DD243088A1

DD243088A1 - CHANNEL WATER EXCHANGE WITH VARIABLE HEAT EXCHANGE

Info

Publication number: DD243088A1
Application number: DD28333985A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Paul
Original assignee: Bitterfeld Chemie
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1987-02-18
Also published as: DD243088B5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kompakten Waermetauscher aus uebereinanderliegenden Profilblechen, der auf Grund seiner Konstruktion sowohl eine problemlose Abdichtung als auch einen enormen Waermetauscheffekt, selbst bei veraenderlichen Volumenstroemen mit Temperaturen bei verschiedenen Waermetauschproblemen, ermoeglicht. Mit diesem Waermetauscher wird sowohl das Abdicht- als auch das Reinigungsproblem geloest. Im Stroemungskanal erfolgt 2-dimensionaler Waermetransport. Es wird eine um 100% hoehere Ausbeute an Waermetauschflaeche pro Raumeinheit gegenueber Platten- oder Spiralwaermetauscher erreicht. Der Waermetauscher laesst Variationen der Stroemungsfuehrung und eine stufenlose Veraenderung der Waermetauschflaeche waehrend des Betriebes zu. Der Waermetauscher ergibt sich aus einem fortlaufenden Profilblechstreifen, der in Stroemungsrichtung gesehen s-foermig uebereinandergelegt ist, wodurch hermetisch voneinander getrennte Kammern fuer beide Medien entstehen. Es koennen Rechteck-, Trapezprofil oder aehnliche Profilarten verwendet werden, die beim Uebereinanderlegen der Profilbleche parallele Stroemungskanaele bilden. Das Medium gelangt ueber Hauptverteiler (14) und Kanalverteiler (12, 13) in die Stroemungskanaele. In den Hauptverteiler werden Schieber (25, 26) eingeschoben, womit Waermetauschflaeche und Stroemungsfuehrung variierbar sind. Am Waermetauscher sind stirnseitig abnehmbare Deckel (15, 16) angebracht, wodurch eine mechanische Reinigung realisierbar ist. Der Einsatz ist als Waermetauscher, Verdampfer, Kondensator und Ruehrreaktor moeglich. Fig. 12The invention relates to a compact heat exchanger of superimposed profile sheets, the construction of both a problem-free seal and an enormous heat exchange effect, even with veraenderlichen volume flows with temperatures at different heat exchange problems, made possible. With this heat exchanger, both the sealing and the cleaning problem is solved. In the flow channel 2-dimensional heat transport takes place. It achieves a 100% higher yield of heat exchange surface per unit of room compared to plate or spiral heat exchanger. The heat exchanger allows variations of the flow guidance and a stepless change of the heat exchange surface during the operation. The heat exchanger results from a continuous profiled sheet metal strip, which is seen in the flow direction s-compliant superimposed, whereby hermetically separate chambers for both media arise. It can rectangular, trapezoidal or similar types of profiles are used, which form parallel Stroemungskanaele when superimposing the profile sheets. The medium passes through main distributor (14) and channel distributor (12, 13) in the flow channel. In the main distributor slides (25, 26) are inserted, whereby the heat exchange surface and flow guidance can be varied. At the heat exchanger removable cover (15, 16) are frontally mounted, whereby a mechanical cleaning can be realized. The insert is possible as heat exchanger, evaporator, condenser and stirrer reactor. Fig. 12

