Wärmeaustauscher Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, der innerhalb eines Gehäuses einen Stapel von Plat ten, insbesondere aus technischen Silikaten, aufweist, die unter Zwischenschaltung von die Begrenzung der Durchgangskanäle bildenden Abstandsstreifen gesta pelt und unter Verwendung von am Gehäuse abge stützten gummielastischen Mitteln zusammengespannt sind. Ein solcher zu einem- Wärmeaustauscher zusam mengespannter Plattenstapel ist zum Beispiel in der schweizerischen Patentschrift Nr. 283 884 beschrie ben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel liegen die Plat tenebenen waagrecht, und die Mittel zur Aufbringung der in diesem Falle senkrecht wirkenden Spannkräfte sind nicht näher erläutert.
Oft werden solche zu Wärmeaustauschern auf geschichteten Plattenstapel, auch wenn sie während des Stapelns eine waagrechte Lage der Plattenebenen aufweisen, innerhalb eines Wärmeaustauschergehäuses mit senkrechter Plattenebene aufgestellt. Die in die sem Falle waagrecht gerichtete Spannkraft wird gegen Endplatten unter Zwischenschaltung von gummiela stischen Platten oder geschlossenen Rahmen nach vollständiger Einbringung der Platten durch festzu- spannende Spannmittel ausgeübt.
Gemäss der Erfindung ist eine Vereinfachung dieser Einspannung eines Plattenstapels vorgesehen, und zwar dadurch, dass im Bereich jedes der beiden Stapelenden am Gehäuse eine steife Spannplatte vor gesehen ist, welche mindestens mittelbar zugleich die Anlagefläche für das betreffende Stapelende bildet, und von denen mindestens die eine mit Hilfe von Ver- stellmitteln in Richtung senkrecht zur Plattenebene verstellbar ist, wobei zwischen der verstellbaren Spannplatte und dem Gehäuse eine gummielastische Zwischenlage solcher Stärke eingeschaltet ist,
dass sie bei einer vom Stapel weggerichteten Verstellbewegung der Spannplatte elastisch zusammengedrückt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Hierin zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Wärmeaus- tauscher längs der Schnittlinie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen um 90 dazu versetzten Längsschnitt durch den Wärmeaustauscher längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1.
Das quaderförmige Kastengehäuse 11 hat einen von dem Boden 12 und dem Deckel 13 abgeschlos senen Innenhohlraum, an den auf der einen Seite im Bereich des Deckels bzw. des Bodens je ein An schlussstutzen 14 bzw. 15 angeschlossen ist. Diese Stutzen dienen der Zufuhr bzw. Abfuhr des einen mit Ml bezeichneten und in seinem Verlauf durch Pfeile gekennzeichneten Mediums. Dieses Medium M1 tritt also in Fig. 1 von der linken Seite durch den Stutzen 14 in den Hohlraum des Kastens 11, 12, 13 ein und verlässt diesen Kasten im Bereich des Bodens durch den Stutzen 15 in Gegenrichtung.
Hier bei wird. der noch näher zu beschreibende, im Ge häuse untergebrachte Wärmeaustauscher 20 durch laufen.
Zwei weitere Stutzen 16 und 17 sind im vorlie genden Beispiel im mittleren Bereich einer Seiten wand des Kastens 11, 12, 13 so vorgesehen, dass ihre Richtung senkrecht zu derjenigen der Stutzen 14 und 15 verläuft. Der Stutzen 17 dient dabei dem Eintritt des zweiten Mediums M2, das zum Stutzen 16 in Ge genrichtung wieder austritt, wobei die Pfeile den Ver lauf dieses Mediums in zweistufigem Querstrom zei gen.
Hieraus ist zu erkennen, dass infolge der An ordnung einer waagrechten Trennwand 18 zwischen den beiden Stutzen 16 und 17 und wegen der Anord- nung von Umlenkblechen 19 auf der gegenüberlie genden Gehäuseseite der Strom des Mediums M2 zunächst den unteren Teil des noch näher zu erläu ternden Wärmeaustauschers 20 durchläuft, dann in dem durch die Umlenkbleche 19 abgeschlossenen Teil nach oben strömt und schliesslich in der Gegenrich tung den oberen Teil des Wärmeaustauschers 20 zum zweiten Mal durchströmt.
