Plattenwärmeaustauscher Die Erfindung betrifft einen Platten wärmeaustauscher mit einer Anzahl aus Blech gepressten Wärmeübertragungsplatten, die mit dazwischenliegenden strangförmigen, endlos verlaufenden Packungen zu Paketen ver einigt sind.
Bei derartigen Wä.rmeaustauschern ist es bekannt, innerhalb des von den Packungen umschlossenen Gebietes der Platten diese auf der einen Seite mit Ausbuchtungen zu ver sehen, die Abstandselemente zwischen benach barten Platten bilden, wobei die Platten der art zusammenliegen, dass die Ausbuchtungen aller Platten nach der gleichen Richtung ge richtet sind.
Der erfindungsgemässe Plattenwärmeaus- tauseher ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Wärmeübertragungsplatte ein Teil der Ausbuchtungen beidseitig längs den Packun gen im Abstand voneinander angeordnet ist, wobei die Ausbuchtungen der einen Platte eine abweichende Lage gegenüber denjenigen der benachbarten Platte aufweisen.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Abstandselemente wird ein Herauspres sen der Packung aus der zur Abdichtung der Platten vorgesehenen Lage verhindert.
Die Erfindung wird anhand der Zeich nung, die einige Ausführungen des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht, näher be schrieben.
Fig. 1 zeigt einen Grtundriss einer Wärme- übertragungsplatte mit erfindungsgemässen Packungen.
Fig. 2 zeigt einen Grundriss einer Wärme übertragungsplatte nach Fig. 1 um eine zur Plattenebene senkrechte Axe um 180 gedreht und deren eine Packung spiegelbildlich zu der jenigen in Fig. 1 angeordnet ist.
Fig.3 zeigt eine Aufsicht der auf der Platte nach Fig. 2 liegenden Platte nach Fig.1., so wie diese in einem Plattenpaket liegen.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV durch die Partie r1 der Fig.3 im Sinne der Pfeile gesehen und in grösserem Massstab.
Fig. 5 zeigt einen Grundriss auf die Partie t1 der Fig. 3, in grösserem Massstab.
Fig. 6 zeigt einen Grimdriss auf die Partie A der Fig. 3 in grösserem Massstab, mit einer von der Ausführungsform nach Fig. 5 abwei chenden Form der Ausbuchtungen.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt nach der Linie VII-VII in der Fig. 5 im Sinne der Pfeile gesehen.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in der Fig. 6 im Sinne der Pfeile gesehen.
Fig.9 zeigt eine etwas von der Ausfüh rungsform nach Fig. 8 abweichende Konstruk tion.
Fig. 10 zeigt einen Grundriss auf die Partie A der Fig. 3 bei abgewandelter Ausführungs form der Ausbuchtungen. Fig. 11 zeigt einen Schnitt. nach der Linie XI-XI in der Fig.10.
Fig. 12 zeigt einen Schnitt nach der Linie XII-XII in der Fig.10.
Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch eine be sondere Ausführungsform einer Packung. Fig. 14 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VIV-XIV und Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie XV-XV in Fig. 3 durch einen vollständigen Wärmeaustauscher.
In Fig. 1 bezeichnet. 1 eine aus Blech ge presste ZVärmeübertragungsplatte, die an ihren vier Ecken mit Durchlässen 2, 3, 4 -und 5 für die Wärmeaustauschmedien versehen ist. Eine gummielastische Packung 6, z. B. aus Gummi, ist auf der Platte 1 so parallelogrammförmig angeordnet, dass sie die Durchlässe 2 und 4 einschliesst, jedoch nicht die Durchlässe 3 und 5, um welche stattdessen Packungen 7 und 8 kreisförmig angeordnet sind.
In der Fig. 2 ist eine Platte 1 dargestellt, die identisch ist mit einer solchen nach Fig. 1, die jedoch um eine zur Plattenebene senk rechte Achse um 180 zur Lage der Platte 1 in Fig.1 gedreht ist. Die Packung 6 auf der Platte 1 nach Fig. 2 ist spiegelbildlich zu der jenigen in Fig.1 angeordnet. Bei der Platte 1 nach Fig. 2 ist die Packung 6 derart angeord net, dass sie die Durchlässe 3 und 5 ein schliesst. Die Packung 7 bzw. 8 umschliesst den Durchlass 4- bzw. 2.
