CH633099A5

CH633099A5 - PLATE HEAT EXCHANGER.

Info

Publication number: CH633099A5
Application number: CH1020378A
Authority: CH
Inventors: Sven Erik Gunnar Hedman; Malte Anker Skoog
Original assignee: Alfa Laval Ab
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1978-10-02
Publication date: 1982-11-15
Also published as: DK439278A; FI783009A; NL7809803A; JPS5467258A; DE2840522A1; ES473993A1; IT7828210A0; BE870977A; BR7806458A; IT1099633B; FR2405454A1; GB2005398A; GB2005398B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plattenwärmeaus-tauscher, bestehend aus mehreren rechteckigen Platten, die nahe beieinander angeordnet sind und zwischen denen Durchgänge für das Wärmetauschermedium ausgebüdet sind, welche rechteckigen Platten Öffnungen aufweisen, um das Medium zu den Durchgängen hin und von diesen weg zu führen und ferner mit Sicken in den Durchgängen versehen sind, um Abstütz-punkte zwischen benachbarten Platten zu bilden. The present invention relates to a plate heat exchanger consisting of a plurality of rectangular plates which are arranged close to one another and between which passages for the heat exchange medium are configured, which rectangular plates have openings for guiding the medium to and from the passages, and are also provided with beads in the passages to form support points between adjacent plates.

In konventionellen Wärmeaustauschern dieser Art sind die 50 Wärmetauscherdurchgänge gegen aussen mittels Dichtungen abgedichtet, die sich einerseits um die ganze Peripherie der Platten erstrecken und anderseits die Plattenöffnungen umfassen. Die Platten sind in einem Rahmen zusammengehaltert, wobei die Aufgabe des Rahmens darin besteht, die Platten in genauer 55 Lage zu halten, ferner die Kräfte aufzunehmen, die durch den Druck des Wärmetauschermediums erzeugt werden und zu verhindern, dass sich die Platten voneinander trennen können. In conventional heat exchangers of this type, the 50 heat exchanger passages are sealed from the outside by means of seals which, on the one hand, extend around the entire periphery of the plates and, on the other hand, encompass the plate openings. The plates are held together in a frame, the function of the frame being to hold the plates in precise position, to absorb the forces generated by the pressure of the heat exchange medium and to prevent the plates from separating from one another.

Es ist eine gut bekannte Tatsache, dass die Kosten des Rahmens einen wesentlichen Teil der Gesamtkosten des Platten-Wärmeaustauschers ausmachen. Es ist deshalb erwünscht, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, bei dem die Kosten des Rahmens verringert oder, wenn möglich, vermieden werden. It is a well known fact that the cost of the frame is a significant part of the total cost of the plate heat exchanger. It is therefore desirable to provide a heat exchanger that reduces or, if possible, avoids the cost of the frame.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Platten-Wärmeaustauscher zu schaffen, bei dem kein Rahmen benötigt wird, um so die Kosten des Gerätes wesentlich zu senken. Ausserdem sollen auch die kostspieligen Gummidichtungen vermieden werden, um auch von dieser Seite her die Kosten zu vermin- The object of the invention is to provide a plate heat exchanger in which no frame is required, so as to significantly reduce the cost of the device. In addition, the costly rubber seals should also be avoided in order to reduce costs from this side as well.

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dem. Der erfinderische Wärmeaustauscher soll einen starren Aufbau haben und hohen Drücken des Wärmetauschermediums standhalten können, ferner soll der neue Wärmeaustauscher ein wesentlich geringeres Gewicht aufweisen, als die bisher bekannten. the. The inventive heat exchanger should have a rigid structure and be able to withstand high pressures of the heat exchange medium, and the new heat exchanger should also have a significantly lower weight than the previously known ones.

Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben bei einem Wärmeaustauscher der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale in dem Patentanspruch 1 erfüllt. According to the invention, these objects are achieved in a heat exchanger of the type mentioned at the outset by the features in claim 1.

Zur Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen: For explanation, reference is made to the drawing, in which exemplary embodiments are shown. Show it:

Fig. 1 und 2 Grundrisse zweier Wärmeaustauscherplatten, die abwechselnd zusammengesetzt einen Wärmeaustauscher ergeben, 1 and 2 are floor plans of two heat exchanger plates, which alternately result in a heat exchanger,

Fig. 3 einen Querschnitt in gedehnter Darstellung durch die Platten nach Fig. 1 und 2, 3 shows a cross section in an expanded representation through the plates according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 einen Querschnitt, ähnlich demjenigen in Fig. 3, einer anderen Ausführungsform und Fig. 4 is a cross section, similar to that in Fig. 3, another embodiment and

Fig. 5 einen Ausschnitt einer Platte einer dritten Ausführungsform. Fig. 5 shows a detail of a plate of a third embodiment.

