DE1601157A1 - Vorrichtung an Plattenwaermeaustauschern - Google Patents

Description

• VorrichtunS an Plattenwärmeaustauschern Die Erfindung bezieht sich auf Plattenwärmeaustauschern mit einer Anzahl Wärmeaüstauschplatten ausdünnem Blech, die auseinandernehmbar zu einem Paket verbunden sindj in dem die Zwischenräume zwischen-den Platten Durchflusskanäle für-die Wärmeaustauschmittel bilden,- deren Einström- resp.-Abströmkanal je aus einer- Anzahl im Paket einander gegenüber kelegener DurchflusslÖcher in den einzelnen Platten besteht.
• Bei der jetzt fast ausschliesslich angewandten iLusführungsform derartiger Wärmeaustauscher ist dacs-Paket aus-im Wesentlichen rechteckigen Platten mit vier Reihen von Durchströmlöchern, und zwar einer Reihe in jeder Eckenpartie der Platten" zusammengesetzt. In je- dem Zwischenraum zwischen-den Platten sind in Richtung zur Ebene der Platten gesehen zwei derartige Lochreihen (eingeschlossene Lochreihen), die-sich zusammen'im Durch- #'lus2kanal im Zwischenraum befinden und von einer dieseil Karial umschliessenden HandD.ackun.g eingeschlossen sind, w#Lhrend die beiden übrigen Lochreiben sich ausserhalb des Kanals und der Randpackung befinden und je von einer die Re ihe gegen den Zwischenräum abschliessenden Packung (Lochpackung) eingeschlossen,werden. Die in je zweitem Zwischenraum eingeschlossenen bezw. ausgeschlossenen Lochreihen sind in den übrigen Zwischenräumen aussen- bezw. eingeschlossen.
• Bei einer solchen Vorrichtung ist eä-bekanntlieh unmöglich, die Bahnen der Packungen In den verschjedenen Zwischenräumen derart anzuordnen, dass sie überall im Paket einander gegenüberliegen und eine Stütze für einander bilden, wenn das Paket in üblicher Weise zwischen steifen Stirnplatten zusammengezogen wird. Es kann somit nicht vermieden werden, dass die Packungen in jedem.Zwischenraum zumindest entlang einen Abstand zwischer, Flattenteilen verlaufen müssen, die'#ohne Stützung mittels der Packung in benachbarten Zwischenräumen nachgeben und einen niedrIgeren Dichtungsdruck als die eine solche Stütze besitzenden Zwischenteilen erzeugen# Der Dichtungsdruck wird somit über die Dicbtungsflächen ungleichwässig verteilt, und- der kleinste Dielbtungsdruck verursacht eine ungünstige Begrenzung des Inneren für den Wärmeuaustauscher zu verwendenden Druckes.. Es war daher in der Regel notwendig, verhältnismässig dicke PacIvungen eus ausreiebend elastischem Material anzuwen-

  den% damit der ile;-i

  Te.1 - len. nicht zu stark We#-den sollte. Als

  solches Material könnten in der Praxis nur

  Irten Gummi in Frage tomien, mas eine weitere erheblJ(-I.io-'

  Begrenzung-des Amendungsgebiets des Wärmeaustauschers

  auf die verhältniawässig niedrigen'Temperaturen mitfübrt,

  denen diesea, Material öhne Zerstärung ausFesetzt werlen

  hann

  Zufolge der genannten Tiachteile hat man biLher

  in Vielen Fellvi-" in Genen der c-

  Drüc'V--e-und/odzr bobe Tec-pAr##turen anAceiaridt werden- soll

  und gleichzeJtig ein auseinandernehmberes PlAttenpaket -

  ein gTosser Vorteil seinwÜrde,' den noch,vorgezo.gen oder

  ist sogar dau gezwungen worden, auf diesen Vorteil-zu

  vertichten, um einen Wärmeauttauechei-wi.t einem völlig

  zusammer--geschweiactem Plat'k-.enpaket anzuwenden-*

  Die Erfinduns blezweckt in erster Linie, diese

  Nechteile durch-Ausbildung des Wärmeaustauschers derart

  zu.beseitigen, dass dürkne Packungen aus einem Psekungs-

  Giater ial wie-z.B. Klingeri-t oder Te-L-Icn_angewand-t0 werden

  können, die sowohl hobe Drücke wie hohe Temperaturen aus-

  halten, wobei die Möglichkeit bestehen soll, in sämtlich-

  en Dichtungsflächen den dcrt crforierlicben Dichtungs-

  druck mu verwenden, du-r böher zsein kann sia der Druck.

  mit der, die Platten in ibren -ü.1t-,rigen 1:c--;lon twtckLuässig

  Fre.gen eina-nd6r gedrückt gehalten werden sollen.

