DE20022237U1

DE20022237U1 - Wärmeaustauscher

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Publication number: DE20022237U1
Application number: DE20022237U
Authority: DE
Original assignee: SLH BETEILIGUNGS GmbH
Current assignee: SLH BETEILIGUNGS GmbH
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2010-06-09

Description

Patentanwälte KERN, BREHM & PARTNER GbR Albert-RosshauDter-Str. 73 - D - 81369 München - Telefon (0891 760 55 20 760 55 26 - Telefax (0891760 55 59

SLH Beteiligungs GmbH
Am Schloßberg 24
82547 Eurasburg

Wärmeaustauscher

Die Erfindung beseht sich auf einen Wärmeaustauscher nach dem Oberbegriff des ejanspruchs 1.

Aus der DE-C1-3 5 25 239 ist ein Wärmeaustauscher bekannt, bei dem Entlastungsanker an Stelle einzelner Wärmeaustauscherrohre derart vorgesehen sind, dass die Wärmeaustauscherrohre ohne jegliche Stützfunktion durch die Stirn- und Zwischenbleche des Wärmeaustauscherrahmens geführt werden können und somit an diesen nicht reiben. Die Halterung des Wärmeaustauscherblocks in dem Gehäuserahmen erfolgt lediglich fiber die genannten Entlastungsanker. Dadurch soll sich bei geringeren Herstellungskosten eine Verbesserung der Lebensdauer des Wärmeaustauschers ergeben.

Ein Wärmeaustauscher der eingangs erwähnten Art ist beispielsweise aus der DE-Al-28 42 411 bekannt. Bei diesem Wärmeaustauscher ist der Wärmetauscherblock auf wenigstens einem Teil seiner Länge an eine Trägerkonstruktion mittels Aumängeeinrichtungen, an die Abstandshalter gehängt sind, aufgehängt. Die einzelnen Aufhängeeinrichtungen sind an einem oberhalb des Wärmetauscherblockes angeordneten Tragbalken befestigt. Ein solcher Wärmeaustauscher ist umständlich aufgebaut, schwer zu justieren und nimmt im Betriebszutand ein relativ grosses Volumen ein. Es ist schwierig, wenn nicht gar unmöglich, unmittelbar oberhalb des Wännetauscherblocks weitere verfahrenstechnische Einrichtungen vorzusehen.

Aus der Praxis ist ferner ein Tragrohrsystem bekannt, mittels dem der Wärmetauscherblock, auch Lamellenblock genannt, sich ohne Beanspruchung Kältemittel führender Rohre ausdehnen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welcher einfacher aufgebaut und damit wirtschaftlicher herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Wärmeaustauscher mit den Merkmalen des Fete&tymspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäss weist die Haltevorrichtung zum Fixieren des Wärmetauscherblockes einander gegenüberliegende und mit ihrer Öffnung zuemander gewandte U-Profile oder je Seite zwei L-Profile, deren eine Schenkel zuemander weisen und deren andere Schenkel sich parallel zuemander erstrecken, auf, wobei der Wännetauscherblock in die Profile ohne ein Bearbeiten oder Anpassen der Zwischenbleche einschiebbar ist. Dadurch können die aus dem Stand der Technik bekannten Entlastungsanker oder das erwähnte Tragrohrsystem oder die genannte spezielle Aufhängeeinrichtung vollständig entfallen. Ein spezielles Anpassen der Zwischenbleche des Wärmetauscherblocks an die Haltevorrichtung ist ebenfalls entbehrlich. Der Wännetauscherblock ist durch die Profile sicher an seinem Platz gehalten.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind die U-Profile einstückig mit Verkleidungsblechen eines Wärmetauscherrahmens ausgebildet. Bei dieser Ausfuhrungsform ist der gemäss der Erfindung zusätzlich vorzusehende Materialaufwand stark reduziert. Es ist jeweils lediglich ein den Wärmetauscherblock von unten bzw. von oben umgreifender Schenkel zusätzlich vorzusehen, welche im Betriebszustand des Wärmeaustauschers üblicherweise horizontal verlaufen.

Gemäss einer anderen Ausruhrungsform der Erfindung sind die U-Profile als separate Elemente an Verkleidungsblechen eines Wärmetauscherahmens befestigt. Dies hat den Vorteil, dass die Anordnung des Wärmetauscherblockes relativ zum Wärmetauscherrahmen gezielt dadurch einstellbar ist, dass die Befestigung der U-Profile am Rahmen in der gewünschten Höhe vorgenommen wird.