Die Platten 1,2 gemäss Fig. 1 und 2 sind je mit Öffnungen 3 bis 6 versehen, die erhabene oder vertiefte Partien 7 aufweisen, um entsprechende Teile einer benachbarten Platte aufzunehmen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Platten haben ausserdem Sicken 14, die ein sogenanntes Fischgratmuster ergeben, und sich auf den beiden Platten 1,2 in unterschiedlicher Richtung erstrecken, um eine grosse Anzahl von Stützpunkten zwischen benachbarten Platten zu bilden. Bei ihrer Peripherie besitzen die Platten einen umfassenden Rand 10, der sich von der Plattenebene unter einem derartigen Winkel abhebt, dass zwei Platten jeweils zusammengesteckt werden können, gemäss Fig. 3. Der Rand 10 ist so breit, dass er mit Leichtigkeit die Sicken einer benachbarten Platte überdecken kann und auch den Rand dieser benachbarten Platte genügend überlappt, um eine gute Kapillarverbindung für eine nachfolgende Lötoperation zu bilden. The plates 1, 2 according to FIGS. 1 and 2 are each provided with openings 3 to 6, which have raised or recessed parts 7 in order to accommodate corresponding parts of an adjacent plate, as shown in FIG. 3. The plates also have beads 14, which form a so-called herringbone pattern, and extend on the two plates 1, 2 in different directions in order to form a large number of support points between adjacent plates. At its periphery, the plates have a comprehensive edge 10 which lifts off from the plate plane at such an angle that two plates can each be put together, as shown in FIG Can cover plate and also overlaps the edge of this adjacent plate enough to form a good capillary connection for a subsequent soldering operation.

Fig. 3 zeigt die Platten 1,2 in gestapelter Form. Die Anzahl von Platten richtet sich danach, dass ein Wärmeaustauscher von genügender Kapazität entsteht. Ein Lötmittel in Form eines Blattes 12 mit im allgemeinen den gleichen Abmessungen wie die Platten 1,2 wird zwischen jedes Paar benachbarter Platten gelegt. Wie in der Fig. 3 gezeigt ist, werden Verbindungsrohrstücke 13 auf die Öffnungen 17 der zuoberst hegenden Platte gestellt und es wird ebenfalls ein Lötmittel 12 zwischen die Rohrstücke 13 und die Platte gelegt, gleich wie dasjenige zwischen den Platten. Zum Zusammenbau werden die Platten dann in einer Schutzgasatmosphäre in einem Ofen erwärmt, bis das Lötmittel 12 schmilzt, wodurch die Platten 1,2 miteinander und mit dem Rohrstück 13 verbunden werden. Durch diesen Lötvorgang werden die Platten 1,2 entlang der Peripherie, bei den Stützflächen um die Öffnungen 3-6 herum und auch bei den Stützpunkten, die durch die Sicken 14 in der Wärmeaustauscherfläche gebildet sind, miteinander verlötet. Somit wird ein Wärmeaustauscher gebildet, der einen starren Aufbau hat und der Medien mit hohen Drücken standhält, und der keine äusseren Tragmittel benötigt. Fig. 3 shows the plates 1,2 in a stacked form. The number of plates depends on the fact that a heat exchanger of sufficient capacity is created. A sheet 12 solder having generally the same dimensions as the plates 1, 2 is placed between each pair of adjacent plates. As shown in Fig. 3, connecting pipe pieces 13 are placed on the openings 17 of the uppermost plate, and a solder 12 is also placed between the pipe pieces 13 and the plate, like that between the plates. For assembly, the plates are then heated in a protective gas atmosphere in an oven until the solder 12 melts, as a result of which the plates 1, 2 are connected to one another and to the tube piece 13. As a result of this soldering process, the plates 1, 2 are soldered to one another along the periphery, at the support surfaces around the openings 3-6 and also at the support points which are formed by the beads 14 in the heat exchanger surface. A heat exchanger is thus formed which has a rigid structure and withstands the media at high pressures and which does not require any external suspension means.

