DE1932112A1 - Waermeaustauscher zum Kuehlen oder Erwaermen von Fluessigkeiten und Gasen - Google Patents

Description

• " Wärmeaustauscher zum Mühlen oder Erwärmen von Flüssigkeiten und Gasen." Die Entwicklung der Kältetechnik hat insbesondere auf dem Gebiet der Klimatechnik zu einem starken Bedarf an Kaltwasser oder Sole von niedriger Temperatur geführt, welche zur Abkühlung von Luft oder Gasen benötigt werden. Man hat für diesen Zweck Wärmetauscher verschiedener Konstruktion auf der Grandlage von Röhren- oder Plattensystemen gebaut, mit welchen diese Aufgabe in wirtschaftlicher Weise gelöst werden soll. Da die für den Kühleffekt benutzten verdampfenden Kältemittel durchweg ungünstige Wärmeübergangseigenschaften aufweisen, ist es erforderlich, ausreichende Übertragungsflächen vorzusehen, welche die restlose Übertragung der dem absukuhlenden Medium zu entziehenden Wärmemengen bewirken. Die Lösung dieses Problems führt daher zu Konstruktionen, welohe auf der Seite des verdampfenden Kältemittels durch mehr oder weniger teure bauliche Massnahmen Vergrösserung der am Wärmeaustausch teilnehmenden Oberflächen und möglichst auch der Turbulenz vorsehen Als Folge hiervon muss jedoch unerwünschter erhöhter Druckverlust In Kreislauf des Kältemittels, also erhöhter Bnergieverbrauoh, in Kauf genommen werden. Hierdurch wird sowohl das Wärmeaustauschgerät selbst als auoh der Betrieb desselben verteuert und die Wirtschaftlichkeit der Anlage beeinträchtigt.
• Der Erfindungsgegenstahd setzt es sioh zur Aufgabe, diesem Mangel durch ein neuartiges Konstruktionsprinzip des seit Jahrzehnten bewärten Plattenaustauschsystems abzuhelfen, welches darin besteht, dass es von einem aus drei Blechen aus gtit wärmeleleitendem Material zusammengesetzten Bauelement ausgeht.
• Sinngemäss kann die im Folgenden beschriebene neuartige Anordnung ebenso für wärmeentziehende Anlagen bei Kältekreisläufen, als auch für wärmeübertrangende Anlagen bei Heizkreisläufen angewandt werden Das Dreiblechbauelement enthalt in den beiden äusseren Blechen zweckmässig ausgebildete Kanalführungen für das Durchleiten des Heiz- oder Kältemittels und des zu erwWrmenden oder abzukühlenden Mediums, die beide durch das mittlere Blech voneinander getrennt sind, wie es Abbildung 1 in Schnitt darstellt.
• Durch diese konstruktive Lösung werden die beiden Medien zwischen denen ein Wärmeaustausch erfolgen soll in räumlich engster und wärmetechnisch günstigster Weise miteinander verbunden, wobei alle Verlust quellen auf ein Minimum reduziert sind.
• Die Verbindung der drei Bleche miteinander kann auf drei verschiedene Arten erfolgen: Entweder werden sie zunächst durch ein Walzverfahren, wie es für die Herstellung einfacher Sandwich-Blenche bekannt ist, unter Zwischenlage einer dem Blechmaterial entsprechenden Lotschicht zwischen je zwei Bleohen verbunden und dann die Kanalführungen in ebenfalls bekannter Weise durch Aufblasen in auf die Schmelztemperatur des Lotes erhitzten Stahlformen erzeugt.
• Eine zweite Möglichkeit besteht darin, dass auf jede Seite des Mittelbleches ein weiteres Blech in bekannter Weise durch ein Walzverfahren mittels Press-Schweissung aufgebracht wird, wobei auf die äusseren Bleche vorher ein den Kanalführungen entsprechendes Druckmuster aus einer die Press-Schweissung an diesen Stellen verhindernden Farbe aufgedruckt war. Die Strömungskanäle für das kühlende und das abzukühlende Medium werden anschliessend in ebenfalls bekannter Weise durch Aufblasen erzeugt.
• Auf diese Art hergestellte Platten sind in gleicher Weise für lieizsysteme geeignet.
• Ferner können die drei Bleche unter Vakuum miteinander verlötet werden, nachdem die Kanalführungen in die beiden äusseren Bleche vorher auf einer Presse eingeprägt worden sind.
• Die nach den oben genannten Herstellungsverfahren erzeugten Austauschplatten haben gemeinsam die Eigenschaft, dem Druchfluss des Kälte- oder Heizmittels nur geringen Widerstand entgegenzusetzen und den Wärmefluss der dem abzukühlenden oder zu erwärmenden Medium zu entziehnden oder zuzuführenden Kalorien auf dem kürzesten Wege bei geringstem Materialaufwand zu ermöglichen.
• Ausführungsbeispiele für die Anordung der Kanäle auf einer Platte zeigen im Schnitt die Abbildungen 1 und 2. 3ei Abbildung 2 verlaufen die Kanäle auf beiden Aussenblechen spiegelbildlich zum Zwischenblech, was die kürzesten Übertragungswege und die intensivste Wärmeübertragungsleitung ergibt. Je nach den erforderlichen Geschwindigkeiten und Kanal-Läangen kann jedoch auch eine Anordnung nach Abbildung 1 günstiger sein.
• Die Anordnung der Kanäle auf den beiden Plattenseiten kann je nach den warmetechnischen Erfordernissen sowohl für Gleichstrom, Kreuzstrom oder Gegenstrom ausgeführt sein.
• Im Falle der Anwendung des Plattenherstellungs-Verfahrens mittels Vakuumlötung kann Leistungssteigerung durch eine Erhöhung der Turbulenz in beiden Kanalsystemen dadurch erreicht werden,dass das mittlere Trennblech im Bereich der Kanalführungen nicht eben, sondern quer zur Strömtiiigsrichtwg gewellt ausgebildet wird, wie es Abbildung 3 zeigt.
• Je nach der geforderten Leistungsgrösse kann der Austausch durch eine oder mehrere Platten bewirkt werden. Im letzteren Fall lassen die Platten sich gemäss Abbildung 4, paralell zueinander angeordnet, durch Sammelleitungen für die Zu- und Abführung der Medien miteinander verbinden und in einem Behälter gegeneinander gut isoliert unterbringen, wie es Abbildung 5 zeigt,

Claims (1)

1. Patentanspruche.

   Anspruch 1. Wärmetauscher zum Kühlen oder Erwärmen von Flüssigkeiten oder und Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungssysteme der in Austausch befindlichen Medien durch je eine mit durchlaufenden Sicken versehene Platte gebildet werden, welche durch eine gemeinsame, zwischen diesen Platten angeordnete, ebene trennplatte miteinander verbunden sind.

   Anspruch 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sickensysteme der äusseren Platten zur Mittelplatte bis auf die Ansehlussenden spiegelbildlich ausgebildet sind.

   Anspruch 3. Warmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalsysteme auf den beiden äusseren Platten in Abhangigkeit von den wärmetechnischen Erfordernissen ein Gleichstrom-, Gegenstrom- oder Kreuzstromsystem miteinander bilden.

   Anspruch 4. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zittelplatte im Bereich der Sickenführung gewellt ist.

   Anspruch 5. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Platten durch Sammelleitungen für Zu- und Ableitung der beiden Medien miteinander verbunden sind.

   L e e r s e i t e