DE19939017A1 - Wärmetauscher - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetäuscher (3), insbesondere für mit Öl oder Gas betriebene Warmluft-Erzeuger (1) mit mehreren flachkammerförmig ausgebildeten Modulen (5), die stapelweise angeordnet sind und mechanisch sowie strömungsmäßig über mindestens eine Strömungsöffnung (13) und diese umgebende Rohrstutzen miteinander verbunden sind, wobei die Flachkammermodule (5) aus Schalenhälften (6) mit geraden Randabschnitten (9) und Eckbereichen (10) zusammengesetzt sind und wobei die Schalenhälften (6) an ihren geraden Randabschnitten (9) rauchdicht miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind und an ihren abgeschrägt und offen ausgebildeten Eckbereichen (10) durch Dichtungen (17) abgedichtet sind, die mittels Spannbügel (18) in ihrer Position gehalten werden. Die Erfindung betrifft ferner eine besondere mechanische sowie strömungsmäßige Verbindung der Flachkammermodule (5) über Rohrstutzenabschnitte (11, 12), wobei sich an den mittleren Durchgängen das vom jeweiligen Flachkammermodul (5) abstehende, freie Ende der Rohrstutzenabschnitte (11, 12) konusartig zur Strömungsöffnung (13) hin verjüngt, um einen Klemmring (14) aufzunehmenden und klemmend zu fixieren. Die Einlaßöffnung des ersten Flachkammermoduls (5) sowie die Auslaßöffnung des letzten Flachkammermoduls (5) des Wärmetauschers (3) werden mittels Spannringen (2) fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für mit Öl oder Gas betriebene Warmluft-Erzeuger mit mehreren von Rauch- bzw. Heiß­ gasen durchströmten flachkammerförmig ausgebildeten Modulen, die sta­ pelweise angeordnet sind und mechanisch sowie strömungsmäßig über mindestens eine Strömungsöffnung und diese umgebende Rohrstutzen miteinander verbundenen sind.

Ein Wärmetauscher der angegeben Art ist beispielsweise aus der EP-0 239 672 B1 bekannt, bei dem eine an die gewünschte Leistung angepaßte Anzahl von Flachkammermodulen miteinander verbunden werden. Dabei sind die einzelnen Flachkammermodule über Rohrstutzen aneinander ge­ koppelt, die aus zu benachbarten Flachkammermodulen gehörenden er­ sten und zweiten Rohrstutzenabschnitten bestehen, welche an ihren frei­ en Enden mit Verbindungsflanschen versehen und durch Spannringe mit­ einander verbunden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher zu schaffen, dessen Herstellungskosten reduziert sind und der mit geringerem Aufwand zu montieren, austauschbar und leicht zu reinigen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Wärmetauscher mit mehreren flachkammerförmig ausgebildeten Modulen, die stapelweise angeordnet sind und mechanisch sowie strömungsmäßig über mindestens eine Strömungsöffnung und diese umgebende Rohrstutzen miteinander verbundenen sind, wobei die Flachkammermodule aus Schalenhälften mit geraden Randabschnitten und Eckbereichen zusammengesetzt sind, die an ihren geraden Randabschnitten rauchdicht miteinander verbunden sind und an ihren abgeschrägt und offen ausgebildeten Eckbereichen durch Dichtungen abgedichtet sind, die mittels Spannbügel in ihrer Posi­ tion gehalten werden.

Ein Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung mit solchen be­ sonders ausgestalteten Flachkammermodulen bietet den Vorteil, daß die Schalenhälften der Flachkammermodule an ihren geraden Randabschnit­ ten auf einfachere Weise rauchdicht miteinander verbunden, insbesondere verschweißt werden können als dies bei gekrümmten Randbereichen der Fall wäre. Gerade Randbereiche können mit geringem Aufwand beispiels­ weise durch Rollenschweißen miteinander verbunden werden, ohne daß aufwendige und damit teure Schweißwerkzeuge mit einer Kurvenführung erforderlich sind. Die erfindungsgemäße Gestaltung der Schalenhälften mit geraden Randabschnitten und Eckbereichen bringt ferner den Vorteil mit sich, daß die abgeschrägt und offen ausgebildeten Eckbereiche der Schalenhälften auf einfache Weise durch Dichtungen rauchdicht abge­ dichtet werden, die jeweils mittels Spannbügel von außen gegen den ab­ zudichtenden Eckbereich gedrückt werden. Eine besonders günstige Kon­ struktion ergibt sich, wenn der Spannbügel am Flachkammermodul selbst angreift, um so mit seiner Spannkraft die Dichtung an den Eckbereich des Flachkammermoduls anzudrücken.

