DE2044817C3

DE2044817C3 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE2044817C3
Application number: DE19702044817
Authority: DE
Inventors: Satish Kumar Dr.-Ing. 8024 Deisenhofen Anand; Helmut 8023 Pullach Kausch
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1970-09-10
Filing date: 1970-09-10
Publication date: 1974-07-04
Also published as: DE2044817A1; DE2044817B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher aus Blechen, die durch an ihren Rändern angeordnete Abstandshalter auf einen vorbestimmten Abstand fixiert sind, welche Profile mit in Richtung senkrecht zur Oberfläche der Bleche nachgiebigen Schenkeln sind und die mittels einer sie überdeckenden Metallschicht abdichtend zwischen benachbarte Bleche eingebracht sind.

Ein derartiger Wärmetauscher ist aus der französischen Patentschrift 960 808 bekannt. Die Bleche eines gewickelten Metallwärmetauschers sind mittels einer Metallschicht auf Abstand gehalten, wobei die Metallschicht einen tieferen Schmelzpunkt besitzt als die Bleche. Der Rand der Bleche darf bei diesem Wärmetauscher nicht von der Metallschicht überdeckt sein. Zur Verbesserung des Stützungsverhaltens können zusätzliche Abstandshalter zumindest abschnittweise zwischen die Bleche eingebracht sein, wie z. B. ein U-Profil, wobei der Schmelzpunkt der Profile unter oder über dem der Metallschicht liegen kann. Die Abstandhalter können an den Blechen mittels Schweißens fixiert sein. Derartige U-Profile sind auch bei dem Wärmetauscher gemäß der deutschen Patentschrift 456 189 verwendet, wobei die Bleche des Wärmetauschers mit den Profilen mittels Klammern zusammengeklemmt sind und so eine lösbare Verbindung zwischen den Platten und dem U-Profil herstellen. Durch geeignete Ausformung können Profile und Klammern integriert ausgeführt sein.

Derartige Wärmetauscher weisen nun eine Reihe von erheblichen Nachteilen auf. Insbesondere thermische Kontraktion kann bei dem Betrieh der Wärmetauscher zu Rissen in der Metallschicht !führen, wodurch der Wärmetauscher unbrauchbar wird, da keine Dichtigkeit nach außen mehr besteht. Solche Beschädigungen werden begünstigt, wenn wegen der den Wärmetauscher durchströmenden Medien nur eine begrenzte Auswahl von Materialien für den Wärmetauscher verwendet werden kann oder wenn Bleche und Abstandhalter aus verschiedenen Materialien bestehen. Derartige Wärmetauscher reagieren ganz besonders empfindlich auf thernrsche Schockbehandlung, wie sie vor allem bei Prozessen der Tieftemperaturtechnik vorkommen können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wärmetauscher zu schaffen, bei dem eine Rißbildung in der Metallschicht durch die unterschiedliche thermische Kontraktion von Blechen und Abstandhaltern vermieden ist, bei dem aber weiterhin die Abstandhalter aus einem von den Blechen unterschiedlichen und möglichst biligen Material bestehen können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bleche mit der Metallschicht verschweißt sind, die Profile im Querschnitt M- oder N-förmig sind und mindestens an den Berührungsflächen mit der Metallschicht und den Blechen ein mit dem Werkstoff der Metallschicht nicht verschweißbares Material aufweisen und die Metallschicht die Gesamtheit der Bleche und Profile überdeckt.

Die Metallschicht bedeckt die Gesamtheit der Bleche und Abstandhalter, wobei die Abstandhalter keine Verbindung mit der Metallschicht, also auch nicht mit den Blechen eingehen und somit frei beweglich gegenüber den thermischen Bewegungen des Wärmetauschers bleiben. Die M- und N-förmigen Profile werden mit ihren parallel zueinander orientierten Schenkeln zwischen die Bleche eingefügt und können nicht nur den thermischen Bedingungen der jeweils benachbarten Bleche folgen, sondern auch denen des gesamten Wärme.*'iu.schers, da sie ziehharmonikaförmig gedehnt oder gestaucht werden können. Die Hohlproiile können dabei durch Umbiegen von Blechstreifen hergestellt sein und können in großem Maßstab und billig hergestellt werden.

