeaustauschplatten (2,3), welche aus Blech gepreßt sind, wobei zwischen Platten (2,3) Durchflußräume (4, 5) liegen. Im Randbereich der Platten sind leistenartige Dichtungen (6) zwischen je zwei im Stapel benachbart liegende Wärmeaustauschplatten (2, 3) eingefügt und mit beiden Platten verbunden. Weitere leistenartige Dichtungen (7) umgeben Durchgänge (8), welche in den Platten (2,3) vorgesehen sind; auch die Dichtungen (7) sind an ihren beiden Seiten mit den Platten (2, 3) verbunden. Die zu einem Stapel aufeinandergeschichteten Wärmeaustauschplatten (2, 3) sind mit Preßplatten (9) und Zugstangen (10) zusammengepreßt

Die Durchflußräume (4, 5) und die Duchgänge (8) bilden zwei voneinander getrennte Durchflußsysteme, durch die fließfähige Medien, zwischen den der Wärmeaustausch erfolgen soll, geleitet werden.

Die leistenartigen Dichtungen (6) sind, wie in Fig. 2 in größerem Maßstab dargestellt ist, mit ihrer einen Seite (6a) in Rillen (12) eingefügt, welche in die Wärmeaustauschplatten (2, 3) eingeformt sind, und es sind die leistenartigen Dichtungen (6) mit einer als Klebung oder Vulkanisierung ausgebildeten Verbindung (14) in den Rillen (12) fixiert. Die andere Seite (6b) der Dichtungen (6) liegt flach auf der Unterseite (12a) der Rille (12) einer benachbarten Wärmeaustauschplatte auf und ist dort mit einer gleichfalls als Klebung oder Vulkanisierung ausgebildeten Verbindung (15) fixiert. Die Wärmeaustauschplatte (2) liegt der die Dichtung (6) tragenden Wärmeaustauschplatte (3) gegenüber und schließt mit dieser einen Durchflußraum (4) ein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind in den Dichtungszonen (16) der Wärmeaustauschplatten (2, 3) zwei nebeneinander verlaufende Positionierungsrillen (17,18) eingeformt, wobei eine Rille auf der einen und die andere dieser Rillen auf der anderen Flächenseite der Wärmeaustauschplatten liegt. Durch gegengleiches Stapeln der Wärmeaustauschplatten (2, 3) ergibt sich der in Fig. 3 dargestellte Aufbau, bei dem jeweils zwei solcher Rillen einander fluchtend gegenüberliegen und es sind die Dichtungen (6) in diese Rillenpaare eingesetzt und solcherart an beiden Seiten in Vertiefungen in den Platten gehalten. Die Dichtungen (6) sind dabei wieder an beiden Seiten über eine als Klebung oder Vulkanisierung ausgebildete Verbindung (14) an den Wärmeaustauschplatten (2,3) fixiert.

Es sei erwähnt, daß in den Zeichnungsfiguren im Sinn einer einfachen, übersichtlichen Darstellung die üblicherweise bei den Wärmeaustauschplatten vorgesehenen, meist wellenförmigen Profilierungen, die die Durchwirbelung der Medien in den Durchflußräumen fördern, nicht eingezeichnet sind. -3-

Claims (3)

1. Nr. 389756 PATENTANSPRÜCHE 1. Plattenwärmeaustauscher, der aus einem Stapel von aus Blech gepreßten Wärmeaustauschplatten besteht, die mindestens zwei voneinander getrennte Durchflußsysteme für fließfähige Medien bilden, zwischen denen der Wärmeaustausch erfolgt, welcher Wärmeaustauscher zur gegenseitigen Abdichtung der Durchflußsysteme und zur Abdichtung der zwischen den Wärmeaustauschplatten liegenden Durchflußräume nach außen mit leistenartigen Dichtungen aus Gummi, Kunststoff oder dgl. versehen ist, die zwischen je zwei im Stapel benachbart liegende Wärmeaustauschplatten an diesen Platten anliegend eingefügt und mit einer dieser Platten verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der leistenartigen Dichtungen (6, 7) des Wärmeaustauschers mit beiden Wärmeaustauschplatten (2,3), zwischen denen die betreffende Dichtungen (6,7) angeordnet sind, verklebt oder anvulkanisiert sind.
2. 2. Platten Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle an den Durchflußräumen (4, 5) eines der Durchflußsysteme des Wärmeaustauschers liegenden leistenartigen Dichtungen (6, 7) mit beiden Wärmeaustauschplatten (2,3), zwischen denen die betreffenden Dichtungen liegen, verbunden sind
3. 3. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Dichtungszonen (16) der Wärmeaustauschplatten (2, 3) zwei nebeneinander verlaufende Positionierungsrillen (17, 18) eingeformt sind, wobei die eine (17) dieser Rillen auf der einen und die andere (18) dieser Rillen auf der anderen Flächenseite der Wärmeaustauschplatten liegt und die leistenartigen Dichtungen (6) an beiden Seiten je in einer solchen Rille eingreifen und in dieser fixiert sind Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-