DE1967060A1

DE1967060A1 - Verfahren zum herstellen von plattenwaermeaustauschern

Info

Publication number: DE1967060A1
Application number: DE19691967060
Authority: DE
Inventors: Malte Anker Skoog; Nils Hagert Goete Stadmark
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1969-03-06
Publication date: 1976-12-02
Also published as: NL6903652A; DE1911471A1; FR2003687A1; DE1967060B2; SU409444A3; CH502570A; DE1911471B2; GB1211065A; DK141346C; SE321492B; JPS4833663B1; DK141346B; BE729443A; AT317269B; FR2003687B1

Description

IBERLIN 33 8 MÜNCHEN Auguste-Viktoria-Strafle 65 ,-γ Dl ICAUI/C Ji DADTMCD PienzenauerstraBe2 Pat„-Anw. Dr. In₉. Ruschke Ur. KUbOhIVt (St KAKIINtK Pat.-Anw. Dipl.-Ing.

Pat.-Anw. Dipl.-Ing. P AT F N TAN WÄ LT E Hans E. Ruedike

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Quadratur Berlin Quadratur München TELEX: 183786 ₄ . "'■ TELEX: 522767

München, den 11. 6.76

A 1573

Alfa - Laval AB, Postfack, S-147 oo Tumba Ausscheidung aus P19 11 471.7-13

Verfahren zum Herstellen von Plattenwärmeaustauschern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Plat- ί tenwärmetauschern, die aus einer Anzahl von zu einem Stapel angeordneten Wärmetauscherplatten mit Randdichtungen zwischen benachbarten Platten bestehen, und zum Ausbilden von abgedichteten Plattenzwischenräumen zum Hindurchströmen von zwei Warmeaustauschmedien, wobei jede Platte entgegengesetzte Wärmetauscherflächen aufweist, die mit eingeprägten Rippen versehen sind, die an gegenüberliegenden Rippen einer damit zu einem Stapel gepackten Platten anliegen und diese kreuzen, um einen Plattenzwischenraum zu bilden, der Bereiche besitzt, in denen eine Turbulenz in dem hindurchströmenden Medium er-

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zeugt wird*

Gegenwärtig gibt es auf dem Markt für verschiedene Wärmeaustausch-Aufgaben eine große Zahl von Wärmeaustauschplatten, welche voneinander hinsichtlich der Größe und Gestaltung der vorerwähnten Verwirbelungsrippen in den Wärmeaustauschflächen abweichen. Jede Art von Wärmeaustauschplatten hat eine bestimmte thermische Länge, worunter die thermische Charakteristik eines Zwischenraums zwischen zwei benachbarten Platten bei einem bestimmten Durchfluß durch diesen zu verstehen ist. Da Werkzeuge für die Herstellung von Wärmeaustauschplatten sehr teuer sind, muß jeder Plattenhersteller seine Auswahl an Platten streng beschränken, was in der Praxis bedeutet, daß sehr oft Wärmeaustauschaufgaben nicht in der wirtschaftlichsten Weise gelöst werden können.

Wenn beispielsweise für ein bestimmtes Wärmetauschproblem ein Plattenwärmetauscher gewählt wird, der eine bestimmte Anzahl von Platten von der für die jeweilige Aufgabe am meisten geeigneten Art besitzt, kann es geschehen, daß eine Endtemperatur für das eine Wärme taus ehermedium oder -fluid erzielt wird, die etwas niedriger ist als die gewünschte Temperatur, wenn die Bedingungen hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckgefälles in dem Plattenwärmetauscher erfüllt werden. Das Hinzufügen von weiteren Wärmetauscherplatten zum Erreichen der gewünschten Endtemperatur führt dann dazu, daß bei dem in Frage stehenden Wärmetauscherfluid das am Plattenwärmetauscher erhaltene Druckgefälle ge-

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ringer sein würde als das bei der vorbestimmten.- Strömungsgeschwindigkeit gewünschte. Die Wärmetauschaufgabe würde demzufolge nicht genau erfüllt werden und da eine große Anzahl von Platten verwendet werden müßte, würde außerdem der Plattenwärmetauscher sehr teuer werden. Nach einem bekannten Verfahren ist es möglich, die gewünschte Endtemperatur eines Mediums oder Fluids bei einem gewünschten Druckgefälle und einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit des Wärmetauschermediums dadurch zu erhalten, daß man das Medium in dem gleichen Wärmetauscher durch Plattenzwischenräume von verschiedener Breite hindurchtreten läßt. Dieses Verfahren ist jedoch teuer, da es besondere Anordnungen für die Dichtungen und Abstendsstücke bei denjenigen Plattenzwischenräumen erfordert, die von den für die jeweilige Platten normalen Zwischenräume abweichen^