Die Dichtungen können platten- oder streifenförmig ausgebildet sein, so daß ihre abdichtenden Flächen senkrecht zur Ebene des Flachkammer­ moduls liegen. Die Dichtung besteht vorzugsweise aus hitzebeständigem und feuerfestem Material, das den im Wärmetauscher auftretenden Tem­ peraturen standhält, wie z. B. eine Graphitdichtung. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Dichtung aus einem elastisch verformbaren Ma­ terial gefertigt ist, da ein solches Dichtungsmaterial sich optimal an den Öffnungsrand der abgeschrägt und offen ausgebildeten Eckbereiche an­ paßt und diese damit lückenlos abdichtet.

Durch die mittels Federkraft angedrückte Dichtung kann ferner ein plötz­ licher Druckanstieg innerhalb des Flachkammermoduls, wie er beispiels­ weise bei Verpuffungen auftritt, abgebaut werden, indem Gas über die unter dem Überdruck nachgebende Dichtung entweicht, was für den Er­ halt und die Betriebssicherheit des Wärmetauschers von Vorteil ist. Da­ rüberhinaus kann der Spannbügel und die Dichtung leicht entfernt wer­ den, um auf diese einfache Weise den Innenraum des Flachkammermo­ duls über den Eckbereich beispielsweise zur Inspektion oder zur Reini­ gung zugänglich zu machen.

Darüber hinaus können die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Wärmetauschers gesenkt werden, wenn die Flachkammermodule aus zwei identischen Schalenhälften zusammengesetzt sind, die vorzugsweise eine im wesentlichen viereckige Grundform haben, so daß sie gerade Randbe­ reiche und Eckbereiche aufweisen. Die Schalenhälften sind an ihren gera­ den Randabschnitten über nach außen gerichtete Verbindungsflansche vorzugsweise durchgehend miteinander verschweißt. Da die geraden Randbereiche der Schalenhälften keine Biegungen oder Krümmungen aufweisen, können diese durch ein einfaches Schweißverfahren, insbe­ sondere durch Rollenschweißen miteinander verbunden werden. Das Rol­ lenschweißverfahren ist gegenüber anderen für gekrümmte Strecken ge­ eignete Schweißverfahren mit einem geringeren Aufwand verbunden und daher kostengünstiger. Die Verbindung an den geraden Randbereichen der Flachkammermodule kann jedoch auch durch andere geeignete Bör­ del-, Klebe-, Löt- oder Schweißverfahren, wie z. B. durch Punktschweißen, bewerkstelligt werden.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Wärmetauscher, insbesondere für mit Öl oder Gas betriebene Warmluft-Erzeuger mit mehreren flachkammerförmig ausgebildeten Modulen vorgeschlagen, die stapelweise angeordnet sind und mechanisch sowie strömungsmäßig über mindestens eine Strö­ mungsöffnung und diese umgebende Rohrstutzen miteinander verbunde­ nen sind, wobei jeder Rohrstutzen zu benachbarten Flachkammermodulen gehörende erste und zweite Rohrstutzenabschnitte umfaßt, wobei sich das vom jeweiligen Flachkammermodul abstehende, freie Ende der Rohr­ stutzenabschnitte konusartig zur Strömungsöffnung hin verjüngt, um ei­ nen Klemmring aufzunehmen und klemmend zu fixieren.