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen kompakten Kanalwärmetauscher aus übereinanderliegenden Profilblechen mit variierbarer Wärmeaustauschfläche, der eine problemlose Abdichtung und einen sehr guten Wärmetau sch effekt selbst bei veränderlichen Volumenströmen und Temperaturen ermöglicht. Der Wärmetauscher ist bei verschiedenen Wärmetauschproblemen zwischen flüssigen und/oder gasförmigen Medien, beispielsweise zur Erwärmung und zur Abkühlung, zur Verdampfung und Kondensation und als Rohrreaktor, insbesondere bei Reaktionen mit hoher Reaktionswärme anwendbar.The invention relates to a compact duct heat exchanger of superimposed profile sheets with variable heat exchange surface, the effect of a smooth seal and a very good Wärmetau effect even with variable flow rates and temperatures. The heat exchanger is applicable to various heat exchange problems between liquid and / or gaseous media, for example for heating and cooling, for evaporation and condensation and as a tubular reactor, especially in reactions with high heat of reaction.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die bisher bekannten Profilarten für parallele Strömungskanäle aus übereinandergelegten Profilblechen, zum Beispiel Rechteckprofil, Wabenprofil, Wellenprofil(US-PS 3608629, SE-PS 349388 und 342904 und 383203) lassen immer noch die Zuführung und Verteilung des Mediums in die Strömungskanäle offen. Bei Wärmetauschern der üblichen Serienfertigung (Plattenwärmetauscher, Spiralwärmetauscher) bestehen häufig Abdichtprobleme der aneinandergepreßten Platten bzw. des Deckelsam Spiralwärmetauscher, wodurch die Anwendbarkeit bzw. der Gebrauchswert stark verringert ist. Eine Schweißkonstruktion löst in diesen Fällen zwar das Abdichtproblem, eine mechanische Reinigung der Strömungsquerschnitte ist dann aber nicht oder nur bedingt möglich. Außerdem wird bei den beiden zuvor genannten Wärmetauschern nur 1-dimensionaler Wärmetransport im Strömungsprofil realisiert.The previously known types of profiles for parallel flow channels of superimposed profile sheets, for example, rectangular profile, honeycomb profile, wave profile (US-PS 3608629, SE-PS 349388 and 342904 and 383203) still leave the supply and distribution of the medium in the flow channels open. In heat exchangers of the conventional series production (plate heat exchanger, spiral heat exchanger) are often Abdichtprobleme the juxtaposed plates or the lid at the spiral heat exchanger, whereby the applicability or the utility value is greatly reduced. Although a welded construction solves the Abdichtproblem in these cases, a mechanical cleaning of the flow cross sections is then not or only partially possible. In addition, only 1-dimensional heat transfer in the flow profile is realized in the two aforementioned heat exchangers.

Beim Plattenwärmetauscher soll durch turbulenzerzeugende Verprägu ng der Platten annähernd der Effekt des 2-dimensionalen Wärmetransports erreicht werden, woraus allerdings ein hoher Druckveriust folgert.In the plate heat exchanger, the effect of the 2-dimensional heat transport should be achieved by turbulence-generating Verprägu ng of the plates approximately, but this results in a high Druckveriust.

Der Lamellenwärmetauscher ermöglicht zwar bei entsprechend kurz gestalteter Lamelle einen annähernden 2-dimensionalen Wärmetransport, wobei aber der Wärmetausch zwischen 2 Lamellen durch 2 übereinanderliegende Wärmetauschplatten (Wärmeleitung) gehindert wird. Der gleiche hinderliche Effekt tritt bei Rechteckprofilplatten mit zwischengelegten ebenen Platten (US-PS 3608629) auf.Although the plate heat exchanger allows an approximately 2-dimensional heat transfer in accordance with short-designed lamella, but the heat exchange between 2 lamellae is prevented by 2 superposed heat transfer plates (heat conduction). The same hindering effect occurs in rectangular profile plates with interposed flat plates (US-PS 3608629).

Ändert sich auf Grund der Betriebsbedingungen Volumenstrom oder Temperatur, so besteht bei den genannten Wärmetauschern keine Möglichkeit, die Strömungsgeschwindigkeit, Strömungsführung oder Wärmetauschfläche während des Betriebes zu korrigieren.Changes on the basis of the operating conditions volume flow or temperature, so there is no possibility in the heat exchangers mentioned to correct the flow velocity, flow control or heat exchange surface during operation.

Die einzige, bisher gebräuchliche Regelmöglichkeit besteht in der Veränderung des Bypaß-Stromes bzw. in der Rückführung eines Teilstromes vom Austritt zum Eintritt des Wärmetauschers. Bei der Rückführung ist allerdings eine Pumpe unmittelbar vor oder hinter dem Wärmetauscher erforderlich.The only, so far common control option consists in the change of the bypass current or in the return of a partial flow from the outlet to the inlet of the heat exchanger. When returning, however, a pump is required immediately in front of or behind the heat exchanger.

Ein weiterer Nachteil dieser Fahrweise besteht in der Erhöhung des Energiebedarfs an der Pumpe durch den zurückgeführten Teilstrom und in der Verschlechterung des Temperaturprofils (mittlere Temperaturdifferenz). Aus dem zuletzt genannten Aspekt wiederum resultiert ein höherer Bedarf an Heiz- bzw. Kühlmittel.Another disadvantage of this procedure consists in the increase of the energy demand at the pump by the recirculated partial flow and in the deterioration of the temperature profile (mean temperature difference). The latter aspect in turn results in a higher demand for heating or cooling agent.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein kompakter Kanalwärmetauscher aus übereinanderliegenden Profilblechen mit einer variierbaren Wärmetauschfläche, der eine problemlose Abdichtung und eiT^en sehr guten Wärmetauscheffekt selbst bei veränderlichen Volumenströmen und Temperaturen ermöglicht. Weiterhin wird durch die Erfindung das Problem der Reinigung desWärmetauschers gelöst.The aim of the invention is a compact duct heat exchanger of superimposed profile sheets with a variable heat exchange surface, which allows easy sealing and a very good heat exchange effect even with variable flow rates and temperatures. Furthermore, the problem of cleaning the heat exchanger is solved by the invention.