Um die Notwendigkeit teuerer Anordnungen dieser Art beim Lösen einer bestimmten Wärmeaustauschaufgabe: zu vermeiden, für welche Aufgabe die verfügbaren Arten von Platten nicht zufriedenstellend sind, wenn herkömmliche Zusammenbauverfahren angewendet werden, wird erfindungsgemäß ein neues Verfahrenvorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch das Herstellen und Aufrechterhalten eines Vorrates von zwei Arten von Wärmetauscherplatten, die sieh voneinander in dem jeweiligen Rippenmuster unterscheiden, die aber von gleicher Größe sind, so daß ein Zwischenraum der genannten Art vermittels zweier Platten der gleichen Art und auch vermittels zweier- Platten unterschiedlicher Arten ausgebildet werden

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kann, durch das Zusammenbauen eines ersten Stapels zur Verwendung in einem Plattenwärmetauscher mit Hilfe von unterschiedlichen Arten von Platten aus dem Vorrat, wobei eine erwünschte Relation zwischen der Anzahl der Platten der jeweiligen Arten ausgewählt wird, und durch das Zusammenbauen eines zweiten Stapels zur Verwendung in einem anderen Plattenwärmetauscher mit Hilfe von anderen Arten von Platten von dem Vorrat, wobei eine andere gewünschte Relation zwischen der Anzahl der Platten der jeweiligen Arten ausgewählt wird.

Indem mit Hilfe Platten der angegebenen Arten Strömungsräume oder Kanäle für die Wärmetauschermedien gebildet werden können, in welchen a) eine geeignete Zahl von Punkten vorhanden sind, an denen Rippen einander kreuzen und aneinanderliegen, b) eine geeignete gegenseitige Lage dieser Punkte erhalten wird, oder c) aneinanderliegende Rippen sich unter einen geeigneten Winkel (Winkeln) kreuzen, wird es möglich...für eine gewünschte Verwirbelung der hindurchströmenden Wärmeaustauschmedien Sorge zu tragen und dadurch eine gegebene Wärmetauschaufgabe genau und in der wirtschaftlichsten Weise zu lösen. Es besteht daher keine Notwendigkeit, auf das Erfordernis zu verzichten, daß die gewöhnlichen Verwirbelungsrippen in den „ Wärmeaustauschflachen der Platten als Abstützpunkte in allen Plattenzwischenräumen einander kreuzen und aneinander anliegen.

Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, daß auf die

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wirtschaftlichste Weise eine bestimmte Wärmeaustauschauf·* gäbe exakt erfüllt werden kann, daß die Anzahl von Plätten, die für die Erfüllung einer bestimmten Wärmetauschaufgäbe in einem Plattenwärmetauscher eingehen müssen, auf ein Minimum beschränkt werden kann, und daß ein Hersteller verschiedene Wärmetauschaufgaben mittels eines Plattensortimentes erfüllen kann, das ein Minimum an verschiedenen Platten enthält. /

Die stärkste Einwirkung auf die in einem Plattenzwischenraum erzielte Verwirbelung hat der Winkel·, bei welchem die aneinander anliegenden Rippen einander kreuzen. Die meisten Veränderungsmöglichkeiten sind daher erzielbar, wenn die Platten im erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauscher Rippen haben, die so geformt sind, daß die Rippen in einem zwischen zwei Platten von verschiedenen Arten gebildeten Zwischenraum einander mit einem Winkel kreuzen, der von demjenigen abweicht, bei welchem die jeweiligen Rippen sich mit Rippen einer benachbarten Platte in einem Zwischenraum kreuzen wurden, welcher zwischen zwei Platten der gleichen Art gebildet wird. Für bestimmte Wärmeaustauschaufgaben kann es zweckmäßig sein, dafi bei dem ganzen Wärmeaustauscher jede zweite Platte von der einen Art ist, während die anderen Platten von der anderen Art sind. ~-\

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben und zwar zeigen Fig. 1, 2 und 3 drei verschiedene Arten von Wärmeaustauschplatten,

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welche in einem erfindungsgemäß hergestellten Plattenwärmeaustauscher verwendet werden können. =

Alle in der Zeichnung gezeigten Platten haben vier durchgehende Öffnungen 1 und weisen an ihren beiden schmalen Enden eine Ausnehmung 2 auf, die als Führungen dienen, wenn eine Anzahl Platten zu einem Paket in einem Plattenwarmeaustauscherrahmen zusammengebaut werden soll. Die Platten tragen ferner Randdichtungen, zusammen mit welchen sie abgedichtete Kanäle zwischen sich für den Durchfluß von Wärmeaustauschmedien begrenzen. Diese Dichtungen sind in den -Zeichnungen nicht gezeigt.