Der Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Verwendung einfacher Klemmringe das Zusammenfügen einer gewünschten Anzahl von Flachkammermodulen besonders einfach, schnell und kostengünstig vorgenommen werden kann. Ein weiterer Vor­ teil ergibt sich aus dem Zusammenwirken des Klemmrings mit den konus­ artig ausgestalteten Rohrstutzenabschnitten, wenn die stapelweise, d. h. über- oder nebeneinander angeordneten Flachkammermodule in Richtung ihrer Mittelachse aneinander gedrückt werden, wobei die zuvor zwischen den Flachkammermodulen angeordneten Klemmringe auf die konusartig ausgestalteten Rohrstutzenabschnitte rutschen, bis sie mit ihnen klem­ mend verkeilen und durch die dabei entstehende metallische Dichtung die Flachkammermodule rauchdicht miteinander verbinden. Durch die beim Betrieb auftretende Wärmeausdehnung des Rohrstutzens wird diese me­ tallische Dichtung in ihrer Wirkung noch gesteigert.

Die Verbindung der Flachkammermodule des Wärmetauschers gemäß der Erfindung mittels Klemmringen ermöglicht es folglich, einen für den je­ weiligen Warmluft-Erzeuger benötigten, eine bestimmte Leistung aufwei­ senden Wärmetauscher auf einfache Weise aus gleichartigen Modulen aufzubauen. Da die Verbindung zwischen den einzelnen Modulen leicht wieder gelöst werden kann, ist auch eine optimale Zugänglichkeit der ein­ zelnen Flachkammermodule beispielsweise zum Zwecke des Austauschs oder der Erweiterung des Wärmetauschers gewährleistet. Die Klemmringe sind einfach herzustellen, leicht zu montieren und zu demontieren und sie unterstützen gleichzeitig die erforderliche Stabilität in der Verbindung der einzelnen Module.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung werden die über- oder nebeneinander angeordneten Flachkam­ mermodule mit Hilfe einer Spannvorrichtung aneinander gedrückt, so daß die zwischen den Flachkammermodulen angeordneten Klemmringe auf den konusartig ausgebildeten Rohrstutzenabschnitten festgeklemmt und damit die Flachkammermodule rauchdicht miteinander verbunden wer­ den. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das freie Ende der Rohrstutzenabschnitte bezüglich der Mittelachse des Rohr­ stutzenabschnitts um einem Winkel von 1° bis 2° zur Strömungsöffnung hin geneigt ist.

Die Spannvorrichtung kann so ausgeführt sein, daß sie mindestens einen Spannbolzen aufweist, der jeweils am ersten und am letzten der stapel­ weise angeordneten Flachkammermodule angreift, um so den gesamten Stapel von Flachkammermodulen in Richtung ihrer Mittelachse zusam­ menzudrücken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein Spann­ bolzen der Spannvorrichtung über eine Spannfeder mit Federkraft beauf­ schlagt ist, so daß die Flachkammermodule elastisch durch die Federkraft miteinander verspannt sind.

Zwischen benachbarten Flachkammermodulen können Stützelemente vorgesehen sein, um die parallele Ausrichtung der Flachkammermodule zueinander sicherzustellen. Ferner kann innerhalb jedes Flachkammer­ moduls zumindest ein weiteres Stützelement vorgesehen sein, das sich jeweils an den sich gegenüberliegenden Wänden des Flachkammermoduls abstützt, um die Form des Flachkammermoduls zu stabilisieren. Auf diese Weise werden die Schalenhälften des Flachkammermoduls gegen den durch die Spannvorrichtung erzeugten Druck abgestützt und vor Verfor­ mungen bewahrt, so daß der Durchgangsquerschnitt des Flachkammer­ moduls und die Dichtfähigkeit der Rohrstutzenabschnitte erhalten bleibt.

Nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung haben die Rohrstutzen­ abschnitte des Flachkammermoduls im wesentlichen die Form eines sich konusartig verjüngenden Zylinders mit kreisförmigem Querschnitt. Dabei sind die Rohrstutzenabschnitte vorzugsweise aus Edelstahlblech mit einer Wandstärke von 0,6 mm gefertigt. Um den Wirkungsgrad des Wärmetau­ schers zu erhöhen, können die Rohrstutzen der Flachkammermodulen ex­ zentrisch angeordnet sein, so daß die Strömungsöffnungen des Flach­ kammermoduls zueinander versetzt sind.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der folgenden Beschreibung, der Zeichnung und in den Unteransprü­ chen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines auf einem Warmluft-Erzeuger aufge­ bauten Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht zweier Flachkammermodule von Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein gemäß der vorliegenden Erfindung ge­ staltetes Flachkammermodul,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Detail; das einen Eckbereich des in Fig. 3 gezeigten Flachkammermoduls darstellt.