In der Ausführungsform in Fig. 4 sind die Platten 16,18 mit einer Randpartie 16c versehen, die zu einer U-Form gebogen ist und parallele Stützflächen 16a, 16b aufweist, die im allgemeinen in derselben Ebene liegen, wie die Stützpunkte der Sicken 14 und auf entsprechenden Randpartien benachbarter Platten aufliegen. In diesem Fall sind alle Platten 16,18 identisch ausgebildet und jede zweite Platte ist um 180 ° um eine Achse in der Plattenebene gedreht, um Stützpunkte zwischen den Sicken 14 und den Stützflächen 7 rund um die Öffnungen 17 von benachbarten Platten herum zu bilden. Die Platten werden durch Löten in gleicher Weise, wie schon beschrieben, verbunden. In the embodiment in FIG. 4, the plates 16, 18 are provided with an edge part 16c which is bent into a U-shape and has parallel support surfaces 16a, 16b which are generally in the same plane as the support points of the beads 14 and rest on the corresponding edge parts of adjacent panels. In this case, all plates 16, 18 are identical and every second plate is rotated through 180 ° about an axis in the plane of the plate in order to form support points between the beads 14 and the support surfaces 7 around the openings 17 of adjacent plates. The plates are connected by soldering in the same way as already described.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Randpartie einer Wärmeaustauscherplatte. Die Platten 22,23 von denen Fig. 5 shows a further embodiment of the edge part of a heat exchanger plate. The plates 22, 23 of those

nur ein Ausschnitt dargestellt ist, weist eine Randpartie 21 auf, die zu einer Z-Form gebogen wurde und eine obere und eine untere Stützfläche 21a und 21b hat. Der übrige Teil der Platte ist gleich wie bei der Platte 16 oder 18 in Fig. 4 und es ist vorgesehen, diese Platten mit unter sich gleichen Platten zu verwenden, wie schon bei Fig. 4 erläutert wurde, wobei die Flächen only a detail is shown, has an edge portion 21 which has been bent into a Z-shape and has an upper and a lower support surface 21a and 21b. The remaining part of the plate is the same as for plate 16 or 18 in Fig. 4 and it is intended to use these plates with the same plates among themselves, as already explained in Fig. 4, the surfaces

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21a, 21b auf entsprechenden Flächen benachbarter Platten liegen. 21a, 21b lie on corresponding surfaces of adjacent plates.

Anstelle von Löten für die Verbindung der Platten, könnten diese auch durch andere bekannte Verbindungsarten zusam-5 mengefügt werden, wie beispielsweise durch Leimen. Instead of soldering for the connection of the plates, these could also be joined together by other known types of connection, for example by gluing.

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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2nd

PATENT CLAIMS

1. plate heat exchanger, consisting of several rectangular plates (1,2; 16,18; 22,23), which are arranged close to each other and between which passages (13) are formed for the heat exchange medium, which rectangular s plate openings (17 ) in order to guide the medium to and from the passages (13) and furthermore are provided with beads (14) in the passages in order to form support points between adjacent plates, characterized in that the plates (1 , 2,16,18; 22,23) are provided on their io periphery (10,16c, 21) and around the openings (17) with support surfaces (7,10; 16a, 166; 21a, 21b), such

that adjacent plates lie on top of one another and are permanently connected to one another at the peripheral support surfaces (10; 16a; 16b; 21a, 21b). is

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the plates are permanently connected to one another by soldering or gluing.

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2,

characterized in that each of the plates (1, 2) is provided along the periphery with an edge (10) which stands out at an angle from the plane of each plate (1, 2) and the plates (1, 2) are inserted into one another Which edge (10) has such a width that the beads (14) are slightly covered by adjacent plates (1, 2) and that the peripheral support surface is formed on this edge (10) (FIG. 3).

4. Heat exchanger according to claim 1 or 2,

characterized in that each plate (16, 18; 22, 23) is provided with an edge portion around its periphery, which is bent in cross section into a U or Z shape and has two parallel support surfaces (16a, 16b, 21a, 21b), which are located in the same planes as the support surfaces (7) between the beads (14) of two superposed plates (16, 18; 22,

23, Figs. 4 and 5).

5. Heat exchanger according to claim 1 or 2, 35 characterized in that at the passages (17) of the end plates connecting pipe pieces (13) are permanently attached (Fig. 3).

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