DE2053718A1

DE2053718A1 - Wärmeaustauscher

Info

Publication number: DE2053718A1
Application number: DE19702053718
Authority: DE
Inventors: Sverre Knut Dipl.-Ing. Saltsjöbaden Jenssen (Schweden). M
Original assignee: JENSSEN THERMOVATIC
Current assignee: JENSSEN THERMOVATIC
Priority date: 1969-11-10
Filing date: 1970-11-02
Publication date: 1972-05-10
Also published as: GB1267143A; SE352724B; FR2067079B1; US3719227A; FR2067079A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit einem Wärmeübertragungaelement in der Form eines dünnen Plnttenatreifene gleichmässiger Breite, der mit tiefen Querfalten oder Fugen versehen ist, welche quer verlaufende Kanäle auf beiden Seiten des Streifens für die in dem Wärmeaustauscher zu behandelnden Medien bilden.

Ein Gegenstand der Erfindung besteht darin, einen

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kompakten Wärmeaustauscher leichten Gewichtes der oben umrissenen Art eu schaffen, bei welchem eine der beiden Wärmeaustauschflächen des WifcrmeUbertragungselementes für Inspektion und/oder Reinigung von Hand zugänglich ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in einen Wärmeaustauscher dieeer Art, wobei die Gesamtlänge der festen Abdichtungen wie Schweissfugen oder dergleichen ein Minimum ausmacht.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Wärmeaustauscher dieser Art, bei welchem alle festen Abdichtungen wie Schweissfugen und dergleichen für Inspektion und/oder Heparaturen zugänglich sind.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Wärmeaustauscher dieser Art, welcher nicht teuer und einfach herzustellen ist.

Diese Gegenstände werden erfindungsgemäas durch

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einen Wärmeaustauscher erhalten, "bei welchem die Kanäle auf einer Seile des Streifen.¹: an ihren Enden abgedichtet sind, beispielsweise durch Schweissen an den Kanten des Streifens, wobei die Seitenwände dieser Kanäle miteinander an den Kanten des Streifens in einer selchen Weise miteinander verbunden sind, daß eine kontinuierliche Linie an jedem dieser Kanten durch die Bodenwände der Kanäle auf der anderen Seite des Streifens gebildet ist, wobei das Wärmetibertragungselement abdichtend mit einem umgebenden Gehäuse längs den ausgebildeten Linien und an den Enden des Streifens verbunden ist und wobei das Wärmeübertrogungselement von den Gehäuse so löebar ist, daß eine Seite des Streifens zum Reinigen oder Inspizieren durch Trennen der Seitenwände der Kanäle auf dieser Seite des Streifens ähnlich wie Blätter in einem Buch ohne die Notwendigkeit getrennt werden, die Enddichtungen der Kanäle auf der anderen Seite des Streifens zu brechen.

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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Flansch durch Schweissen oder dergl. mit Jeder der Streifenkanten längs den entsprechenden ausgebildeten Linien befestigt, wobei diese Flansche zusammen mit den Bndabschnitten des Streift fens einen geschlossenen Dichtflansch bilden, mittels welchem der Streifen zwischen trennbaren Teilen des umgebenden Gehäuses befestigt ist.

Die Torliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Ausführungsforo des Wärmeaustauschers gemäss der Erfindung,

Fig. 3 einen Teil des Wärmeübertragungselementes in einer Herstellungs:tufe,

Fig. 4 einen Teil eines solchen Elementes in einem Fertigzustand.

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Der in Pig. 1 gezeigte Wärmeaustauscher besteht aus
einem Gehäuse, welches aus zwei Teilen 1 und 2 gebaut ist, und einem Wärmeübertragungselement 3» das in diesem Gehäuse angeordnet ist. Dieses Element 3 besteht aus einem gefalteten Plattenstreifen, dessen Form
deutlich aus Fig. 2, welche eine Schnittansieht längs der Linie II-II in Pig. 1 ist, und ais Pig. 3 ersichtlich ist, welches den Streifen zeigt, wenn er noch
nicht vollständig gefaltet ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, verursacht das Falten des Streifens die Ausbildung von verschiedenen, parallel zueinander verlaufenden Kanälen 4 und 5 auf beiden Seiten des Streifens. Die Kanäle 4 links und die Kanäle 5 rechts offen, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Alle Kanäle 5, d.h. die Knäle, welche rechts offen sind, sind an ihren
Emien durch Verbinden und Zusammenschweissen der entrprefoenden Kanalwände geschlossen (siehe Fig. 4). Geraätsß dem Versehliessen der Kanäle 5 bilden die Bouenwäncie der Kanäle 4 eine kontinuierliche Linie an jeder Kante des Streifens 3. Dort sind Kantenflansche
3a und 3b durch Jchweic>en befestigt, welche zusammen mit den-Kantenabochni L ton 3c und 3d df.'P Streifens einen

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geschlossenen Dichtflansch bilden, mittels welchen das Wärmeübertragungäelenient zwischen den entfernbaren Teilen 1 und 2 des Wärmeaustauschergehäuses befestigt ist.

§ Wie aus Pig. 1 ersichtlich ist, weiat das eine Teil 1 des Gehäuses einen Einlass 6 und einen Auslass 7 für ein Wäroeaustauschmediua auf. Da die Kanäle 5 an ihren Enden geschlossen sind, wird dieses Medium lediglich in die Kanäle 4 strömen, durch welche es von dem Einlass 6 zum Auslass 7 strömt. Das Teil 2 des Gehäuses weist einen Einlass 8 und einen Auslass 9 für ein zweites Wärmeaustauschmedium auf, welche sich in Kammern 1o bzw. 11 öffnen. Diese Kammern stehen ihrerseits mit allen Kanälen 5» welche reahts offen sind, in Verbindung, welche, wie aus Pig. 1 ersichtlich ist, längs des Hauptteiles ihrer Länge durch eine Wand 2a abgedeckt sind, die ein Teil des Gehäuses ist.