Die Seitenansicht nach Fig. 1 läßt den symmetrischen Aufbau des Wär­ metauschers 3 bestehend aus vier Flachkammermodulen 5 erkennen, der einerseits mit einem Warmluft-Erzeuger 1 und andererseits mit einer Ab­ gasvorrichtung 4 jeweils über eine geeignete Flanschverbindung 2 ver­ bunden ist. Diese Flanschverbindungen 2 bestehen aus gebördelten Rän­ dern 11 der Durchgänge, die von Spannringen umfaßt und rauchdicht fi­ xiert werden. Im Betrieb werden die Flachkammermodule 5 des Wärme­ tauschers 3 von Heißgas durchströmt, das vom Warmluft-Erzeuger 1 pro­ duziert wird und nach dem Durchlaufen des Wärmetauschers 3 über die Abgasvorrichtung 4 abgeführt wird.

Die Flachkammermodule 5 sind stapelweise aufeinandergesetzt und durch Rohrstutzen mechanisch sowie strömungsmäßig über mittlere Durchgän­ ge miteinander verbundenen. Die Rohrstutzen der mittleren Durchgänge bestehen aus zu benachbarten Flachkammermodulen 5 gehörenden er­ sten und zweiten Rohrstutzenabschnitten 11, 12, die jeweils eine Strö­ mungsöffnung 13 umgeben und von einem Klemmring 14 umfaßt sind. Die vom jeweiligen Flachkammermodul 5 abstehenden, freien Enden der Rohrstutzenabschnitte 11, 12 sind konusartig zur Strömungsöffnung 13 hin verjüngt.

Über eine Spannvorrichtung 20, 21 werden die Flachkammermodule 5 in Richtung der Mittelachse 15 des Wärmetauschers 3 aneinander gedrückt. Dazu greift die Spannvorrichtung mittels Spannbolzen 20 jeweils am er­ sten und am letzten Modul des Wärmetauschers 3 an, wobei eine Spann­ feder 21 die Spannvorrichtung mit Federkraft beaufschlagt, um die Flach­ kammermodule 5 aneinander zu drücken. Dadurch verkeilen sich die Klemmringe 14 auf den konusartigen Rohrstutzenabschnitten 11, 12, so daß die Flachkammermodule 5 rauchdicht miteinander verbunden wer­ den, was weiter unten anhand von Fig. 2 noch näher erläutert wird. Die Rohrstutzen am Ein- und Auslaß des Wärmetauscherpakets 3 sind an ih­ rem ausgebördelten Rand 11 mittels Spannringen 2 fixiert.

Weiterhin ist Fig. 1 zu entnehmen, daß die Flachkammermodule 5 jeweils aus zwei Schalenhälften 6 zusammengesetzt sind, die über einen Verbin­ dungsflansch 7 miteinander verbunden sind. Symmetrisch angeordnete Stützelemente 22 stabilisieren die Gesamtanordnung, um ein Abkippen oder unerwünschte Schwingungen des Wärmetauschers 3 zu verhindern. Diese Stützelemente 22 können beispielsweise aus Sechskantschrauben bestehen, aber es können auch andere geeignete Ausführungsformen von Stützelementen 22 verwendet werden.

Fig. 2 zeigt zwei aus einer Blechkonstruktion bestehende Flachkammer­ module 5, die aus zwei formidentischen Schalenhälften 6 zusammenge­ setzt sind, die über nach außen abstehenden Verbindungsflansche 7 mit­ einander verbunden sind. Jedes Flachkammermodul 5 hat zwei Strö­ mungsöffnungen 13, die von den Rohrstutzenabschnitten 11, 12 umran­ det sind. Die freien Enden der Rohrstutzenabschnitte 11, 12 sind konus­ artig zur Strömungsöffnung 13 hin verjüngt, indem sie bezüglich der Mit­ telachse 15 der Module 5 mit einem Winkel 16 von vorzugsweise 1° bis 2° zur Strömungsöffnung 13 hin geneigt sind.