Um ein vollständiges Durch strömen des Wärmeaustauschers durch das. Medium Ml sicherzustellen, sind im Bereich des oberen und unteren Endes des Wärmeuustauschers 20 waagrechte Zwischenwände 22 und annähernd waagrechte Zwi schenwände 27 vorgesehen.
Der Wärmeaustauscher 20' ruht mit seiner im gezeichneten Fall rechteckigen Unterseite auf im Ge häuse vorgesehenen Trägem 23 auf, und zwar unter Zwischenschaltung von gummielastischen Dichtungs streifen 24, wobei diese Träger 23 in Richtung der Längskanten der erwähnten Unterseite verlaufen.
Auf der Oberseite des Wärmeaustauschers liegen über Abdichtungsstreifen 25 Andruckschienen 26 und auf diesen die Zwischenwände 27 auf.
Ausserdem ist eine Seite des Wärmeaustauschers 20 durch einen Dichtungsstreifen 28 gegenüber, der Stirnfläche der Trennwand 18; abgedichtet.
Der Wärmeaustauscher selbst besteht im gezeich neten Falle aus einem Stapel von Platten aus Glas und Abstandsstreifen, wobei die beim Stapeln mei stens waagrechte Plattenebene nach dem Einbringen in das Gehäuse senkrecht steht, so dass sich imier- halb des Gehäuses senkrecht stehende Platten 3Q' vor finden, deren Zwischenräume abwechslungsweise durch waagrechte Abstandsstreifen 31 und senkrechte Abstandsstreifen 32 sichergestellt werden.
Sowohl die Platten als auch die Abstandsstreifen bestehen im Ausführungsbeispiel aus Glas, wobei allerdings zur Erleichterung der zeichnerischen Darstellung insbe sondere die Abstandsstreifen übertrieben dick dar gestellt sind.. Die Umrisse der Platten des Wärmeaus- tauschers sind aus Fig.. 2 zu ersehen, die auch die Lage der Abstandsstreifen 31 und 32 erkennen lässt.
Zur Ausübung der senkrecht zur Ebene der Platten 30= verlaufenden Spannkraft sind an dem, Ge häuse folgende Mittel vorgesehen: An beiden Stapelenden ist je eine ebene steife Spannplatte 33 vorgesehen. Zwischen diesen Spann- platten 33 wird der aus den Platten 30 und den Ab standsstreifen 31 und 32 gebildete Stapel gehalten. Im gezeichneten Beispiel sind beide Platten 33 als verstellbare Spannplatten ausgebildet.
Es. würde aber genügen, wenn nur die eine Spannplatte verstellbar gestaltet und die andere als festes Widerlager aus gebildet wäre.
In den verstellbaren Spannplatten 33 sitzen Schrauben 34, die mit ihrem: Kopf vollständig in den Platten versenkt sind, aber auch auf' andere Weise mit den Platten fest verbunden sein. können, und mit ihrem Gewindeschaft durch entsprechende Bohrungen der Wände des Kastens 11 nach aussen ragen.
Dabei durchqueren sie auch noch den einen Schenkel von an der Aussenseite des Kastens 11 vor gesehenen Versteifungs-U-Schienen oder -Winkelschie nen 35. Auf das Gewindeende der Bolzen sind mit Knebeln 36 versehene Muttern 37 aufgeschraubt. Zwischen die Spannplatten 33 und die beiden diesen benachbarten schmalen Seitenwände des Gehäuses 11 sind gummielastische Zwischenlagen 38 eingelegt, die als vollständige Platten oder auch als in sich geschlos sene Ringzwischenlägen ausgebildet sein können.