  2e i' e,21 1-) e r Vc. e-r 'tt tu r r. .

  räume zwischen den Platten entla ng dem Umkreis der Platten mittels Zwischenringön geschlossen eindt die hier' äussere Zwieabenringe g;nannt werden und aus Paaküngsringen aus dünnem Vaterial sowie Abstandringen bestehen, die zusammen einen äusseren-Stapel im Paket bildenb ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, (a) daos die Durchflusslöcber in bekannter Weise von inneren Zwischenringen eingeschlossGn sind, die aus anderen Abstandringen und ii-deren Packungsringen bestehen, welche ebenfalls aus ai ö,*ki:#inem Packtingsmaterlal hergestellt sind und die zusamvor. äus"3(#,re*n Stapel umeeblossen werden und innere, v(;ii je einem il'estapaiu-ielement zusammengehaltene Stapel Im Plattenpaket bilden, (b) dass der äussere Stapel für sich mittels von dem Pestapannelement der inneren Stapel getrennten Festspannelementen zustimme ngehalten wird sowie (c) dass das Plattenpaket zwischen dem genannten Stapel. durch von dem Festspannelement der Stapel getrennten Festspanne._lementen.zusammengehalten werden. Die-Erfindung wird an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in der Fig. 1 einen Wärmeaustauscher gewias der Erfindung im Schnitt von der Seite nach der Linie 1 - 1 in Fig. 2 zeißt.
• Fig. 2 sttillt den Wärmeaustauscher gemäse Fig. lim Schnitt nacb.der Linie 11 - 11 dieser Pigur dar. Fig. 3 zeigt die drei obersten Wärmeübertraguneaplatten gemäss Fig- 1 mit den zwischenliegenden Elementen in senkrechter Richtung getrennt-Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Wärmeaustauscbers,nach Pig. 1 im Schnitt#von der Seite nach der Linie IV IV in Fig. 5.
• Fig. 5 stellt den Wärmeaustauscher nach-Pig.-4 Im Schnitt nach der Linie V --V dieser-Eigür dar, und Fig. 6 zeigt-die drei obersten Wärmeübertragungsplatten' gemäse FILS» 4 mitden dazwisehenliegenden Teilen in senkrechter Riebtung getrennt von' einander. Sämtliche Figuren sind aobaubild:lich und nur als Ausführungebeispiele gemeint. Identisch@ Teile sind in den verschiedenen Figuren mit gleicheit-Bezugszeichen bezeichnet.
• In dem Wärmeaustauaober gömäne Fige-1, 2 und 3 besteht das Plattenpaket aus einer Anzahl völlig flach- er Wärmeübertragungepl atten 1, die sämtlichemit Ausnahine der obersten Abstandselemente in der Form von Zapfen-2 aufweisen, die-die Platten Im Abstand von einander balten, so daso-Zwischenräume-a und b abwechselnd zwischen den Platten vorhanden-aind. Die Abstandeelemente können auch. aus in den Platten ausgepreseten Teilen bestehen. Jeder Zwischenraum ist nach auesen dichtend entlangden Kantenteilen der Platten mittels drei Zwieabenringen ab- geschlossene die im Folgenden als aäussere Zwiscbenringe bezeichnet vierden und die aus einem Abstandring#-3 au a steifen Miaterial sowie--zur Seite derselben aus-je einem Packungsring 4 au8 dünnem Packungsmaterial bestehen, wo- bei die Zwischenräume Durchflusskanäle a für das eine Wärmeaustauschmittel und b für das andere«wärmeaustauschmittel bilden. Zwei'Reihen 5a und zwei Reihen 5b von einander gegenü , berliegenden Durcb'flusslöchern 6 durch die einzelnen Platten stehen mit den Kanälen a bezw. b und mit je einem Stutzen 7 für den Anschluas an äussere Leitungen.für die Wärmeaustauschmittel in-Verbindung. Um jede solche Lochreihe herum sind in jedem Zwischenraum zwischen den Platten d.h. In jedem Durchtlusakanal Zwischenringe, die im Folgenden als inneri Zwiaobenringe bezeichnet werden, angeordnet, die unter Ueberbrückung des Zwiscbenraums die DurchflusalÖcher nahe umschliessen. Diese inneren ZwiaebenrInge besteben in jedem Zwischenraum um eine