Die Rohrstutzenabschnitte 1 l, 12 nehmen den Klemmring 14 auf und sind durch diesen miteinander verbunden. Dabei sind die Abmessungen des Klemmrings 14 so gewählt, daß er sich auf den konusartigen Rohr­ stutzenabschnitten 11, 12 verkeilt, wenn die Flachkammermodule 5 des Wärmetauschers 3 über die Spannvorrichtung 20, 21 aneinander ge­ drückt werden. Dadurch entsteht zwischen dem Klemmring 14 und den Rohrstutzenabschnitten 11, 12 eine metallische Dichtung, so daß die Flachkammermodule 5 rauchdicht miteinander verbunden sind.

Innerhalb des Flachkammermoduls 5 kann zumindest ein weiteres Stütz­ element 23 vorgesehen sein, das sich jeweils an den sich gegenüberliegen­ den Wänden, insbesondere an den Schalenhälften 6 des Flachkammer­ moduls 5 abstützt, um dessen Form gegen den durch die Spannvorrich­ tung erzeugten Druck abzustützen, damit der Durchgangsquerschnitt des Flachkammermoduls 5 und die Dichtfähigkeit der Rohrstutzerlabschnitte 11, 12 erhalten bleibt.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Flachkammermoduls 5 für einen Wärmetauscher 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das dar­ gestellte Flachkammermodul 5 hat eine im wesentlichen viereckige Grund­ form, so daß es gerade Randbereiche 9 und Eckbereiche 10 aufweist. Das Flachkammermodul 5 ist aus zwei Halbschalen 6 zusammengefügt, die an den geraden Randbereichen 9 über nach außen abstehende Verbindungs­ flansche 7 miteinander verbunden sind. Aufgrund der Perspektive der Draufsicht ist in Fig. 3 nur eine Schalenhälfte 6 zu sehen. Im dargestellten Fall sind die Schalenhälften 6 miteinander verschweißt, was durch die als strichpunktierte Linie dargestellte Schweißnaht 8 angedeutet ist. Wie in Fig. 3 deutlich zu erkennen, sind die Eckbereiche 10 des Flachkammer­ moduls 5 abgeschrägt, so daß im Eckbereich 10 ebenfalls ein gerader Randabschnitt vorhanden ist, der auf besondere Weise abgedichtet wird, was nachfolgend anhand von Fig. 4 noch näher erläutert wird.

An jedem mittleren Flachkammermodul 5 sind zwei Strömungsöffnungen 13 vorgesehen, die von den Rohrstutzenabschnitten 11, 12 jeweils um­ randet sind. Die Strömungsöffnungen 13 und die Rohrstutzenabschnitte 11, 12 sind vorzugsweise diametral versetzt an den einander gegenüberlie­ genden Schalenhälften 6 des Moduls 5 angeordnet, so daß sich insgesamt ein spiegelsymmetrischer Aufbau ergibt, der die Zusammenstellung belie­ big umfangreicher Wärmetauscher 3 durch spiegelsymmetrisch vertauscht erfolgendes Aneinandersetzen der einzelnen Module 5 ermöglicht. Die Rohrstutzenabschnitte 11, 12 können in die Schalenhälften 6 des Moduls 5 eingesetzt und mit der jeweiligen Modulwand 5 verschweißt oder mittels Bördelwerkzeug gebördelt sein. In dem ersten und letzten Flachkammer­ modul 5 des Wärmetauscherpakets 3 sind jeweils nur eine diametral ver­ setzte Strömungsöffnung 13 und jeweils eine Einlaß- bzw. eine Auslaßöff­ nung zum Anschluß an den Warmluft-Erzeuger 1 bzw. an die Abgasvor­ richtung 4 vorgesehen.