Gemäss einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Haltevorrichtung eine Verstelleinrichtung au£ mittels der der gegenseitige Abstand der L-Profile je Seite an

die Höhe der Zwischenbleche des Wärmetauscherblocks anpassbar ist. Damit ist es möglich, ein und dieselbe Haltevorrichtung und damit ein und denselben Wärmetauscherrahmen für unterschiedlich hohe Wärmetauscherblöcke zu verwenden. Die Haltevorrichtung ist damit vielseitiger als bislang einsetzbar. Dies kann insbesondere bei der Lagerhaltung nicht unbeträchtliche Vorteile bieten.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung weist die Verstelleinrichtung mehrere in einer Reihe liegende Bohrungen oder ein Langloch in dem zum anderen L-Profil der selben Seite weisenden Schenkel des einen L-Profils auf Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, das betreffende L-Profil in unterschiedlichen Höhen am Verkleidungsblech zu fixieren, wodurch der gegenseitige Abstand der L-Profile einer Seite in Abhängigkeit von der Höhe des Wärmetauscherblockes variierbar und einstellbar ist. Bei Verwendung des vorgenannten Langloches als Verstelleinrichtung können auch Zwischenpositionen leicht eingestellt werden. Damit ist ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung des Wärmetauscherblockes möglich.

Vorteilhafterweise ist die Verstelleinrichtung am im Betriebszustand des Wärmetauscherblockes oberen L-Profil jeder Seite vorgesehen. Es ist aber auch möglich, die Verstelleinrichtung an beiden L-Profilen jeder Seite oder lediglich am unteren L-Profil vorzusehen. In Abhängigkeit von der Ausbildung der Verstelleinrichtung kann das Vorsehen der Verstelleinrichtung am oberen L-Profil den Vorteil haben, dass der Wärmetauscherblock insbesondere bei abgenommenem, oberem Profil auch von oben in den Wärmetauscherrahmen eingesetzt werden kann. Diese Vorgehensweise bietet insbesondere dann Vorteile, wenn in Längsrichtung des Wärmetauscherrahmens nur wenig Platz zur Verfügung steht oder ein horizontales Einschieben des Blockes in den Rahmen problematisch ist.

Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Verstelleinrichtung derart angeordnet und ausgebildet, dass zumindest das im Betriebszustand des Wärmetauscherblockes obere L-Profil jeder Seite am jeweiligen Verkleidungsblech höhenverstellbar und arretierbar eingehängt ist. Eine derartige Verstelleinrichtung kann schnell montiert und demontiert werden, ohne dass es dazu in jedem Falle einer Schraubverbindung bedarf. Insofern ist eine derartige Verstelleinrichtung in verhältnismässig kurzer Zeit montierbar bzw. demontierbar. Auch in diesem Fall kann es möglich sein, den Wärmetauscherblock von oben oder bei entsprechender Ausbildung der anderen L-Profile auch von unten in den Wärmetauscherrahmen einzusetzen.

Gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Wärmetauscherblock zwischen den Profilen, insbesondere beim Auftreten thermischer Spannungen, in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Dadurch sind Spannungsrisse im Wännetauscherblock weitgehend verhindert. Die Lebensdauer des Wärmeaustauschers ist erhöht. Ein derartiger Wärmetauscher ist damit auch bei stark unterschiedlichen Betriebstemperaturen einsetzbar.

Ausfuhrungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, schematische Teilansicht eines Wärmeaustauschers gemäss einer ersten Ausfuhrungsform;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Zwischenbleches des Wärmetauscherblockes;

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht einer Einzelheit des Wärmetauschers gemäss einer weiteren Ausfuhrungsform;

Fig. 4 eine schematische Vorderansicht einer Einzelheit des Wärmetauschers gemäss einer anderen Ausfuhrungsform;

Fig. S eine schematische Seitenansicht einers Details des Wärmetauschers gemäss einer weiteren Ausfuhrungsform; und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht des Details gemäss Fig. 5 in einer anderen Ausführungsform.

Eine schematische, perspektivische Teilansicht eines Wärmeaustauschers 1 ist in Fig. 1 gezeigt. Der Wärmeaustauscher 1 hat einen Wännetauscherblock 2, auch Lamellenblock genannt, welcher eine Vielzahl von Zwischenblechen 3 aufweist, die zur Aufnahme von Wärmetauscherrohren 4 ausgebildet sind.

Gemäss Fig. 1 sind die einzelnen Zwischenbleche 3 voneinander beabstandet sowie hintereinander und parallel zueinander angeordnet. Die einzelnen Zwischenbleche 3 erstrecken sich quer zur zentralen Längsachse 5 des Wärmeaustauschers 1.