Explanation of the essence of the invention

Der Wärmetauscher ist aus übereinanderliegenden Profilblechen aufgebaut, zwischen denen abwechselnd kaltes und heißes Medium strömt. Die parallelen Strömungskanäle entstehen auf Grund der Profilform der übereinanderliegenden Profilbleche. Für den erfindungsgemäßen Wärmetauscher sind folgende Profile verwendbar: Rechteckprofil, Trapezprofil, trapezähnliches Profil, Wabenprofil, Wellenprofil und ähnliche Profilarten, die beim Übereinanderlegen parallele Strömungskanäle bilden. Das Profil läuft an den Plattenenden seicht aus, so daß es an den Stirnseiten in eine ebene Platte übergeht. Auf diese Weise wird der Kanalverteiier gebildet. Dort erfolgt die Verteilung des Stoffstromes in die Kanäle bzw. an der gegenüberliegenden Stirnseite die Sammlung aus den Kanälen. Die Kanalverteiler eines Mediums werden von einem seitlich dazu befindlichen senkrechten Hauptverteiler, der alle Kanalverteiler für das betreffende Medium verbindet, gespeist. Auf der anderen Seite derselben Kanalverteilerbatterie befindet sich der Hauptverteiler für das andere Medium. Da entsprechend dem Wärmetausch effekt zwischen den übereinanderliegenden Profilblechen abwechselnd kaltes und heißes Medium strömt, führen dementsprechend auch die Kanalverteiler abwechselnd kaltes und heißes Medium. Das macht erforderlich, daß jeder zweite Kanalverteiler gegen den Hauptverteiler abgesperrt ist. Die abgesperrten Kanalverteiler sind zum gegenüberliegenden Hauptverteiler (derselben Verteilerbatterie) hin offen. Tritt ein Stoffstrom in eine betrachtete Verteilerbatterie ein, so durchströmt er die parallelen Kanäle und tritt nach Sammlung in der gegenüberliegenden Verteilerbatterie über den dortigen Hauptverteiler wieder aus dem Wärmetauscher aus. Eintritt und Austritt sollten aus strömungstechnischen Gründen bei eingängiger Strömungsführung diagonal gegenüberliegen. Der Wärmetauscher ergibt sich erfindungsgemäß aus einem fortlaufenden Profil blechstreifen, der in Strömungsrichtung gesehen s-förmig übereinandergelegt ist. Durch diese Bauweise entstehen Kammern, die die beiden Medien hermetisch voneinander trennen.The heat exchanger is constructed of superimposed profile sheets, between which alternately flows cold and hot medium. The parallel flow channels arise due to the profile shape of the superimposed profile sheets. For the heat exchanger according to the invention, the following profiles can be used: rectangular profile, trapezoidal profile, trapezoidal profile, honeycomb profile, wave profile and similar types of profiles that form parallel flow channels when superimposed. The profile runs out of the plate ends shallow, so that it merges at the end faces in a flat plate. In this way the Kanalverteiier is formed. There, the distribution of the material flow in the channels or on the opposite end of the collection from the channels. The channel distributors of a medium are fed by a lateral main vertical distributor which connects all channel distributors for the relevant medium. On the other side of the same trunking battery is the main distributor for the other medium. Since, according to the heat exchange effect between the superimposed profile sheets alternately cold and hot medium flows, accordingly, the channel manifold alternately run cold and hot medium. This requires that every other channel distributor is shut off against the main distributor. The closed channel distributors are open to the opposite main distributor (same distribution battery). If a stream of material enters a considered distributor battery, it flows through the parallel channels and, after collection in the opposite distributor battery, exits the heat exchanger again via the main distributor there. For fluidic reasons, inlet and outlet should be diagonally opposite each other with a single-flow flow guide. The heat exchanger results according to the invention from a continuous profile sheet metal strip, which is seen in the flow direction S-shaped superimposed. This design creates chambers that hermetically separate the two media.

Bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher läßt sich während des Betriebes die Zahl der parallelen Strömungskanäle variieren, wodurch die Wärmetauschfläche, Strömungsgeschwindigkeit, Strömungsführung und der Wärmedurchgang in die gewünschte Richtung beeinflußbar sind. Mit Hilfe von Steuer- und Regeltechnik können während des Betriebes die obengenannten Parameter gezielt verstellt werden. Es ist eine Anpassung an sich ändernde Betriebsbedingungen (Volumenstrom, Temperatur) oder die Realisierung eines gewünschten Fahrregimes möglich, ohne daß Eintrittstemperaturen oder Durchsatz durch den Wärmetauscher geändert werden müssen.In the heat exchanger according to the invention can be varied during operation, the number of parallel flow channels, whereby the heat exchange surface, flow velocity, flow guidance and the heat transfer can be influenced in the desired direction. With the help of control technology, the above parameters can be adjusted during operation. It is an adaptation to changing operating conditions (flow rate, temperature) or the realization of a desired driving regime possible without entry temperatures or flow rate through the heat exchanger must be changed.

An den Seiten des Wärmetauschers sind die übereinanderliegenden Profilbleche durch Seitenteile begrenzt, die zum Beispiel in der Weise entstehen, in dem das verlängerte oberste und unterste Profilblech entsprechend abgekantet ist. An den Seiten der Profilbleche muß durch die Seitenteile keine vollständige Abdichtung erreicht werden, da dort bei Übertreten eines Mediums durch die s-förmige Bauweise kein Vermischen mit dem anderen Stoffstrom möglich ist. Es ist lediglich ein Übertreten in die übernächste Strömungsebene möglich", in der das gleiche Medium geführt wird und deshalb nicht problematisch ist. Die Seitenteile sind zur Abdichtung nach außen hin mit dem obersten bzw. untersten Profilblech verbunden (verschweißt). Um an der Stirnseite das Übertreten eines Stoffstromes in die benachbarte Strömungsebene zu vermeiden, sind erfindungsgemäß je 2 übereinanderliegende Platten stirnseitig miteinander verbunden. Die benachbarte Strömungsebene ist zur Stirnseite hin offen und damit für die mechanische Reinigung zugänglich, so daß nur jede zweite Strömungsebene stirnseitig dicht abgekapselt ist. Die dicht abgekapselte Strömungsebene ist jeweils an der gegenüberliegenden Stirnseite offen. Auf diese Weise entstehen die Kanalverteiler an den Stirnseiten als dicht umhüllte Kammern, die eine problemlose Abkapselung gegen die darüber- und darunterliegende Strömungsebene ermöglichen.On the sides of the heat exchanger, the superimposed profile sheets are limited by side parts, which arise for example in the manner in which the extended top and bottom profile sheet is folded accordingly. On the sides of the profile sheets must be achieved by the side panels no complete seal, since there is no mixing with the other material flow is possible when trespassing a medium through the s-shaped design. It is only possible to cross over into the next flow level ", in which the same medium is guided and therefore is not problematic The side parts are connected to the top or bottom profiled sheet for sealing to the outside (welded) According to the invention, two superimposed plates are connected to one another at the end side, the adjacent flow plane being open towards the front side and thus accessible for mechanical cleaning, so that only every second flow plane is tightly encapsulated on the front side In this way, the channel distributors on the end faces are formed as tightly enveloped chambers, which allow easy encapsulation against the above and below the flow plane.

An den Stirnseiten sind abnehmbare Deckel angebracht, die gegen die Stirnflächen drücken, dort aber keine abdichtende Funktion gegen die Stirnflächen und zwischen den beiden Stoffen zu übernehmen brauchen, sondern lediglich eine Begrenzung für den Stoffstrom darstellen, der die oben erwähnten'dicht umhüllten Kanalverteilerkammern umspült. Eine übliche Dichtung am Rahmenflansch dieser beiden stirnseitigen Deckel stellt erfindungsgemäß die einzige Abdichtung des Wärmetauschers nach Ausführungsform 1,3,4 und 5 dar. Ist keine mechanische Reinigung und keine Variation der Strömung erforderlich, werden die Deckel angeschweißt. Zum Variieren der Zahl parallel geschalteter Strömungskanäle bzw. zur Änderung der Strömungsführung (Gleich-, Gegenstrom, Parallel- bzw. Reihenschaltung) kann erfindungsgemäß in den Hauptverteiler ein (bzw. mehrere) Schieber, Klappen oder Hähne eingeschoben werden, der je nach Einbauart einen Kanalverteiler absperren (freigeben), die Strömungsführung ändern bzw. eine Vielzahl von Kanalverteilern absperren (freigeben) kann. Alle genannten Variationen sind bei laufendem Betrieb möglich.On the front sides removable cover are attached, which press against the end faces, but there do not need to take over a sealing function against the end faces and between the two materials, but merely represent a limitation to the flow of material, which flows around the above-mentioned'dicht umhüllten channel distribution chambers. A conventional seal on the frame flange of these two end caps according to the invention represents the only seal of the heat exchanger according to embodiment 1,3,4 and 5 is. If no mechanical cleaning and no variation of the flow is required, the lid are welded. To vary the number of parallel-connected flow channels or to change the flow control (DC, counterflow, parallel or series) can according to the invention in the main manifold one (or more) slides, flaps or taps are inserted, depending on the installation a channel distributor shut off (release), change the flow control or shut off (release) a variety of channel distributors. All mentioned variations are possible during operation.