In Fig. 4 ist ein Detail von Fig. 3 dargestellt, das den Eckbereich 10 des Flachkammermoduls 5 zeigt. In Fig. 4 ist zu erkennen, daß auf der abge­ schrägte Flanke des Eckbereichs 10 eine Dichtung 17 aufliegt. Da die bei­ den Schalenhälften 6 des Flachkammermoduls 5 im Eckbereich 10 nicht miteinander verschweißt sind, ist die Dichtung 17 erforderlich, um den verbleibenden Spalt zwischen den Schalenhälften 6 im Eckbereich rauch­ dicht abzudichten. Die Dichtung 17 besteht vorzugsweise aus einem hitze­ beständigen Material, wie z. B. eine Graphitdichtung, um den im Flach­ kammermodul 5 auftretenden Temperaturen standhalten zu können.

Die Dichtung 17 wird mit Hilfe eines Spannbügels 18 auf die abgeschrägte Flanke des Eckbereichs 10 gedrückt. Der Spannbügel 18 greift dabei vor­ zugsweise über Befestigungsdorne 19 am Flachkammermodul 5 selbst an, um mit seiner Federkraft die Dichtung 17 an das Flachkammermodul 5 bzw. auf den Spalt zwischen den Schalenhälften 6 zu drücken. Die Befe­ stigungsdorne 19 sind jeweils auf den geraden Randabschnitten 9 in un­ mittelbarer Nähe zu den Eckbereichen 10 angeordnet, um so eine leichte manuelle Montage und Demontage des Spannbügels 18 und der Dichtung 17 zu ermöglichen. Damit ist ein einfacher Austausch der Dichtung 17 sowie eine leichte Zugänglichkeit zum Innenraum des Flachkammermo­ duls 5 beispielsweise zur Inspektion oder Reinigung gewährleistet. Die fe­ derelastische Abdichtung des Spaltes zwischen den Schalenhälften 6 im Eckbereich 10 des Flachkammermoduls 5 ermöglicht es ferner, daß ein Überdruck, wie er beispielsweise bei Verpuffungen entsteht, aus dem Flachkammermodul 5 kontrolliert entweichen kann.

Aufgrund der Tatsache, daß die einzelnen Flachkammermodule 5 des Wärmetauschers 3 nach der Erfindung konstruktiv besonders einfach ausgebildet sind, läßt sich eine wirtschaftliche Fertigung unter Verwen­ dung üblicher Methoden der Blechbearbeitung erzielen. Da ferner die Ver­ bindung der einzelnen Module 5 über die Klemmringe 14 besonders ein­ fach herstellbar und lösbar ist, lassen sich die Module 5 einzeln oder in Gruppen problemlos abnehmen oder austauschen und deshalb auch be­ sonders einfach reinigen. Darüberhinaus ist die federelastische Abdich­ tung des Eckbereichs 10 des Flachkammermoduls 5 nicht nur hinsicht­ lich der Zugänglichkeit des Wärmetauschers 3 günstig, sondern sie wirkt sich auch auf die Betriebssicherheit der Gesamtanordnung vorteilhaft aus.

Liste der Bezugszeichen

1

Warmluft-Erzeuger

2

Flanschverbindung

3

Wärmetauscher

4

Abgasvorrichtung

5

Flachkammermodul

6

Schalenhälfte

7

Verbindungsflansch

8

Schweißnaht

9

gerader Randabschnitt der Schalenhälfte

10

Eckbereich der Schalenhälfte

11

Rohrstutzenabschnitt

12

Rohrstutzenabschnitt

13

Strömungsöffnung

14

Klemmring

15

Mittelachse

16

Winkel des Rohrstutzenabschnitts bezüglich der Mittelachse

17

Dichtung

18

Spannbügel

19

Befestigungsdorn

20

Spannbolzen

21

Spannfeder

22

Stützelement außerhalb des Flachkammermoduls

23

weiteres Stützelement innerhalb des Flachkammermoduls

Claims (15)

1. Wärmetauscher, insbesondere für mit Öl oder Gas betriebene Warmluft-Erzeuger (1) mit mehreren flachkammerförmig ausgebil­ deten Modulen (5), die stapelweise angeordnet sind und mechanisch sowie strömungsmäßig über mindestens eine Strömungsöffnung (13) und diese umgebende Rohrstutzen miteinander verbundenen sind, wobei die Flachkammermodule (5) aus Schalenhälften (6) mit geraden Randabschnitten (9) und Eckbereichen (10) zusammenge­ setzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenhälften (6) an ihren geraden Randabschnitten (9) rauchdicht miteinander verbunden sind und an ihren abgeschrägt und offen ausgebildeten Eckbereichen (10) durch Dichtungen (17) abgedichtet sind, die mittels Spannbügel (18) in ihrer Position ge­ halten werden.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (17) platten- oder streifenförmig ausgebildet sind und ihre abdichtenden Flächen senkrecht zur Ebene des Flachkammermoduls (5) liegen.