Wie zuvor erwähnt, dienen die Zwischenbleche 3 zur Aufnahme von Wärmetauscherrohren 4. Diese erstrecken sich etwa parallel zur Längsachse S und durchdringen die einzelnen

Zwischenbleche 3. Es ist klar, dass eine Vielzahl von zueinander parallelen Wärmetauscherrohren 4 in dem Wärmetauscherblock 2 vorgesehen sind, wobei in Fig. 1 der besseren Übersicht halber lediglich sechs Wännetauscherrohre 4 angedeutet sind. Für jedes Rohr ist in jedem Zwischenblech 3 eine Durchtrittsöflhung 6 vorgesehen, wobei in Fig. 1 die Durchtrittsöffnungen 6 lediglich auf dem vorderen Zwischenblech 3 eingezeichnet sind. In Fig. 1 bezeichnet die durchgezogene Linie eines der Wännetauscherrohre 4 einen Abschnitt des betreffenden Rohres, welcher sich auf der dem Betrachter zugewandten Vorderseite des vordersten Zwischenbleches 3 erstreckt, wohingegen die gestrichelten Linien der Wännetauscherrohre 4 Abschnitte der einzelnen Rohre kennzeichnen, welche sich auf der dem Betrachter abgewandten Rückseite des vorderen Zwischenbleches 3 und durch die weiteren Zwischenbleche 3 erstrecken.

Eine Vorderansicht auf eines der Zwischenbleche 3 ist teilweise in Fig. 3 gezeigt. EHe einzelnen Durchtrittsöflhungen 6 für die in Fig. 2 nicht eingezeichneten Wärmetauscherrohre sind etwa gleichmässig voneinander beabstandet und versetzt zueinander angeordnet. Die einzelnen Zwischenbleche 3, auch Lamellenbleche genannt, haben eine Länge von üblicherweise 0,5 bis 2,5 m und sind ebenso wie die Wärmetauscherrohre 4 aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, Kupfer oder Edelstahl, gefertigt. Die Zwischenbleche 3 erstrecken sich in ihrer horizontalen Längsachse quer zur Längsachse 5 des Wärmeaustauschers 1.

Der Wärmeaustauscher 1 hat ferner eine Haltevorrichtung 7, mittels der der Wärmetauscherblock 2 in seiner Lage fixiert ist. Erfindungsgemäss weist die Haltevorrichtung 7 einander gegenüberliegende und mit ihrer Öffnung 10 zueinander gewandte U-Profile 11, 12 auf, wie dies gemäss einer ersten Ausführungsform in Fig. 1 angedeutet ist. Bei dieser Ausfuhrungsform sind die U-Profile 11, 12 einstückig mit Verkleidungsblechen 13, 14 eines Wärmetauscherrahmens 15 ausgebildet. Jedes U-Profil 11, 12 hat damit einen sich etwa vertikal erstreckenden Abschnitt sowie einen oberen horizontalen Abschnitt und einen unteren horizontalen Abschnitt, wobei der Wärmetauscherblock 2 auf den unteren horizontalen Abschnitten der U-Profile 11, 12 aufliegt und die oberen horizontalen Abschnitte der U-Profile sich knapp oberhalb der Zwischenbleche 3, den Wännetauscherblock teilweise umgreifend, erstrecken.

Gemäss einer anderen, in Fig. 3 schematisch angedeuteten Ausführungsform der Erfindung ist jedes U-Profil 11, 12 als separates Element an den Verkleidungsblechen 13, 14 des Wärmetauscherrahmens 15 über in Fig. 3 lediglich schematisch angedeutete Befestigungsmittel 16 befestigt. Der Einfachheit halber ist in Fig. 3 lediglich das eine, linke U-Profil 11

gezeigt. Es ist klar, dass auf der gegenüberliegenden, anderen Seite das andere U-Profil 12 angeordnet ist, wie dies in Fig. 1 bei der ersten Ausführungsform gezeigt ist.

Getnäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung hat die Haltevorrichtung 7 auf jeder Seite 20, 21 des Wärmetauscherblockes 2 zwei L-Profile 22, 23 (siehe Fig. 4), deren eine Schenkel 24 zueinander weisen und deren andere Schenkel 25 sich parallel zueinander erstrecken. Jedes L-Profil ist über Befestigungsmittel 16 mit den Verkleidungsblechen 13, 14 des Wärmetauscherrahmens 15 verbunden. In Fig. 4 ist lediglich ein Teil der Unken Seite 20 des Wärmetauschers 1 schematisch angedeutet.

Gemäss den Fig. 4-6 weist die Haltevorrichtung 7 in bezug auf das obere L-Profil 22 eine Verstelleinrichtung 26 auf, mittels der der gegenseitige Abstand der L-Profile 22, 23 je Seite 20,21 an die Höhe der Zwischenbleche 3 des Wärmetauscherblockes 2 anpassbar ist.