Durch Pressverformung der Platten 1 entstehen auf der einen Seite jeder Platte 1 Ausbuchtungen 9, welche derart vorgesehen sind, dass die Packungen 6, 7 und 8 unmittel bar zwischen sie zu liegen kommen und durch dieselben an einem seitlichen Verschieben ge hindert werden. Die identischen Ausbuchtun gen der Platten 1 sind in den Fig. 1 und 2 z. B. mit 99a, 99b,<B>99e,</B> 99d bezeichnet.
Werden zwei Platten 1, die eine nach Fig.1 und die andere nach Fig. 2, aufeinander gelegt, so entsteht ein Paket nach Fig. 3. Dabei ist ersichtlich, dass in der Draufsicht der bei den Platten 1 die Ausbuchtungen 9 der einen Platte 1 gegenüber den benachbarten Barunter liegenden der andern Platte längs jeder Seite der Packungen 6, 7 und 8 gegeneinander ver setzt sind.
Die Ausbuchtungen 9 der untern Platte 1 (Fig.3) treffen daher bei der obern Platte 1 auf eine unverformte Partie derselben, das heisst, die obere Platte 1 stützt. sieh auf den Ausbuchtungen 9 der untern Platte ab (Fig.4), so dass diese Ausbuchtungen 9 Ab standselemente zwischen benachbarten Platten 1. bilden. Dabei liegen die Platten 1 derart zusammen, da.ss die Ausbuchtungen 9 aller Platten 1- nach der gleichen Richtung gerich tet sind.
In einem durch Endplatten zusammen gepressten Plattenpaket verhindern ausserdem die ausserhalb der betreffenden Packung ge legenen Ausbuchtungen, dass in einem Platten paar durch seitlichen Druck diese Packung auseinandergehen und aus dem Plattenpaar austreten kann.
Gemäss Fig. 1 bis 4 sind für eine und die selbe Platte 1 die Ausbuchtungen auf der einen Seite der betreffenden Packung in Längsrichtung der Packung zu den Ausbuch tungen auf der andern Seite der Packung ver setzt. Sie können auch einander gegenüber an geordnet werden, wie Fig. 5 und 7 es zeigen. An Stelle der kreisförmigen Ausbuchtung 9 (Fig.5) können auch quadratförmige Aus buchtungen 9a verwendet werden, wie Fig. 6 zeigt. Ausserdem ist in der Fig. 6 eine andere Ausführungsform von Platten 1a dargestellt.
die in bekannter Weise mit je einer in die Platten eingepressten Rinne 10 (siehe auch Fig.8) für eine Packung 6a versehen ist. Es hat sich herausgestellt, dass eine derartige Rinne 10 allein keine völlige Sicherheit. gegen ein Herausblasen der Packung 6a. bei hohem Druck bietet. In Kombination mit den Aus buchtungen 9a gemäss der Erfindung erhält man jedoch völlige Sicherheit dafür, wie es aus Fig. 8 besonders deutlich hervorgeht.
In Fig. 9 ist eine Abänderung eines Paketes von Wärme- austauschplatten gemäss Fig.8 gezeigt, die darin besteht, dass die Ausbuchtungen 9b nach der gleichen Seite der Platte wie die Rinne 10 gepresst sind. Die Stützwirkung ist die gleiche wie bei dem Plattenpaket nach Fig. B.
Fig.10 zeigt eine abgewandelte Ausfüh- rungsform der Partie A nach Fig. 3, wobei in der Platte 1b die Ausbuchtungen 9b und 9c die Form von Rippen besitzen und jede Rippe mit einem ihrer Enden die Packung 6 stützt. 1)ie ausserhalb der Packung 6 gelegenen Rip pen 9b verlaufen senkrecht zur Packung 6, können jedoch auch schräg zu dieser ver kaufen.
Die innerhalb der Packung 6 ge legenen Rippen 9e verlaufen schräg zur Pak- kung 6, so dass, wenn zwei derartige Platten 1b wie die Platten 1 in Fig.3 zusammengelegt werden, diese sich durch die Rippen 9c gegen einander abstützen, wobei ein freier Strö mungsweg 19 für das betreffende Wärmeaus- tausehmedium zwischen den Platten 1b inner halb der Packung 6 freibleibt, wie aus Fig. 12 hervorgeht.
In gleicher Weise können die Rip pen 9b, falls auch diese schräg zur Packung 6 angeordnet sind, beispielsweise als eine in der Packungslage unterbrochene Verlängerung der Rippen 9c verlaufen und die Platten 11) ausserhalb der Packung 6 gegeneinander ab stützen. Fig.10 und 11 zusammen zeigen jedoeh ein Beispiel, bei dem die Rippen 9b der einen Platte 1b parallel zu gleichartigen Rippen 9b der andern Platte 1b angeordnet sind.