3. Wärmetauscher einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (17) aus einem elastisch verformbaren, hitzebe­ ständigen und feuerfesten Material gefertigt sind.

4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbügel (18) am Flachkammermodul (5) selbst angreift, um mit seiner Spannkraft die Dichtung (17) an den Eckbereich (10) des Flachkammermoduls (5) anzudrücken.

5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flachkammermodul (5) zwei identische Schalenhälften (6) umfaßt, die vorzugsweise eine im wesentlichen viereckige Grund­ form aufweisen.

6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenhälften (6) an ihren geraden Randabschnitten (9) über nach außen gerichtete Verbindungsflansche (7) zumindest teilweise miteinander verschweißt sind.

7. Wärmetauscher, insbesondere für mit Öl oder Gas betriebene Warmluft-Erzeuger (1) mit mehreren flachkammerförmig ausgebil­ deten Modulen (5), die stapelweise angeordnet sind und mechanisch sowie strömungsmäßig über mindestens eine Strömungsöffnung (13) und diese umgebende Rohrstutzen miteinander verbundenen sind, wobei jeder Rohrstutzen zu benachbarten Flachkammermo­ dulen (5) gehörende erste und zweite Rohrstutzenabschnitte (11, 12) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß sich das vom jeweiligen Flachkammermodul (5) abstehende, freie Ende der Rohrstutzenabschnitte (11, 12) konusartig zur Strö­ mungsöffnung (13) hin verjüngt, um einen Klemmring (14) aufzu­ nehmen und klemmend zu fixieren.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Rohrstutzenabschnitte (11, 12) bezüglich der Mittelachse (15) des Rohrstutzenabschnitts (1 I, 12) um einem Win­ kel (16) von 1° bis 2° zur Strömungsöffnung (13) hin geneigt ist.

9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die stapelweise angeordneten Flachkammermodule (5) mit Hilfe einer Spannvorrichtung (20, 21) aneinander gedrückt werden, so daß die zwischen den Flachkammermodulen (5) angeordneten Klemmringe (14) auf den konusartig ausgebildeten Rohrstutzenab­ schnitten (11, 12) festgeklemmt und damit die Flachkammermodule (5) rauchdicht miteinander verbunden werden.

10. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung mindestens einen Spannbolzen (20) auf­ weist, der jeweils am ersten und am letzten der stapelweise ange­ ordneten Flachkammermodule (5) angreift.

11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Spannbolzen (20) der Spannvorrichtung über eine Spannfeder (21) mit Federkraft beaufschlagt ist, um die Flach­ kammermodule (5) aneinander zu pressen.

12. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstutzenabschnitte (11, 12) des Flachkammermoduls (5) im wesentlichen die Form eines sich konusartig verjüngenden Zylin­ ders mit kreisförmigem Querschnitt aufweisen.

13. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsöffnungen (13) in den Flachkammermodulen (5) exzentrisch angeordnet sind, so daß die Rohrstutzen des Flach­ kammermoduls (5) zueinander versetzt sind.

14. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Flachkammermodulen (5) Stützele­ mente (22) vorgesehen sind, die vorzugsweise jeweils in der dem je­ weiligen Rohrstutzen gegenüberliegenden Hälfte des Flachkammer­ moduls (5) angeordnet sind, um die parallele Ausrichtung der Flachkammermodule (5) zueinander festzulegen.

15. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jedes Flachkammermoduls (5) zumindest ein weiteres Stützelement (23) vorgesehen ist, das sich jeweils an den sich ge­ genüberliegenden Wänden des Flachkammermoduls (5) abstützt, um die Form des Flachkammermoduls (5) zu stabilisieren.