Bei einer sehr vorteilhaften Weitergestaltung ist das Material der Bleche Leichtmetall und das der Profile legierter Stahl. Wird beispielsweise als Metallschicht ein Schweißgut verwendet, so kann dieses mit legiertem Stahl keine Verbindung eingehen.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Weitcrgestaltung ist das Material der Bleche und das der Profile Leichtmetall und sind die Profile mit dünnen Folien aus legiertem Stahl belegt. Da die Folien auf die Profile nur aufgelegt sind, können sie sich bei mechanischer oder thermischer Beanspruchung gegen diese verschieben. Infolgedessen können sich keine rißbildenden Spannungen ausbilden. Dies ist, um Gewicht zu sparen auch mögücii, wenn die Profile aus Leichtmetall mit dünnen Blechen aus legiertem Stahl plattiert sind.

Die Erfindung ist an Hand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles bsschrieben.

Die Figur zeigt eine Teilansicht eines Plattenwärmetauschers in einem Querschnitt senkrecht zu den Blechen.

In der Figur sind drei aus gewellten Blechen 1 und 2 hergestellte Blechpaare dargestellt. Die Bleche 1 und 2 eines jeden Blechpaares sind parallel zueinander angeordnet und hier mittels Bördelnähten 4 an ihren Kanten verschweißt. Die Blechpaare sind mit-

tels der Abstandhalter 3 auf einem festen Abstand gehalten. Die Abstandhalter 3 bestehen hier aus im Querschnitt M-förmigen Profilen, deren beide parallele Schenkel auf benachbarten zu zwei verschieden benachbarten Blechpaaren, gehörendien Blechen aufliegen. Die Blechpaare 1,2 und die Abstandhalter 3 sind mit einer kompakten Metallschicht 5 aus Schweißgut miteinander verbunden. Die Blechpaare 1,2 weisen zylinderförmige Hohhäumeo auf, durch welche ein Gas oder ein Gasgemisch strömen kann. Die von den Blechpaaren 1,2 und den Abstandhallern 3 gebildeten Hohlräume 7 werden von einem weiteren Gas durchströmt, welches mit dem durch die Hohlräume 6 strömenden Gas im Wärraetaüsch steht,

Bestehen die Bleche 1,2 und die aus Profilen gebildeten Abstandhalter 3 aus dem gleichen Material, so wird das Profil von einer Folie überdeckt, die aus einem mit der Metallschicht S nicht verschweißbaren Material besteht, wobei die Folie die Abstandhalter 3 überall dort überdeckt, wo diese sonst die Bleche 1,2 oder die Metallschicht S berühren würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher aus Blechen, die durch an ihren Rändern angeordnete Abstandhalter auf einen vorbestimmten Abstand fixiert sind, welche Profile mit in Richtung senkrecht zur Oberfläche der Bleche nachgiebigen Schenkeln sind und die mittels einer sie überdeckenden Metallschicht abdichtend zwischen benachbarte Bleche einge- m bracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (1,2) mit der Metallschicht (5) verschweißt sind, die Profile (3) im Querschnitt M- oder N-förmig sind und mindestens an den Berührungsflächen mit der Metallschicht (5) und den Blechen (1,2) ein mit dem Werkstoff der Metallschicht (S) nicht verschweißbares Material aufweisen und die Metallschicht (5) die Gesamtheit der Bleche (1, 2) und Profile (3) überdeckt.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch ao gekennzeichnet, daß das Material der Bleche (1,2) Leichtmetall und das der Profile (3) legierter Stahl ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Bleche (1, 2) und das der Profile (3) Leichtmetall ist und die Profile (3) mit dünnen Folien aus legiertem Stahl belegt sind.