Beim Einbau eines Stapels der beschriebenen Art in das dargestellte Gehäuse wird zunächst durch An ziehen der Muttern 37 jede der beiden Spannplatten in Richtung gegen die Gehäusewand zurückgezogen, wobei die zwischengeschaltete gummielastische Zwi schenlage 38 elastisch zusammengedrückt wird. In den so erweiterten Zwischenraum zur Aufnahme des Stapels werden die einzelnen Stapelelemente oder der ganze Stapel eingesetzt, bis der Hohlraum soweit als möglich gefüllt ist.
Danach werden die Schrauben 37 wieder zurückgedreht,, so dass sich unter der Einwir kung der elastischen Ausdehnung der Zwischenlagen 3$ die Spannplatten 33 wieder zurückbewegen und an die Stapelenden anlegen. Nach Lösung der Mut- tern 37 werden die Platten des Stapels nur noch durch die Aufweitekraft der bei der Zusammendrückung varggspannten elastischen Zwischenlagen 38 fest, aber doch elastisch zusammengespannt.
Der so zusammengespannte Plattenstapel gemäss dem gezeichneten Beispiel bildet also zusammen mit den Abstandsstreifen Durchlasskänäle, wobei ein Paar von senkrechten Durchlasskanälen für das Medium Ml immer abwechselt mit einer Serie von vier waag rechten Durchlasskanälen, die vom Medium M2 in der unteren Hälfte in der einen Richtung und in der oberen:
Hälfte nach Umlenkung in der anderen Rich tung, also in zweistufigem: Querstrom, durchströmt werden.
Bei 40 ist ein Flüssigkeitssprührohr mit Düsen für die Befeuchtung des Mediums Ml, zum Spülen des Stapels oder z.. B. auch zum. Kühlen: oder Erwärmen eines, der Medien zu erkennen.
Sinngemäss wirkt die elastische Einspannung des PIattenstapels auch dann, wenn die Platten horizontal oder schräg in das Gehäuse eingebaut sind.
Heat exchanger The invention relates to a heat exchanger that has a stack of plates within a housing, in particular made of technical silicates, which are connected with the interposition of spacer strips forming the boundary of the passage channels and are clamped together using rubber-elastic means supported on the housing. Such a plate stack clamped together to form a heat exchanger is described, for example, in Swiss Patent No. 283 884.
In this embodiment, the plat tenebenen are horizontal, and the means for applying the clamping forces acting vertically in this case are not explained in detail.
Such heat exchangers are often placed on layered plate stacks, even if the plate planes are in a horizontal position during stacking, within a heat exchanger housing with a vertical plate plane. The clamping force, which is horizontal in this case, is exerted against end plates with the interposition of rubber-elastic plates or closed frames after the plates have been fully inserted by clamping means to be clamped.
According to the invention, a simplification of this clamping of a stack of panels is provided, namely that a rigid clamping plate is seen in the area of each of the two stack ends on the housing, which at least indirectly at the same time forms the contact surface for the stack end in question, and of which at least one is adjustable with the help of adjusting means in the direction perpendicular to the plane of the plate, with a rubber-elastic intermediate layer of such thickness being inserted between the adjustable clamping plate and the housing,
that it is elastically compressed when the clamping plate is moved away from the stack.
In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically. 1 shows a longitudinal section through the heat exchanger along section line 1-1 in FIG. 2, FIG. 2 shows a longitudinal section offset by 90 relative thereto through the heat exchanger along section line 2-2 in FIG.
The rectangular box housing 11 has an inner cavity enclosed by the bottom 12 and the cover 13, to which a connection piece 14 or 15 is connected on one side in the region of the cover or the bottom. These nozzles serve to supply or discharge the one medium designated by Ml and marked in its course by arrows. In FIG. 1, this medium M1 thus enters the cavity of the box 11, 12, 13 from the left side through the nozzle 14 and leaves this box in the area of the bottom through the nozzle 15 in the opposite direction.
Here at will. the still to be described in more detail, housed in the Ge housing heat exchanger 20 run through.
Two further nozzles 16 and 17 are provided in the present example in the middle region of a side wall of the box 11, 12, 13 so that their direction is perpendicular to that of the nozzle 14 and 15. The connector 17 serves the entry of the second medium M2, which exits again in the opposite direction to the connector 16, the arrows showing the course of this medium in two-stage cross-flow.
