DE19716200A1 - Plate heat exchanger for fluid and-or gas-form media - Google Patents

Plate heat exchanger for fluid and-or gas-form media

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DE19716200A1
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Karl-Heinz Dipl Ing Funke
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media

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Abstract

Entry and outlet connections for each heat exchanger medium are provided. All connections (8-14) for the heat exchanger media are arranged on a line in the centre of the plate heat exchanger (2). The connections are arranged on both face sides (18,20) or only on one face side. The heat exchanger media are fed through the exchanger in a single path or in several paths. The individual plates are embossed to increase turbulence. The plates can also be smooth with turbulence plates between them. They are joined to one another by soldering.

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärme­ austauscher gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to plate heat Exchanger according to the preamble of claim 1.

Es sind gelötete Plattenwärmeaustauscher bekannt, bei denen die einzelnen Platten so geprägt und mit­ einander verlötet sind, daß sich ein nach außen verschlossenes Plattenpaket mit vier Anschlüssen er­ gibt, wobei die einzelnen beabstandeten Platten des Plattenpaketes so wechselseitig verlötet und mit den Anschlüssen verbunden sind, daß sich abwechselnde Fließspalte ergeben und über die Plattenflächen bei entsprechenden Temperaturunterschieden der Durchfluß­ medien ein Wärmeaustausch stattfindet. Um in den Fließspalten eine turbulente Strömung und damit einen optimalen Wärmeübergang zu erzeugen, werden die ein­ zelnen Platten in verschiedenen Mustern, meist sinus­ förmig, geprägt, oder es werden zwischen glatten Platten Turbulenzbleche eingebaut. Die Berührungs­ punkte der Prägemuster bzw. Turbulenzbleche mit den Platten werden miteinander verlötet, um eine gewisse Druckfestigkeit zu erreichen, aber auch, um die Oberflächen der Turbulenzbleche in den Wärmeübergang mit einzubeziehen.Brazed plate heat exchangers are known where the individual plates are so shaped and with are soldered to each other that one is facing the outside sealed plate pack with four connections there, the individual spaced plates of the Plate package so mutually soldered and with the Connections are connected that alternate Flow gaps result and over the plate surfaces corresponding temperature differences in the flow media heat exchange takes place. To in the Flow gaps a turbulent flow and thus a To generate optimal heat transfer, the one individual plates in different patterns, mostly sine shaped, embossed, or between smooth Plates of turbulence plates installed. The touch points of the embossing pattern or turbulence plates with the Boards are soldered together to a certain extent To achieve compressive strength, but also to the Surfaces of the turbulence sheets in the heat transfer to include.

Es sind ferner Plattenwärmeaustauscher in ge­ schraubter Ausführung bekannt, bei denen die einzel­ nen geprägten Platten untereinander mit Dichtungen abgedichtet und mittels Druckplatten zusammengepreßt sind.There are also plate heat exchangers in ge screwed version known, in which the individual  embossed plates with seals sealed and pressed together by means of pressure plates are.

