DE1967060B2 - Verfahren zum Herstellen von Plattenwärmeaustauschern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Plattenwärmetauschern, bei dem mit Rippen in ihren Wärmetauschflächen versehene Wärmetauscherplatten paarweise angeordnet werden zum Ausbilden von Serien von durch Randdichtungen abgedichteten Plattenzwischenräumen zum Hindurchströmen von zwei Wärmetauschmedien, und wobei die Rippen von aufeinanderliegender) Platten sich kreuzen und im Zwischenraum miteinander in Eingriff stehen, um eine turbulente Strömung zu erzeugen und somit eine spezifische thermische Länge für den Zwischenraum zu schaffen, wobei zwei Arten vorgefertigter Platten, die die gleiche Größe aufweisen, aber sich voneinander im Muster der Rippen auf den Wärmetauscherflächen unterscheiden, zusammengebaut werden.

Gegenwärtig gibt es auf dem Markt für verschiedene Wärmeaustauschaufgaben eine große Zahl von Wärmeaustauschplatten, welche voneinander hinsichtlich der Größe und Gestaltung der vorerwähnten Verwirbelungsrippen in den Wärmeaustauschflächen abweichen. Jede Aft 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 Plattenhersteüer 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

ίο für das eine Wärmetauschermedium 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 geringer 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

jo 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 Abstandsstücke bei denjenigen Plattenzwischenräu-

j) men erfordert, die von den für die jeweiligen Platten normalen Zwischenräume abweichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Notwendigkeit teuerer Anordnungen dieser Art beim Lösen einer bestimmten Wärmeaustauschaufgabe zu vermeiden und mit nur 2 Arten ;-an Platten jede gewünschte thermische Länge dss Plattenwärmetauschers bereitstellen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zum Erzeugen einer bestimmten

4', thermischen Länge jedes Wärmetauschers

a) Platten von beiden Arten,

b) Platten nur einer Art, jeweils in gleicher oder um 180° gedrehter Lage

zum Erzeugen von unterschiedlichen Zwischenräu- >n men zusammengebaut werden und

c) die gemäß a) bzw. b) erhaltenen Stapel hinsichtlich der Anzahl der Platten entsprechend den Erfordernissen miteinander kombiniert werden.

Indem mit Hilfe Platten der angegebenen Arten γ, 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 bo erhalten wird, oder c) aneinanderliegende Rippen sich unter einem geeigneten Winkel (Winkeln) kreuzen, wird es möglich für eine gewünschte Verwirbelung der hindurchströmenden Wärmeaustauscnmedien Sorge zu tragen und dadurch eine gegebene Wärmetauschb^r> aufgäbe genau und in der wirtschaftlichsten Weise zu lösen. Es besteht daher keine Notwendigkeit, auf das Erfordernis zu verzichten, daß die gewöhnlichen Verwirbelungsrippen in den Wärmeaustauschflächen der

Platten als Abstützpunkte in allen Plattenzwischenräiwnen einander kreuzen und aneinander anliegen.

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird erreicht, daß auf die wirtschaftlichste Weise eine bestimmte Wärmeaustauschaufgabe exakt erfüllt werden kann, daß die Anzahl von Platten, die für die Erfüllung einer bestimmten Wärmetauschaufgabe in einem Plattenwärmetauscher eingehen müssen, auf ein Minimum beschränkt werden kann, und daß ein Hersteller verschiedene Wärmetauschaufgaben mittels eines Plattensortiments erfüllen kann, das ein Minimum an verschiedenen Platten enthält.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben, und zwar zeigen Fig. 1, 2 und 3 drei verschiedene Arten von Wärmeaustauschplatten, welche in einem erfindungsgemäß hergestellten Plattenwärmetauscher verwendet werden können.

Alle in der Zeichnung gezeigten Planen haben vier durchgehende öffnungen 1 und weisen an ihren beiden schmalen Enden eine Ausnehmung 2 auf, die als Führungen dienen, wenn eine Anzahl PUiten zu einem Paket in einem Plattenwärmeaustauscberrahmen zusammengebaut werden soll. Die Platten tragen ferner Randdichtungen, zusammen mit weichen 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, weiche Linien den Verlauf der Verwirbelungsrippen der Platten darstellen. Diese Rippen sollen einander kreuzen 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.

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. 2 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 Wärmeaustauschaufgab· zusammengebaut werden soll, werden erfindungsgenjär 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

so Fig. 2) eine große Zahl von Komhinationsmöglichkeiten, 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

r> 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Verfahren zum Heistellen von Plattenwärmetauschern, bei dem mit Rippen in ihren Wärmetauschflächen versehene Wärmetauscherplatten paarweise angeordnet werden zum Ausbilden von Serien von durch Randdichtungen abgedichteten Plattenzwischenräumen zum Hindurchströmen von zwei Wärmetauschmedien, und wobei die Rippen von aufeinanderlegenden Platten sich kreuzen und im Zwischenraum miteinander in Eingriff stehen, um eine turbulente Strömung zu erzeugen und somit eine spezifische thermische Länge für den Zwischenraum zu schaffen, wobei zwei Arten vorgefertigter Platten, die die gleiche Größe aufweisen, aber sich voneinander im Muster der Rippen auf den Wärmetauscherflächen unterscheiden, zusammengebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen einer bestüxjnten thermischen Länge jedes Wärmetauschers

   a) Platten von beiden Arten,

   b) Platten nur einer Art, jeweils in gleicher oder um 180° gedrehten Lage

   zum Erzeugen von unterschiedlichen Zwischenräumen zusammengebaut werden und

   c) die gemäß a) bzw. b) erhaltenen Stapel hinsichtlich der Anzahl der Platten entsprechend den Erfordernissen miteinander kombiniert werden.