Wärmeaustauscher. Bei den bekannten Wärmeaustausehern, die aus ebenen Platten und zwisehengesehal- teten kanalbildenden Streifen bestehen, ist es, um dichte Kanäle zu erhalten, notwendig, die Platten und Streifen mindestens an ihren Rändern durch einen besonderen Arbeits gang miteinander fest zu verbinden. Dieser besondere Arbeitsgang besteht bei der Ver wendung der üblichen dünnen Bleche<B>z.</B> B. aus einem formändernden Vorgang, nämlich dem Um- oder Ineinanderbördeln der Ränder.
In andern Fällen versehweisst man die Ein- 7eIteile des Wärnieaustausehers miteinander, oder man verbindet sie durch eine oder meh rere Wärmebehandlungen (z. B. Zusammen sintern und dergleichen). Diese Arbeitsgänge verlangen aber ausnahmslos besondere Vor arbeiten und entsprechende Vorrichtungen oder Hilfsverfahren. In der Regel bedingen sie auch geschulte Arbeitskräfte,<B>d.</B> h. einen entsprechenden zusätzlichen Aufwand, der den Gestehungspreis massgebend beeinflusst.
Nun ist aber die praktische Verwendbar keit des Wärmeaustausehprinzips gerade eine Frage der Wirtschaftlichkeit. Diese ist für eine Beheizung durch Wärmeaustauseh gegenüber derjenigen einer unmittelbaren Beheizung hauptsächlich durch die hohen Herstellungskosten der üblichen Wärmeaus- tauseher ungünstig beeinflusst. Dabei ist der schwierigste und am meisten Zeit benötigende Arbeitslauf bei der Herstellung der bekann ten Austauselier in der Regel derjenige der genügenden Abdichtung zwischen den einzel nen Wärmeaustauschkanälen.
Im gleichen Zusammenhang ist ein wei terer wesentlicher Nachteil der bei den be kannten Ausführungen üblichen festen Ver- bindens der Teile des Wärmeaustauschers durch besondere mechanische oder andere Operationen darin zu sehen, dass sich nur eine geringe Zahl von relativ teuren Werk stoffen für solche Behandlungen eignen. Man ist also in der Wahl des Werkstoffes für den Wärmeaustauseher sehr beengt.
Durch diese Beengung der Wahl -werden zahlreiche billigere Materialarten für die Verwendung von vornherein ausgeschaltet, die ausser dem preislichen Vorteil auch noch andere wertvolle Eigenschaften wie Korro sionsfestigkeit, Immunität gegen chemische, elektrolytisehe oder sonstige Zerstörung us-,v. besitzen können, wie z. B. Glas, Porzellan, Zementbeton, Kunstharz usw. Wenn solche Materialien meist schlechtere Wärmeleiter ,sind als z.
B. sehweiss- oder bördelbare Me talle, so fällt, dieser scheinbare Nachteil bei Wärmeaustausehern deshalb praktisch kaum ins Gewicht, weil naeh,den technischen Gesetzen des Wärmeüberganges bei dünnen Platten, wie sie beim Bau der Wärmeaustauseher zweek- mässig verwendet werden, die Wärmeleitzabl dieser dünnen Platten für den gesamten Wärmedurchgang nur eine unbedeutende Rolle spielt im Vergleich zu den wesentlich einflussreicheren Faktoren des Wärmeüber- ,.,
anges vom Medium a -tif die Platte und um- gekehrt und ferner im Vergleich mit den übrigen, durch die Verwendung solcher Ma terialien erzielbaren Preis-, Kosten- und Be triebsvorteilen.
Der ebene Platten und zwischen die Plat ten eingelegte, distanzhaltende und kanalbil dende Streifen aufweisende Wärmeaustau- scher gemäss der Erfindung zeichnet sieh da durch aus, dass durch Aufeinanderschichten der Platten und'Streifen und durch senkrecht zu den Plattenebenen wirkendes Zusammen spannen der Austauseherteile dichte Kanäle gebildet sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Gegenstandes der Erfindung sche matisch angedeutet.
Die einzelnen, rechteckigen Platten des Wärmeaustausehers sind mit A bezeichnet; die dazwischenliegenden, distanzhaltenden Streifen B bilden von Platte zu Platte zwi schen diesen und sieh<B>je</B> einen Kanal. Da die Streifen B von Platte zu Platte abwechs lungsweise in zueinander senkreehter Rich- -tung angeordnet sind, entstehen zwei vonein ander getrennte Kanalsysteme, von denen das eine für den Durehiluss des einen Mediums <B>NI,</B> z. B. in Pfeilriehtung, und das andere für den Durchgang des andern Mediums ",2 bestimmt ist.
Zwischen die Berührungsflä- ehen der Platten<B>A</B> und Streifen B kann im Bedarfsfalle ein besonderes Diehtungsmittel gegeben werden, das in der Zeichnung durch das Bezugszeiehen <B>c</B> angedeutet ist.
Nachdem die Einzelteile in der besehrie- benen Weise aufeinandergeschichtet sind, brauchen sie zur Fertigstellung des Wärme- austausehers nur durch in Richtung der Pfeile<B>p</B> wirkende Kräfte aufeinanderge- presst, <B>d.</B> h. miteinander verspannt zu wer- o den. Weitere Verbindungsoperationen sind nicht erforderlich.