Die einzelnen Platten, die das gelötete oder geschraubte Plattenpaket bilden, sind in der Regel rechteckförmig ausgebildet, wobei sich an den jewei­ ligen schmalen Seiten zwei Anschlüsse befinden. Um im Gegenstrom einen optimalen Wärmeaustausch zu errei­ chen, ist jeweils einer der beiden Anschlüsse für die Wärmeübertragungsmedien der Ein- bzw. Austritt. Je nach Bauart sind die zugehörigen Anschlüsse längs­ seitig oder diagonal angeordnet, so daß sich ein Pa­ rallel- oder Kreuzstrom ergibt. Der Kreuzstrom ist mit Bezug auf den Wärmeaustausch zwar effektiver als der Parallelstrom, doch in beiden Fällen ist die Ver­ teilung der Wärmetauschermedien über die Austausch­ flächen und damit der erwünschte Gegenstrom nicht optimal.The individual plates that are soldered or screwed plate pack are usually Rectangular, with each of the two narrow connections. To im Countercurrent to achieve optimal heat exchange chen, is one of the two connections for each Heat transfer media of the entry or exit. Each depending on the type, the associated connections are longitudinal arranged on one side or diagonally, so that a Pa parallel or cross current results. The cross current is in terms of heat exchange more effectively than the parallel current, but in both cases the ver division of the heat exchange media via the exchange areas and therefore not the desired counterflow optimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verteilung der Wärmetauschermedien über die Breite der Wärmeaustauscherfläche zu verbessern und den Gegenstrom zu optimieren.The invention is therefore based on the object the distribution of the heat exchange media over the To improve the width of the heat exchanger surface and to optimize the counterflow.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß An­ spruch 1 gelöst.The object is achieved by the invention according to spell 1 solved.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous and expedient further training are specified in the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden eine bessere Verteilung der Wärmetauschermedien über die Breite der Wärmetauscherflächen und ein exakter und damit optimaler Gegenstrom erzielt.Due to the training according to the invention better distribution of the heat exchange media over the Width of the heat exchanger surfaces and an exact and thus achieving optimal countercurrent.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beige­ fügten Zeichnung näher erläutert werden.The invention is based on the beige added drawing will be explained in more detail.

Es zeigen.Show it.

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer er­ sten Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Plattenwärmeaustauschers, Fig. 1 shows schematically a side view of a plate heat exchanger according to a fiction, it sten embodiment,

Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Plattenwärmeaustauschers und Fig. 2 shows schematically a side view of a second embodiment of a plate heat exchanger according to the Invention and

Fig. 3 schematisch eine Ansicht einer Stirnseite des Plattenwärmeaustauschers nach Fig. 1. Fig. 3 shows schematically a view of a front side of the plate of FIG. 1.

Gleiche Bauteile in den Figuren der Zeichnung sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same components in the figures of the drawing are provided with the same reference numerals.

Die Zeichnung zeigt einen Plattenwärmeaustauscher 2 mit mehreren zu einem Plattenpaket 4 zusammenge­ setzten Wärmeübertragungsplatten, zwischen denen Fließspalte für zwei flüssige und/oder gasförmige Wärmetauschermedien gebildet sind. Für die beiden Wärmetauschermedien sind vier Anschlüsse 8, 10, 12, 14, jeweils ein Eintrittsanschluß 8 bzw. 12 und ein Austrittsanschluß 10 bzw. 14 vorgesehen, derart, daß die Medien den Plattenwärmeaustauscher 2 im Gegen­ strom durchströmen.The drawing shows a plate heat exchanger 2 with several to a plate pack 4 put together heat transfer plates, between which flow gaps are formed for two liquid and / or gaseous heat exchange media. For the two heat exchanger media, four connections 8 , 10 , 12 , 14 , an inlet connection 8 or 12 and an outlet connection 10 or 14 are provided such that the media flow through the plate heat exchanger 2 in countercurrent.

Die vier Anschlüsse 8, 10, 12, 14 sind anders als bei im Stand der Technik bekannten Plattenwärmeaus­ tauschern auf einer Linie 16 in der Mitte des Plat­ tenwärmeaustauschers angeordnet. Die Anschlüsse kön­ nen wahlweise auf beiden Stirnseiten 18, 20, also zwei Anschlüsse 8, 10 auf der einen Stirnseite 18 und zwei Anschlüsse 12, 14 auf der anderen Stirnseite 20, wie dies in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, oder nur auf einer der beiden Stirnseiten 18 oder 20 an­ geordnet sein, wie dies in der Fig. 2 für die Stirn­ seite 18 dargestellt ist.The four connections 8 , 10 , 12 , 14 are different from plate heat exchangers known in the prior art arranged on a line 16 in the middle of the plate heat exchanger. The connections can NEN optionally on both ends 18 , 20 , that is, two connections 8 , 10 on one end 18 and two connections 12 , 14 on the other end 20 , as shown in FIGS. 1 and 3, or only on one of the two end faces be sorted 18 or 20, as shown in FIG. 2 for the side face 18.