Wie aus -"der Zeichnung ferner ersichtlich ist, weichen die drei Platten voneinander hinsichtlich der gezeigten parallelen Linie 3 in der Wärmeaustauschfläche der jeweiligen Platte ab, welche Linien den Verlauf der Verwirbelungsrippen der Platten darstellen. Diese Rippen sollen einander kreuzen und aneinander als Abstützpunkte zwischen den Platten anliegen, wenn die letzteren in einen Rahmen eingebaut sind. Die in Fig. 1 dargestellte Platte weicht von der Platte nach Fig. 2 hinsichtlich der Zwischenräume zwischen den Scheiteln der sich nebeneinander erstreckenden Rippen ab und von der Platte nach Fig. 3 hinsichtlich des Winkels, mit welchem sich die Rippen beispielsweise mit Bezug auf die langen Seiten der Platten erstrecken. Die Platte nach Fig. 2 weicht von der Platte nach Fig. 3 in den beiden genannten Merkmalen ab.

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Wenn zwei Platten nach Fig. 1 so zusammengebaut werden, daß sie einander überdecken, wobei eine derselben um 180 in ihrer eigenen Ebene mit Bezug auf die andere gedreht ist, wird zwischen den Platten ein Kanal mit bestimmten thermischen Eigenschaften erhalten. Wenn zwei Platten nach Fig. oder zwei Platten nach Fig. 3 in der entsprechenden Weise zusammengebaut werden, werden Kanäle von anderen thermischen Eigenschaften erzielt. Weitere Kanäle mit verschiedenen thermischen Eigenschaften lassen sich durch ihr Kombinieren von zwei Platten von verschiedenen Arten erzielen.

Wenn ein Plattenwärmeaustauscher für eine bestimmte Wärmeaustauschaufgabe zusammengebaut werden soll, werden erfindungsgemäß Platten der einen Art mit Platten der anderen Art gemischt. Das Mischen von drei verschiedenen Arten von Platten in dem gleichen Plattenwärmeaustauscher dürfte nicht notwendig sein, da die Kombinationsmöglichkeiten bereits mit zwei Arten von Platten große sind. Im besonderen ergibt eine Kombination von Platten nach Fig. 3 mit Platten nach Fig. 1 (oder mit Platten nach Fig. 2) eine große Zahl von Kombinationsmöglichkeiten, da diese Platten in mehr als einer Weise zusammengebaut werden können. Infolge des Umstandes, daß die Rippen der einen Art von Platten einen anderen Winkel mit den langen Seiten der Platten als die Rippen der anderen Art von Platten bilden, kreuzen die Rippen einander in den Zwischenräumen zwischen den Platten unabhängig davon, in welcher gegenseitigen Lage die verschiedenen Platten im Plattenpaket zusammengebracht werden.

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In der Zeichnung ist nur eine kleine Anzahl verschiedener Arten von Platten gezeigt. Innerhalb des Rahmens der Erfindung können jedoch mehrere andere Arten von Platten in einem erfindungsgemäß hergestellten Plattenwärmeaustauscher verwendet werden.

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Claims

P a t e η t a η s ρ r u c h

Verfahren zuni Herstellen von Plattenwärmetauschern, die aus einer Anzahl von zu einem Stapel angeordneten Wärmetauscherplatten mit Randdichtungen zwischen /benachbarten Platten bestehen, und zum Ausbilden von abgedichteten Plattenzwischenräumen zum Hindurchströmen von zwei Wärmeaustauschmedien, wobei jede Platte entgegengesetzte Wärmetauscherflächen aufweist, die mit eingeprägten Rippen versehen sind, die an gegenüberliegenden Rippen einer damit zu einem Stapel gepackten Platte anliegen und diese kreuzen, um einen Plattenzwischenraum zu bilden, der Bereiche besitzt, in denen eine Turbulenz in dem hindurchströmenden Medium erzeugt wird, gekennzeichnet durch das Herstellen und Aufrechterhalten eines Vorrates von zwei Arten von Wärmetauscherplatten, die sich voneinander in dem jeweiligen Rippenmuster unterscheiden, die aber von gleicher Größe sind, so daß ein Zwischenraum der genannten Art vermittels zweier Platten der gleichen Art und auch vermittels zweier Platten unterschiedlicher Arten ausgebildet werden kann, durch das Zusammenbauen eines ersten Stapels zur Verwendung in einem Plattenwärmetauscher mit Hilfe von unterschiedlichen Arten von Platten aus dem Vorrat, wobei eine erwünschte Relation zwischen der Anzahl der Platten der jeweiligen Arten ausge-

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wählt wird, und durch das Zusammenbauen eines zweiten Stapels zur Verwendung in einem anderen Plattenwärmetauscher mit Hilfe von anderen Arten von Platten von dem Vorrat, wobei eine andere gewünschte Relation zwischen der Anzahl der Platten der jeweiligen Arten ausgewählt wird.

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