Der Absperreffekt läßt sich auch durch Einbau eines speziellen stirnseitigen Deckels mit Ships erreichen, wobei ein Ship an der entsprechenden Stelle des Hauptverteilers den Kanalverteiler absperrt bzw. den Stoffstrom umlenkt. Bei Einbau dieser Ships ist aber eine Veränderung während des Betriebes nicht möglich. Der Vorteil des Einbaus eines (oder mehrerer) Schieber(s), Klappen oder Hähne liegt in einer Erhöhung des Gebrauchswertes des Wärmeübertragers, da der Betreiber den Wärmeübertrager sich ändernden verfahrenstechnischen Bedingungen ohne Produktionsstillstand bei gleichbleibend guten Wärmeübertragungsverhältnissen selbst anpassen kann.The Absperektekt can also be achieved by installing a special front cover with ships, with a ship at the corresponding point of the main distributor shuts off the channel distributor or deflects the flow of material. When installing these ships but a change during operation is not possible. The advantage of the installation of one (or more) slide (s), flaps or faucets is an increase in the utility value of the heat exchanger, since the operator can adapt himself to the heat exchanger changing process conditions without production downtime with consistently good heat transfer conditions.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend erläutert werden.The invention will be explained below.

Fig. 1 zeigt das Profil eines Wärmetauschers an Hand von 5 übereinandergelegten Blechen, die sich auf Grund des Trapezprofils gut gegeneinander abstützen. Betrachtet man z. B. das durch Schraffur gekennzeichnete Strömungsprofil des Medium A, so ist zu erkennen, daß an den Berührungspunkten der übereinanderliegenden Bleche z. B. Profilblech 1 und 2 keine Abdichtung erforderlich ist. Der Wärmetauscher aus übereinanderliegenden Profilplatten entsteht durch entsprechende Abkantung eines einzigen fortlaufenden Profilblechstreifens. An den Seiten sind die Bleche durch Seitenteile 3,4 begrenzt, welche zum Beispiel in der Weise entstehen, indem das verlängerte oberste und unterste Profilbiech abgekantet 5, 6 ist. Durch je eine Schweißnaht 7,8 entsteht der Wärmetauscher als ein nach außen hin dichtes Paket. Das Profil des Strömungskanals läßt für Medium A und B einen 2-dimensionalen Wärmetransport 9,10 zu.Fig. 1 shows the profile of a heat exchanger on the basis of 5 superimposed sheets, which are well supported against each other due to the trapezoidal profile. Looking at z. As indicated by hatching flow profile of the medium A, it can be seen that at the points of contact of the superimposed sheets z. B. profile sheet 1 and 2 no sealing is required. The heat exchanger of superimposed profile plates is formed by appropriate bending of a single continuous profiled sheet metal strip. On the sides of the sheets are bounded by side parts 3,4, which arise for example in such a way that the extended uppermost and lowermost Profilbiech be folded 5, 6. By a respective weld 7,8, the heat exchanger is formed as a tight package to the outside. The profile of the flow channel allows for medium A and B a 2-dimensional heat transfer 9,10.

In Fig. 2 ist der Wärmetauscher zur Verdeutlichung nur als s-förmig gewundener Profilblechstreifen 1,2 ohne Hauptverteiler und RtirncoitonHookpl HamoctolltIn Fig. 2, the heat exchanger for clarity only as s-shaped convoluted profile sheet strip 1.2 without main distributor and RtirncoitonHookpl Hamoctollt

Sämtliche Profile der übereinanderliegenden Bleche sind in gleicher Weise wie das in Fig.2 sichtbare Profil des obersten Profilbleches geprägt. Das seicht auslaufende Profil 11 ergibt den Kanalverteiler (Fig.3). Die eigentlich übereinanderliegenden Bleche sind in Fig. 3 zur besseren Veranschaulichung voneinander abgehoben dargestellt.All profiles of the superimposed sheets are shaped in the same way as the visible in Figure 2 profile of the top profile sheet. The shallow expiring profile 11 results in the channel distributor (Figure 3). The actually superimposed sheets are shown lifted off from each other in Fig. 3 for ease of illustration.