In den Ausführungsbeispielen gemäss Fig.1. bis 9 sind der Deutlichkeit halber die als Füb- rung für die betreffende Packung dienenden Ausbuchtungen jeder Platte mit grösseren Zwischenräumen angeordnet, als in der Praxis oft zur sicheren Verhinderung eines Ausbie- gens einer nach allen Richtungen formbaren Paekung- an deren nicht geführten Teilen zweckmässig ist. Fig.10 entspricht dagegen auch in dieser Hinsicht einer praktischen Aus führungsform.
Es können jedoch auch in vie len Fällen die in den übrigen Figuren gezeig ten Abstände in Kombination mit einer Pak- kung zweckmässig sein, die derart versteift ist, dass sie wenigstens bei angemessenen Abstän den zwischen den Ausbuchtungen einer Form veränderung durch Druck in der Plattenebene Widerstand leistet. Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer derartigen Ausführungsform einer stei fen Packung 11, die an sich bis auf eine im vorliegenden Zusammenhang wichtige neue Einzelheit bekannt ist. Diese Packung 11 be- steht aus einer Schiene 12 aus Metall oder anderem erheblich festerem Material, als für Dichtungen selbst zweckmässig ist, das oben und unten einen Dichtungsbelag 13 bzw. 14 aus ' z. B.
Gummi oder Kunstharz wie Teflon (eingetragene Schutzmarke) oder dergleichen enthält. Die Neuheit dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Schiene 12 mit ihren beiden Seiten 15 und 16 so weit über die Dichtungsbeläge 13 und 14 ragt, dass die Seite 15 oder 16 sich an der betreffenden Wand der Ausbuchtung 9 abstützt, wobei ver hindert wird, dass der Dichtungsbelag 14 in den Hohlkehlen 17 dichtet bzw. an den Wän den der Ausbuchtung 9 heraufgleitet und dabei in eine schräge Lage kommt.
Wenn eine derartig steife Packung zu einer endlosen Form 6, wie sie die Fig.1 zeigt, angefertigt wird, so kann sie für die Platten nach Fig. 1 und 2 verwendet werden, wenn sie, da die Packung nach Fig. 2 spiegelbildlich zu derjenigen in Fig. 1 steht, um eine zum Strang 66a parallele Axe von der Lage in Fig.1 in diejenige in Fig. 2 um 180 gedreht wird. Damit die steife Packung, die ihre Form nicht verändern kann, auch in dieser gedreh ten Lage passen soll, ist sie mit einem zu ihrer Mittelebene 18 symmetrischen Profil ausgebil det.
Es kann natürlich auch eine völlig weiche Packung mit einem derartigen symmetrischen Profil ausgebildet sein.
Die Fig. 14 und 15 dienen zur Veran schaulichung des Strömungsverlaufes der bei den Medien im Wärmeaustauscher. Sie stellen je einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV bzw. XV-XV in Fig. 3 durch ein vollstän diges Wärmeaustauscher-Plattenpaket dar. Die einzelnen Wärmeübertragungsplatten sind wiederum mit 1 bezeichnet, zwischen denen die Packungen 6, 7 und 8 liegen.
Die End- platten 21 bzw. 22 tragen den Zuflussstutzen 23 und den. Abflussstutzen 24 für das eine Medium sowie den Zuflussstutzen 25 und den Abflussstutzen 26 für das andere Medium. Die Ausbuchtungen an den Platten 1, welche deren Abstand voneinander bestimmen und die Pak- kungen 6, 7, 8 in ihrer Lage festhalten, sind der Übersicht. halber in den Fig. 14 und 15 weggelassen.
Aus den Fig. 14 und 15 geht hervor, dass die beiden Medien abwechslungsweise jeden zweiten Plattenzwischenraum durchfliessen, beispielsweise das erste Medium alle ungerad- zahligen und das zweite Medium alle gerad- zahligen Zwischenräume. Hierbei strömen die Medien innerhalb der Packungen 6 von der einen Durchlassöffnung zu der diagonal gegen überliegenden Durchlassöffnung, wobei der Wärmeaustausch vom einen Medium zum andern durch die Platten 1 hindurch zwischen den sich überschneidenden Strömungsflächen innerhalb der Packungen 6 erfolgt.