lochreibe, die mit den Zwischenraum nicht in Verbindung stehen soll., aus einem Abstandring 8 aus etelfem Material und je zur Seite desselben aue einem Packungering 9 aus dünnöm Packungsmaterial, und um die lochreibe, die mit dem Zwiscbenrau-m- in Verbindung stehen soll, aus einem Abstandring 8a, der mit radialen Durchfluselöchern 10 perforiert ist. Bine dichte Anlage an die Packungsringe ist hier nicht erforderliebt- norAern der Abstandering 8a ist statt.dessen so viel höher als der Abstandring 8 wie die gesamte Stärke der Packungeringe 9. Natürlidh kÖnnen die Abstandringe mit Packungeringen auch überall gleieb hob sein. Die toebreihen .5a stehen Arch perforierte Abstandringe Sa mit den Kanälen a in. Verbindung,' die mittels Abstandringen 8 mit Packungen gegen die Lochreihen 5b abgeschlossen eindo welche statt dessen in gleicher Weine.mit den gegen die Lochreihen 5a abgeschlossenen Kanälen b In Vorbindung steben.
• In d.lesem System bilden gemäas der Irfindung alle äuaeoren Zwiechenringe 3 und 4 zusammen mit denzwiechenliegenden Plattentellen einen ötapell, derzwischen einerseits einer Stirnplatte 11 und andererseits einen Plansch 12,etuf einer anderen Stirnplatte 13 mittels einer Anzahl Bolzenverbänden 14 zusammengehalten,-wird, mit denen dieser Stapel mittels einen gewünschten Druckes zusamtengezogen worden kann. Sämtliche innere Zwischenringe 8, On und 9 bilden um ja eine.Lochreihe aueaamen mit den zwiaobenliegenden Plattenteilen einen Stape,1,a der zwischen einerseits einer Scheibe 15 und andererseits dem Stutzen 7 mittels eines-Boltenverbende 16 zusammengehalten wird, mit dem auch jeder solcher Stapel für-sich mit gewünschtem Druck zunammengezogen worden kann, Alle Packungstellen worden dadurch gleichf6reig etelt-unterstützt. Besonders wichtig Ist die Möglichkeitg einen ausreichenden Dichtungsdruck In jeden der Stapel der inmeren Zwiaebenringe ausUben zu Unnen,-da dies eine Bedingung dafür ist, deas man das verbältniaeineig einfache System in sämtlichen Reihen Durebflusalöchern Innerhalb aller DurchstrÖmkanäle öbne Gefahr einen Leckene anwenden kanz4- was dazu führt, dase die beiden mittel-sich mit einander vermischen können. Gemäss der Erfindung sind auch die zwischen den Stapeln d.h. zwischen den Dichtungen belegenen leeile des Plattenpakets zwischen eineroeits der genannten Stirnplatte 11 und andererseits einer besonderen Stirnplatte 17 zusammengehaltet, die mittels Einstellschrauben 16' angezogen wird, welche in die Stirnplatte 13 eingeschraubt sind. Auf diese vielse-wird.das Plattenraket auch in dieset-. Teilen regen inneren Druck im Apparat zusammengehelten, ohne dass man dafür einen Druck ausz,uÜben braucht, der auch einen Dichtungsdruck darstellen soll oder umge---kehrt einen Dichtungsdruckerhält, der auf den im zusawmenrezogenen Zustand-des PlatteInpakets zu erzielenden Druck begrenzt ist.
• Im Wärmeaustauscher gemäso Fig. 4, 5 oder 6 sind die WärmeübertraFungswände la in anderer,Weise ausgeführt, was unter Anderem eine Vereinfachung des Zwischenrin;ra-,:7stems bedeu-1.-Pet. Ini Uebrigen ist diese Ausführu-LLgsforri riit dem Wärmeaustauscher gen-...äse, Fig. 1., 2 und 3, identisch.
• Die Abänderung besteht darin, daso die Platten um ihre Aussenkanten und Ihre Durchfluselöcher 6 mit über die Grundfläche der Platte derart berausged'rückten flachen Teilen 19 versehen sind, und zwar Teilen 19 um die Aus senkanten und 20 um die Durchfluselöcher (Fig,--5 und 6), dass, wenn die Plattee wie im Plattenpaket zusammenin Jedem zweiten Zwischenraum a der benachbarten Platten tiT ihre ',Z-ar.terifartien und um zwei Reihen 5b von