Der Kanalverteiler verteilt den Stoffstrom 12 in die trapezförmigen, parallelen Strömungskanäle zweier Strömungsebenen. Das bedeutet, daß z. B. die aus Fig. 1 ersichtlichen 4 Strömungsebenen für Medium A aus der Verteilung in 2 Kanalverteilern resultieren.The channel distributor distributes the material flow 12 into the trapezoidal, parallel flow channels of two flow planes. This means that z. B. the apparent from Fig. 1 4 flow levels for medium A from the distribution in 2 channel distributors result.

In Fig.4 ist der Wärmetauscher mit Stirnseitendeckeln 15,16, den zum Deckel sowie zum Wärmeübertrager gehörenden Rahmenflansch 34,35 und 36,37 und Zwischenflansch 38,39 und 40,41 (in Fig.4) verdeckt, dem stirnseitig angeschweißten Blechstreifen 42,43 (schraffiert dargestellt) sowie mit den Hauptverteilern für Eintritt sowie Austritt der Medien A und B abgebildet. Im dargestellten Beispiel wird das eintretende Medium A vom Hauptverteiler 14 in die Kanalverteiler 12 und 13 verteilt.In Figure 4, the heat exchanger with end caps 15,16, the lid and the heat exchanger belonging frame flange 34,35 and 36,37 and intermediate flange 38,39 and 40,41 (in Figure 4) hidden, the front side welded sheet metal strip 42nd 43 (hatched) and with the main distribution boards for entry and exit of media A and B. In the example shown, the incoming medium A is distributed from the main distributor 14 into the channel distributors 12 and 13.

In Fig. 5 sind die Strömungswege im Wärmetauscher angedeutet. Die dargestellte Verteilung 14 für das Medium A in die Kanalverteiler 12 und 13 sind bereits aus Fig. 4 ersichtlich. Der Stoffstrom A verläßt den Wärmeübertrager über die Kanalverteiler 17 und 18 und den Hauptverteiler 19 an der gegenüberliegenden Stirnseite. Das Medium B passiert in analoger Weise den Wärmetauscher, im Beispiel in Gegenstromführung dargestellt. Die Kanalverteilereines Mediums sind gegen den Hauptverteiler des anderen Mediums abgesperrt 20.In Fig. 5, the flow paths are indicated in the heat exchanger. The illustrated distribution 14 for the medium A in the channel manifolds 12 and 13 are already apparent from Fig. 4. The stream A leaves the heat exchanger via the channel manifolds 17 and 18 and the main manifold 19 at the opposite end. The medium B passes in an analogous manner to the heat exchanger, shown in the example in countercurrent flow. The channel distributors of one medium are shut off 20 against the main distributor of the other medium.

Eine zweite Ausführungsform sieht die Anwendung von Schiebern zur Absperrung bzw. Umlenkung von VolumenströmenA second embodiment sees the use of slides for blocking or redirecting volume flows

Fig. 6 zeigt den Wärmetauscher mit angeflanschten Deckeln 15,16, die mit je 2 Gehäusen 21; 22 und 23,24 zur Unterbringung der Schieberz. B. 25 und 26 und deren Führungsschienen 27 und 28 eine Einheit bilden. Die Führungsschienen sind mit dem Gehäuse verschraubt bzw. verschweißt. Die Bedienung der Schieber erfolgt über die herausragenden Spindeln 29 und 30. Die Bewegung des Schiebers ist auf Grund des im Führungsstift 31 und 32 eingearbeiteten Innengewindes und des Außengewindes der Spindel bei dessen Drehbewegung z. B. mittels eines Imbus-Steckschlüssels möglich. Die aus dem Gehäuse herausragenden Spindeln sind mit je einer Dichtung abgedichtet. Um Falschströmungen vom Hauptverteiler, z.B. des eintretenden Medium A in das Gehäuse 21 zu vermeiden, ist eine Sperrwand 33 (schraffierte Fläche) vorgesehen, die sich aus einzelnen Segmenten zusammensetzt. Die baukastenartig gestalteten Segmente sind entsprechend des Schiebereinsatzes austauschbar. Schieber 25 ist zur Absperrung des Kanalverteilers 12 (Fig.4) und Schieber 25 zur Umlenkung des Hauptverteilerstromes vorgesehen. Die beiden Schieber 25 und 26 sind in ihrer Form gjeich gestaltet. Ihre unterschiedliche Funktion erhalten sie auf Grund der vertikalen bzw. horizontalen Einbauweise, die je nach Erfordernis in ein und derselben Führungsschiene möglich ist. Der Vorteil besteht einmal in der Austauschbarkeit und zum anderen in der vielfältigsten Variation der Strömungsverhältnisse. In Abhängigkeit von der Dimensionierung des Hauptverteilers sind aber auch unterschiedliche Schieber-Bauformen zur Absperrung des Kanalverteiler- und Hauptverteilerstromes möglich.Fig. 6 shows the heat exchanger with flanged lids 15,16, each with 2 housings 21; 22 and 23,24 to accommodate the Schieberz. B. 25 and 26 and their guide rails 27 and 28 form a unit. The guide rails are bolted or welded to the housing. The operation of the slide via the outstanding spindles 29 and 30. The movement of the slider is due to the incorporated in the guide pin 31 and 32 internal thread and the external thread of the spindle in the rotational movement z. B. by means of an Allen socket. The spindles protruding from the housing are each sealed with a seal. To prevent false flows from the main distributor, e.g. to avoid the incoming medium A in the housing 21, a barrier wall 33 (hatched area) is provided, which is composed of individual segments. The modular-like segments are interchangeable according to the slide insert. Slide 25 is provided to shut off the channel distributor 12 (Figure 4) and slide 25 for deflecting the main distribution stream. The two slides 25 and 26 are designed gjeich in shape. Their different function they receive due to the vertical or horizontal installation method, which is possible depending on the requirements in one and the same guide rail. The advantage is once in the interchangeability and on the other in the most varied variation of the flow conditions. Depending on the dimensions of the main distributor but also different slide designs for shutting off the Kanalverteiler- and main distribution flow are possible.