Gemäss einer ersten Ausführungsform der Verstelleinrichtung 26 hat das L-Profil 22 mehrere in einer Reihe liegende Bohrungen 27 in dem einen Schenkel 24, welcher zu dem anderen L-Profil 23 weist und gemäss Fig. 4 an der Innenseite 30 des Verkleidungsbleches 13 anliegt. In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform erstreckt sich das Befestigungsmittel 16 durch die mittlere der Bohrungen 27. Es ist aber auch möglich, dass sich die Befestigungseinrichtung durch die obere bzw. durch die untere der drei Bohrungen 27 erstreckt, wodurch der gegenseitige Abstand der horizontalen Schenkel 25 der L-Profile 22, 23 einstellbar, d.h. variierbar, ist. Gemäss einer anderen Weiterbildung weist die Verstelleinrichtung 26 ein Langloch 31 in dem Schenkel 24 auf, so dass auch in diesem Fall der gegenseitige Abstand der Schenkel 25 der L-Profile 22, 23 variierbar ist, wobei im letztgenannten Fall die Einstellung stufenlos erfolgen kann.

Gemäss Fig. 4 ist die Verstelleinrichtung 26 am im Betriebszustand des Wärmetauscherblockes 2 oberen L-Profil 22 jeder Seite 20, 21 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, die Verstelleinrichtung an jedem L-Profil 22, 23 oder ausschliesslich an den unteren L-Profilen 23 auszubilden.

Die Länge der horizontalen Abschnitte der U-Profile bzw. der horizontalen Schenkel 25 der L-Profile beträgt etwa 10 bis 30 mm.

Aus Fig. 4 ist ferner ersichtlich, dass das obere L-Profil 22 längs des Doppelpfeils A verschiebbar, d.h. in unterschiedlichen Abständen zum unteren L-Profil 23 am Verkleidungsblech 13 befestigbar ist.

Gemäss einer weiteren, nicht näher gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die Verstelleinrichtung 26 derart angeordnet und ausgebildet, dass zumindest das im Betriebszustand des Wärmetauscherblockes 2 obere L-Profil jeder Seite am jeweiligen Verkleidungsblech höhenverstellbar und arretierbar eingehängt ist. Dabei ist es beispielsweise möglich, an dem jeweiligen L-Profil einen einrastbaren Haken (nicht näher gezeigt) und an dem jeweiligen Verkleidungsblech eine entsprechende Aufnahme fur den Haken vorzugsweise so vorzusehen, dass mehrere Aufnahmen übereinander ausgebildet sind, wobei das L-Profil in Abhängigkeit von der Höhe des Wärmetauscherblockes in einen der Aufnahmen lösbar einhängbar ist.

Es wird daraufhingewiesen, dass der Wärmetauscherblock 2 zwischen den Profilen 11, 12; 22, 23, insbesondere beim Auftreten thermischer Spannungen, in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Längsachse 5, verschiebbar gelagert ist.

Damit ist es möglich, den Wärmeaustauscher 1 einfach aufzubauen bzw. derart auszubilden, dass die Haltevorrichtung innerhalb bestimmter Grenzen an die Höhe des Wärmetauscherblockes anpassbar ist.

Claims

1. Wärmetauscher mit einem Zwischenbleche zur Aufnahme von Wärmeaustauscherrohren aufweisenden Wärmetauscherblock und einer Haltevorrichtung, mittels derer der Wärmetauscherblock in seiner Lage fixiert ist, wobei die Haltevorrichtung einander gegenüberliegende und mit Öffnungen zueinander gewandte U-Profile oder je Seite zwei L-Profile, deren eine Schenkel zueinander weisen und deren andere Schenkel sich parallel zueinander erstrecken, aufweist, in die der Wärmetauscherblock ohne ein Bearbeiten oder Anpassen der Zwischenbleche einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (7) eine Verstelleinrichtung (26) aufweist, mittels derer der gegenseitige Abstand der L-Profile (22, 23) je Seite (20, 21) an die Höhe der Zwischenbleche (3) des Wärmetauscherblocks (2) anpassbar ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (26) mehrere in einer Reihe liegende Bohrungen (27) in dem zum anderen L-Profil (23) der selben Seite (20, 21) weisenden Schenkel (24) des einen L-Profils (22) aufweist.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (26) ein Langloch (31) in dem zum anderen L-Profil (23) der selben Seite (20, 21) weisenden Schenkel (24) des einen L-Profils (22) aufweist.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (26) am in Betriebszustand des Wärmetauscherblocks (2) oberen L-Profil (22) jeder Seite (20, 21) vorgesehen ist.

5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (26) derart angeordnet und ausgebildet ist, daß zumindest das im Betriebszustand des Wärmetauscherblocks (2) obere L-Profil (22) jeder Seite (20, 21) am jeweiligen Verkleidungsblech (13, 14) höhenverstellbar und arretierbar eingehängt ist.