From this it can be seen that due to the arrangement of a horizontal partition 18 between the two nozzles 16 and 17 and due to the arrangement of baffles 19 on the opposite side of the housing, the flow of the medium M2 initially covers the lower part of the still to be explained in more detail Heat exchanger 20 passes through, then flows upward in the part closed by the baffle plates 19 and finally flows through the upper part of the heat exchanger 20 for the second time in the opposite direction.
In order to ensure a complete flow through the heat exchanger through the medium M1, horizontal partitions 22 and approximately horizontal partitions 27 are provided in the area of the upper and lower ends of the heat exchanger.
The heat exchanger 20 'rests with its rectangular underside in the case shown on the Ge housing provided carrier 23, with the interposition of rubber-elastic sealing strips 24, these carriers 23 extend in the direction of the longitudinal edges of the mentioned underside.
On the upper side of the heat exchanger there are pressure rails 26 via sealing strips 25 and the partition walls 27 on these.
In addition, one side of the heat exchanger 20 is opposed by a sealing strip 28, the end face of the partition 18; sealed.
In the case shown, the heat exchanger itself consists of a stack of plates made of glass and spacer strips, whereby the mostly horizontal plate plane when stacked is vertical after being inserted into the housing, so that there are vertical plates 3Q 'within the housing whose gaps are ensured alternately by horizontal spacer strips 31 and vertical spacer strips 32.
Both the plates and the spacer strips consist of glass in the exemplary embodiment, although the spacer strips in particular are exaggeratedly thick to facilitate the drawing. The outlines of the plates of the heat exchanger can be seen from FIG the position of the spacer strips 31 and 32 can be seen.
To exercise the clamping force running perpendicular to the plane of the plates 30 = the following means are provided on the housing: A flat rigid clamping plate 33 is provided on each of the two stack ends. The stack formed from the plates 30 and the spacer strips 31 and 32 is held between these clamping plates 33. In the example shown, both plates 33 are designed as adjustable clamping plates.
It. but would be sufficient if only one clamping plate was designed to be adjustable and the other was formed as a fixed abutment.
In the adjustable clamping plates 33 sit screws 34, which are completely countersunk with their head in the plates, but are also firmly connected to the plates in another way. can, and protrude with their threaded shaft through corresponding holes in the walls of the box 11 to the outside.
They also traverse one leg of stiffening U-rails or angled rails 35 provided on the outside of the box 11. Nuts 37 provided with toggles 36 are screwed onto the threaded end of the bolts. Between the clamping plates 33 and the two adjacent narrow side walls of the housing 11 rubber-elastic intermediate layers 38 are inserted, which can be designed as complete plates or as self-contained ring intermediate layers.
When installing a stack of the type described in the housing shown, each of the two clamping plates is first pulled back by pulling the nuts 37 in the direction against the housing wall, the interposed rubber-elastic intermediate layer 38 is elastically compressed. The individual stack elements or the entire stack are inserted into the space thus expanded to accommodate the stack until the cavity is filled as far as possible.
Then the screws 37 are turned back again, so that under the influence of the elastic expansion of the intermediate layers 3 $ the clamping plates 33 move back again and lie against the ends of the stack. After the nuts 37 have been loosened, the plates of the stack are only firmly, but elastically, clamped together by the expansion force of the elastic intermediate layers 38 which are tensioned during compression.
The stack of plates clamped together in this way according to the example shown thus forms, together with the spacer strips, passage channels, a pair of vertical passage channels for the medium Ml always alternating with a series of four horizontally right passage channels, which run from the medium M2 in the lower half in one direction and in the upper:
Half after deflection in the other direction, i.e. in a two-stage: cross flow.
At 40 is a liquid spray tube with nozzles for moistening the medium Ml, for rinsing the stack or, for example, also for. Cooling: or heating one to detect the media.
The elastic clamping of the stack of panels also works in a similar manner when the panels are installed horizontally or at an angle in the housing.