Fig.7 zeigt den durch die Schieberstellung gemäß Fig. 6 hervorgerufenen Strömungsverlauf für Medium A.FIG. 7 shows the flow pattern for medium A caused by the slide position according to FIG. 6.

In Fig.8 sind 3 typische Beispiele zur Umlenkung des Volumenstromes A in symbolischer Weise dargestellt. Fig. 8a) ist die zu Fig.7 analoge Darstellung der Absperrung des Kanalverteilers 12.In FIG. 8, 3 typical examples for the deflection of the volume flow A are symbolically represented. 8a) is the illustration analogous to FIG. 7 of the shut-off of the channel distributor 12.

Fig.8b) bildet die Reihenschaltung der vom Kanalverteiler 12 und 13 ausgehenden Strömungsebenen ab.FIG. 8b) depicts the series connection of the flow levels emanating from the channel distributors 12 and 13.

Fig.8c) zeigt die Reihenschaltung von Strömungsebenen je zweier parallel geschalteter Kanalverteiler, wobei der letzte Kanalverteiler abgesperrt ist und bei Bedarf zur Vergrößerung der Wärmeübertragerfläche oder Variation der Strömungsverhältnisse freigegeben werden kann. Die Gestaltung der Strömungsverläufe läßt sich in beliebiger Weise fortsetzen. Ist auf Grund der Betriebserfahrungen oder der zu erwartenden Durchsatzschwankungen die Veränderung der Volumenströme abschätzbar, so wird zur Absperrung bzw. Umlenkung an den entsprechenden Stellen ein Schieber vorgesehen und bei Bedarf betätigt. Bei Einsatz einer höheren Anzahl von Schiebern an einem Hauptverteiler erweist sich der Einbau eines kompakten Blockes, der eine Vielzahl von übereinander angeordneten Führungsschienen darstellt, als vorteilhaft.8c) shows the series connection of flow levels of each two parallel-connected channel distributor, wherein the last channel distributor is shut off and can be released if necessary to increase the heat exchanger surface or variation of the flow conditions. The design of the flow paths can be continued in any way. If the change in the volume flows can be estimated on the basis of the operating experience or the expected throughput fluctuations, then a slide is provided for blocking or deflection at the corresponding points and actuated as required. When using a higher number of sliders on a main distributor, the installation of a compact block, which is a plurality of superimposed guide rails, proves to be advantageous.

Der Schiebereinsatz ermöglicht zugleich, wahlweise verschiedene Ein- und Austrittsöffnungen am Hauptverteiler zu benutzen, wodurch beispielsweise der Einsatz verschiedener Kühl- bzw. Heizmedien oder unterschiedlicher Produktströme realisierbarAt the same time, the slide insert makes it possible to use different inlet and outlet openings on the main distributor, making it possible, for example, to use different cooling or heating media or different product flows

Im Ausführungsbeispiel wird an Hand von Fig.9 ein Deckel dargestellt, an dem Absperrships 44,45 fest angebracht sind, die ähnlich wie beim Schiebereinsatz Kanalverteiler absperren 44 bzw. den Stoffstrom umleiten 45.In the embodiment, a cover is shown on the basis of Figure 9, are firmly attached to the Absperrships 44,45, similar to the slide insert channel distributor shut off 44 or redirect the flow of material 45th