Da die -feste Verbindung der einzelnen Bauelemente unter sich bei der vorliegenden Ausführung nun nicht mehr nötig ist, fällt <B>5</B> bei dieser Erfindung ein weiterer Nachteil früherer Konstruktionen auch noch weg, der im Verbiegen der Tauschflächen, z. B. in folge -ungleicher Wärmedehnung, liegt, wo- durch sich die Durehlasskanäle der beiden Medien erweitern oder verjüngen und damit die glatte Durchströmung störend beeinflus sen oder die Dichtungen und Verbindungen zerstören.
Die Erfindung gestattet es, im Ge gensatz hierzu, die gegebenenfalls zwischen die einander berührenden Flächen der Aus- taLiseherteile eingebrachten Diehtungsmittel so zu wählen, dass eine geringe Relativbewe gung zwischen den Teilen in dem Masse möglich ist, wie es z. B. für den Ausgleich von auftretenden Spannungen erwünselit wäre.<B>Öl</B> und Graphit z. B. gestatten ein ge wisses Ausweichen der Teile, die dabei längs der Berührungsfläehen aufeinander gleiten.
Aus geeigneten elastischen oder plastischen Stoffen gewählte Zwisehenlagen können auch eine Relativbewegung der Teile senkrecht züi ihren Berührungsfläehen zulassen.
Ausser den schon angeführten Werkstof fen kommen für die Austauscherteile, minde stens für die Platten, auch Kunst- oder Na turstein, Ton sowie das Markenprodukt Plexiglas in Betracht.
Heat exchanger. In the known heat exchangers, which consist of flat plates and intermediate channel-forming strips, in order to obtain tight channels, it is necessary to firmly connect the plates and strips to one another at least at their edges by means of a special operation. When using the usual thin metal sheets, this special operation consists of a shape-changing process, namely the flanging of the edges or one inside the other.
In other cases, the individual parts of the heat exchanger are welded together, or they are connected by one or more heat treatments (e.g. sintering together and the like). However, these operations invariably require special prior work and corresponding devices or auxiliary processes. As a rule, they also require trained workers, <B> d. </B> h. a corresponding additional effort, which has a decisive influence on the cost price.
But the practical usability of the heat exchange principle is just a question of economy. For heating by heat exchange, compared to that of direct heating, this is adversely affected mainly by the high production costs of the usual heat exchangers. The most difficult and most time-consuming work process in the production of the well-known Ausauselier is usually that of the adequate seal between the individual heat exchange channels.
In the same context, another significant disadvantage of the fixed connection of the parts of the heat exchanger customary in the known designs by special mechanical or other operations is that only a small number of relatively expensive materials are suitable for such treatments. So you are very limited in the choice of the material for the heat exchanger.
As a result of this narrowing of the choice, numerous cheaper types of material for use are eliminated from the start, which apart from the price advantage also have other valuable properties such as corrosion resistance, immunity to chemical, electrolytic or other destruction, etc., v. can own such. B. glass, porcelain, cement concrete, synthetic resin, etc. If such materials are usually poorer heat conductors than z.
B. weldable or beadable metals, this apparent disadvantage is practically negligible for heat exchangers because, close to the technical laws of heat transfer in thin plates, as they are used in the construction of heat exchangers, the thermal conductivity of these thin plates only play an insignificant role for the overall heat transfer compared to the much more influential factors of heat transfer,.,
ans from the medium a -tif the plate and vice versa and furthermore in comparison with the other price, cost and operational advantages that can be achieved through the use of such materials.
The flat plates and heat exchangers according to the invention that are inserted between the plates and have spacing and channel-forming strips are characterized in that tight channels are formed by layering the plates and strips on top of one another and by clamping the exchanger parts together perpendicular to the plate planes are.
In the drawing, a Ausführungsbei is playing the subject of the invention cal cally indicated.
The individual, rectangular plates of the heat exchanger are labeled A; the spacing strips B lying in between form from plate to plate between these and see <B> each </B> a channel. Since the strips B are arranged alternately from plate to plate in mutually perpendicular direction, two channel systems separate from one another are created, one of which is used for the flow of one medium. B. in arrow direction, and the other for the passage of the other medium ", 2 is intended.
If necessary, a special locking means can be placed between the contact surfaces of the plates <B> A </B> and strips B, which is indicated in the drawing by the reference number <B> c </B>.
After the individual parts have been stacked on top of one another in the manner described, they only need to be pressed onto one another by forces acting in the direction of the arrows to complete the heat exchanger, <B> d. </B> h . to be braced together. No further connection operations are required.
Since the fixed connection between the individual components is no longer necessary in the present embodiment, this invention also eliminates another disadvantage of earlier designs, which is the bending of the exchange surfaces, e.g. B. as a result of unequal thermal expansion, whereby the throughflow channels of the two media expand or taper and thus interfere with the smooth flow or destroy the seals and connections.
The invention makes it possible, in contrast to this, to select the possibly introduced between the contacting surfaces of the AustaLiseherteile wire harness so that a small Relativbewe supply between the parts is possible to the extent that it is z. B. for the compensation of occurring tensions would be desirable. <B> Oil </B> and graphite z. B. allow a certain ge evasion of the parts that slide along the contact surfaces on each other.
Side layers chosen from suitable elastic or plastic materials can also allow a relative movement of the parts perpendicular to their contact surfaces.
In addition to the materials already mentioned, artificial or natural stone, clay and the branded product Plexiglas can also be used for the exchanger parts, at least for the plates.