  einander gegenüberliegenden DtirchstrUml-Öcho£n so nahe

  an einander kommen, dass d(7v Zwischenraum dort --on, riux,

  v

  einer dünner, Packung, und der 4 zw`

  den Kententeilen und 9 um- di-,--

  den- kann, während in den 2e->it)..iiger.i /'-lwische--arauLqa--,i die Plat-

  ten um die verb leibenden Iochreihen iia auf diese Welse

  nahe an einander kommen. Die augserdem

  an ihren belien 2a auuf, die die

  Platten -in einer solchen Lagpe f e -9 t ha I t s 11

  -Wenn man die beiden eillan-

  der vezg-I#eIebt# irisbesonde,-1%0 3 Mi#) TU 6»- findet

  man somit, daso im letzter-Jähnten Felle der AbBtendr--'tns

  8 in- allen Zwischenräumen a und b Mih,- ZIVIEU packungsring-.

  en 9 durcb- einen e-iii-zir#en ist Und

  in

  3 rßi»b Zwei eiren einzeLhen 2,7#ac-

  ungsrinig, 4 e.--es--t,zt ist.

  und zwar 3 in dem Zwischert#C-Inin b und- 8a in-Sämtlicheni

  Gaben nur ',Iiie erhalten.

  die erforderlich fst, um durch die Form

  der Platte eritsbandenerf grösseren AbaL-an-d zwischati de-ei

  plattetl an diesen Ste len züi überbrück.en. DIas in-.dieser

  Weise Sobilaete 1:1:1.atteiipalLzat kann-dodurch bergezte131.1.-

  werden, dass -man die i(leiit;i:,gcb.eii j:I.atten 11a eerazt zu aam-

  mengelegt, dazs sie einander Völlig decken mit; je Zweiter

  plät be 1-8C)o um ihre Mittellinie -'i (Vig. gliAäll

  übrig",Platten geschwenkt.

Claims (1)

1. Patentanspruch Vorrichtung an Plattenwärmeaustauschern mit einer Anzahl Wärmeübertragungeplatten (1 Ader la) aus dünnem Blech die sämtlich durch Zwischenringe zwischen angrenzenden Platten von einander getrennt auseinandernehmbar zu Paketen zusammengehalten werdenv In denen die Zwischenräume (2, b) zwischen den Platten,-die entlang des Umkreises der Platten mittels äusseren Zwischenringen abgeschlossen sind, die aus Abstandringen (3) und -Packungerinsen (4) aus dünnem Packungsmaterial bestehen, welche zusammen ein äusseres Stapolpaket bilden, Durchflusakanäle für die Wärmeaustauachoi-ttel bilden, deren Zulauf und Ablauf zu bezw. von dieaen Ka;nälen je aus eLrier Reihe Cae 5b) einander gegenüber belogener Durchflunalöcher (6) In den einzelnen Platten bent*htl gekennzeichnet durch die Kombinatione daas die genannten Durchfluselöcher in bekannter Weise- von inneren Zwischenringen umschlossen sind, die aus mderen Abstandringen (8, Sk) und anderen Packungsringen (9) ebenfalls aus-' dünnem Packungsmaterial bestehen, welche zunammen, von dem äusseren ,Stapel umschlossen-, innere von je einem Festapanneleffient (79 16) zusammengehaltene Sta>p-el im Plattenpaket bilden, dass der äussere ötapel für sich durch von dem Festapannelement der inneren Stapel getrennten Festapannelementen (12, 14) zusammengehalten wirdt.sowie daso das Platten-pakat zwischen den genannten Stapeln dureb von den Fentspannelementen der-Stapel &*,trennte Festapannelemente (17, 18) zusamm'engehalten wird.