Eine vierte vereinfachte Ausführungsform ist in Fig. 10 dargestellt. Sie verzichtet auf die als Kanalverteiler dicht umhüllten Kammern jeder zweiten Strömungsebene. Die Abdichtung zwischen den Kanalverteilern erfolgt durch den dicht angepreßten Stirnseitendeckel, der entweder über seine gesamte Fläche mit einem Dichtungsmaterial beschichtet ist, oder in den entsprechend dem s-förmig gewundenen Verlauf des Profilblechstreifens ein Dichtungsstreifen 46 eingelegt ist (Fig. 10). Eine Abdichtung mit Rahmenflansch ist hier ebenso wie die Ausbildung des Deckels mit Absperrships bzw. mit Gehäusen für den Schiebereinsatz möglich. Bei dieser Ausführungsform ist die mechanische Reinigung aller Strömungsprofile beidseitig realisierbar. Für eine sichere Abgrenzung der beiden Medien bietet die fünfte Ausführungsform (Fig.11)eineVariantean,beider jeweils ein Stoffstrom auf einer Stirnseite durch Einschweißen eines Blechstückes 47 (schraffiert dargestellt), stirnseitig eingekammert ist. Das Blechstück 47 deckt die Kanalverteiler und den Hauptverteiler des betreffenden Stoffstromes B ab. Die mechanische Reinigung dieses Strömungsprofils erfolgt von der anderen Stirnseite aus, nach der hin dieses Profil offen ist. Die gegeneinandergepreßten Rahmenflansche 34 und 36 sorgen für eine Abdichtung nach außen hin.A fourth simplified embodiment is shown in FIG. It dispenses with the chambers of each second flow level, which are tightly enveloped as channel distributors. The sealing between the channel distributors is carried out by the tightly pressed end cover, which is coated either over its entire surface with a sealing material, or in the correspondingly s-shaped course of the profile sheet strip a sealing strip 46 is inserted (Fig. 10). A seal with frame flange is here as well as the formation of the lid with Absperrships or with housings for the slide insert possible. In this embodiment, the mechanical cleaning of all airfoils can be realized on both sides. For a secure demarcation of the two media, the fifth embodiment (FIG. 11) offers a variant in which a material stream is in each case chambered on one end side by welding a piece of sheet metal 47 (hatched). The sheet metal piece 47 covers the channel distributor and the main distributor of the relevant material flow B. The mechanical cleaning of this airfoil takes place from the other end face, after which this profile is open. The gegeneinandergepreßten frame flanges 34 and 36 provide a seal to the outside.

Diese Ausführungsform ermöglicht den Einsatz von Schiebem(Fig.6) bzw. Absperrships (Fig.9) am Hauptverteiler 14 des zur betrachteten Stirnseite hin offenen Stoffstromes.This embodiment allows the use of sliding (Fig.6) and Absperrships (Figure 9) on the main manifold 14 of the material to the considered end side open flow.

Claims

Claim for the invention: i

1. Heat exchanger with variable heat exchange surface and easy sealing, consisting of superimposed profiled sheets (1) of rectangular profile or trapezoidal or trapezoidal profile or honeycomb profile or uneven honeycomb profile or wave profile or similar types of profiles that form parallel flow channels when superimposed and corresponding distribution through channel manifold in the resulting Parallel flow channels, characterized in that from the superimposed profile sheets of a continuous profiled sheet metal strip (1,2), which is seen in the flow direction superimposed S-shaped, hermetically separate chambers for both media arise.

2. Heat exchanger according to item 1, characterized in that on the front side of the superimposed Profilbieche the transgression of a flow in the adjacent flow plane is avoided in that each two superimposed sheets are connected by a frontally mounted strip (42,43) with each other second flow plane is sealed at the front side tightly and a crossing into the adjacent frontally open flow plane is not possible, or additionally the main distributor of the encapsulated material flow through a welded sheet (47) is sealed.

3. Heat exchanger according to items 1 and 2, characterized in that against the front sides of the superimposed profile sheets removable cover (15,16) are pressed, which allow a mechanical cleaning of the flow profile of both streams.

4. heat exchanger with variable heat exchange surface, characterized in that the cover is supplemented by the installation of slides (25,26) and thus offers the possibility to shut off during operation flow channels or turn on and thus to change the heat exchange surface or to redirect material flows in any way ,

5. Heat exchanger according to items 1 to 3, characterized in that on the cover Absperrships (44,45) are mounted such that flow channels shut off or connected or material flows can be deflected in any way.

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