Die einzelnen Platten des Plattenwärmeaustau­ schers 2 können durch Löten miteinander verbunden sein oder mittels Dichtungen untereinander abgedich­ tet und mittels Druckplatten zusammengepreßt sein.The individual plates of the plate heat exchanger 2 can be connected to one another by soldering, or can be sealed by means of seals to one another and compressed by means of pressure plates.

Die schmale Seite der einzelnen Platten ist als Kreisbogen 22 ausgebildet. Der Radius des Kreisbogens ist vorzugsweise gleich der halben Plattenbreite, wie dies der Fig. 3 entnehmbar ist.The narrow side of the individual plates is designed as an arc 22 . The radius of the circular arc is preferably equal to half the plate width, as can be seen in FIG. 3.

Die Wärmetauschermedien können ein- oder mehr­ wegig durch den Plattenwärmeaustauscher 2 geführt werden.The heat exchanger media can be guided through the plate heat exchanger 2 in one or more ways.

Die einzelnen Platten des Plattenwärmeaustau­ schers sind zur Erhöhung der Turbulenz geprägt.The individual plates of the plate heat exchanger schers are designed to increase turbulence.

Bei Verwendung von glatten Platten sind zwischen den einzelnen glatten Platten Turbulenzbleche zur Erhöhung der Turbulenz eingebaut.When using smooth plates are between the individual smooth plates of turbulence plates Increase in turbulence built in.

Claims (9)

1. Plattenwärmeaustauscher zur Wärmeübertragung von flüssigen und/oder gasförmigen Wärmetauschermedien, mit mehreren zu einem Plattenpaket zusammengesetzten Wärmeübertragungsplatten, zwischen denen Fließspalte für die den Plattenwärmetauscher im Gegenstrom durch­ strömenden Wärmetauschermedien gebildet sind, und mit einem Eintritts- und Austrittsanschluß für jedes Wär­ metauschermedium, dadurch gekennzeichnet, daß sämtli­ che Anschlüsse (8, 10, 12, 14) für die Wärmetauscher­ medien auf einer Linie (16) in der Mitte des Platten­ wärmeaustauschers (2) angeordnet sind.1. plate heat exchanger for heat transfer of liquid and / or gaseous heat exchange media, with a plurality of heat transfer plates assembled to form a plate pack, between which flow gaps are formed for the plate heat exchanger in countercurrent by flowing heat exchange media, and with an inlet and outlet connection for each heat exchange medium, characterized in that That that all connections ( 8 , 10 , 12 , 14 ) for the heat exchanger media are arranged on a line ( 16 ) in the middle of the plate heat exchanger ( 2 ). 2. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (8, 10, 12, 14) wahlweise auf beiden Stirnseiten (18, 20) oder nur auf einer Stirnseite (18 oder 20) angeordnet sind.2. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the connections ( 8 , 10 , 12 , 14 ) are optionally arranged on both end faces ( 18 , 20 ) or only on one end face ( 18 or 20 ). 3. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschermedien ein- oder mehrwegig durch den Plattenwärmeaustauscher (2) geführt werden.3. Plate heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchange media are guided in one or more ways through the plate heat exchanger ( 2 ). 4. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Platten zur Erhöhung der Turbulenz geprägt ausgebil­ det sind.4. Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the individual  Embossed plates to increase turbulence det. 5. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten glatt ausgebildet sind, und daß zwischen den einzelnen glatten Platten Turbulenzbleche eingebaut sind.5. Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plates are smooth are trained, and that between the individual smooth plates turbulence plates are installed. 6. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Platten durch Löten miteinander verbunden sind.6. Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual Plates are joined together by soldering. 7. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Platten untereinander mit Dichtungen abgedichtet und mittels Druckplatten zusammengepreßt sind.7. Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual Plates sealed together with seals and are pressed together by pressure plates. 8. Plattenwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalen Sei­ ten der einzelnen Platten als Kreisbögen (22) ausge­ bildet sind.8. Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that the narrow sides of the individual plates are formed as circular arcs ( 22 ). 9. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Kreisbögen gleich der halben Plattenbreite ist.9. plate heat exchanger according to claim 8, characterized characterized in that the radius of the arcs is equal is half the plate width.
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