Durch Trennen der Teile 1 und 2 des Gehäuses ist es möglich, Zugang zu dem Wärmeübertragungselement 3 zu

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erhalten. Die Kanäle 4, welche gemäss Fig. 1 und 2 offen sind, sind dann zum gründlichen Reinigen durch Trennen, d.h. durch Auseinanderziehen der entsprechenden Kanalwände ähnlich wie Blätter in einem Buch zugänglich.

In Fig. 3 ist ein Teilstück des Wärneaustauschelementes 3 gezeigt. Wie es ersichtlich ist, besteht dieses Element aua einem Plattenstreifen mit falten 12, welcher geriffelt ist, so daß er auf beiden Seiten Hippen 13 aufweist. Der Streifen ist gleichförmig längs seiner gesamten Länge geriffelt ait Ausnahme τοη Unterbrechungen in den Bereichen, in welchen er gefaltet werden muß. Die Rippen 13 des Streifens 3 können auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Die Hauptsache ist, daß sie sich kreuzen und einander in den Kanälen 4 und 5 treffen, welche auf einer Seite des Streifens ausgebildet sind, wenn er gefaltet ist. Im Prinzip könnte der Streifen auch mit Rippen versehen oejh, welche pich lediglich in ein und dieselbe liichtung erstrekken und einen Winkel mit den Falten des Streifens bilden. Wenn der Streifen gefaltet ist, werden sich

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diese Rippen, nämlich automatisch miteinander in den dann gebildeten Kanälen kreuzen. Au.-; Herstellungsgründen sind die Rippen vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sich symmetrisch bezüglich der longitudinalen Mittellinie des Streifens erstrek- ^ ken.

Da das durch den Einlass 8 der Konstruktion nach Pig. 1 eintretende Wärmeaustauschmedium in. die und aus den Kanälen 5 iti Querrichtung zu letzteren strömen muß, können gewisse Probleme bezüglich der Erzielung einer geeigneten Verteilung des Mediums über die Wärmeaustauschoberfläche auftreten. Wenn nämlich die Kanäle 5 sehr kurz sind, wird viel mehr des Wärmeaustauachemediums pro Zeiteinheit P in der Nähe der Wand 2a als tiefer in den Kanälen 5 strömen, woraus £.-ich ergibt, daß sich die Teilströme in der Nähe der Wand 2a weniger erhitzen (oder abkühlen) als die Teilströme, welche tieför in den Kanälen strömen.

In Pig. 4 ist die schematische Lösung dieses Problems gezeigt. Die gestrichelten Linien zeigen die

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Wege, welche von zwei Teilströmen A₁ und Ap "bei ihrem Durchfluss eines Kanäle» 5 gewählt sind. Durch Ausbilden der Riffelungen in dem Streifen oder dem Elenent 3 in solcher Weise, daß die Rippen einen kleineren Winkel mit der Längsrichtung dee Kanalee 5 längs des Weges des Teilstromes· A₁ als längs des Weges des Teilotromes A₂ bilden, ist es möglich, einen grösseren Durchflusswiderstand für den Teiletrom A₂ als für den TeÜ3trom A₁ zu erhalten. Auf diese Weise ist es möglich, eine zweckmässige Verteilung des in den Kanälen 5 strömenden Mediuma zu erhalten, und zwar aus wärmetechniachen Gesichtpunkten gesehen. Es darf indessen nicht vergessen werden, daß auch die Teilströme B₁ und B₂ des zweiten Wärmeaustauschmediums, welche durch die Kanäle 4 strömen, durch eine solche Ausbildung der Wärmeaustauschflächen beeinflusst werden. Der Grad des erhöhten Durchströmwiderstandes, welcher für den Teilstrom A₂ vorgesehen i.-t, ist so ein Komprpmiss und muß von Pail zu i'all bestimmt werden. Ein Alternativweg zum Verändern dea Durchotrömwiderst.'jrideH für die Wärmeauotau»chmff'lien beateht dnrin, eine geringere Anzahl vom Rippen auf

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einem Teil der Wärmeauetauschoberflachen als auf deren anderem Teil vorzugehen.

Pa tatanaprüohe:

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Claims

- 11 Patentansprüche ι

M . )J Wärmeaustauscher mit einem Wäroeübertragungselement in der Form eines Plattenstreifens gleichmäesiger Breite, der mit tiefen ^uerfalten oder Fugen versehen ist, die quer verlaufende Kanäle auf beiden Seiten dea Streifens für die in dem Wärmeaustauscher zu behandelnden Medien bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (5) auf einer Seite des Streifens an ihren Enden an den Kanten des Streifens, beispielsweise durch Schwelssen abgedichtet sind, wobei die Seitenwände dieser Kanäle (5) an den Kanten des Streifens in einer solchen Weise miteinander verbunden sind, daß eine durchgehende Linie an jeder dieser Kanten durch die Bodenwände der Kanäle (4) auf der anderen Seite des Streifens gebildet ist, daß das Wärmeübertragungpelenent (3) abdichtend mit eine« Gehäuse (1, 2) längs den gebildeten Linien und an den Enden -es Streifens verbunden it, una daß das VärmeübertratTun^Gelement (3) so von dem C-e-

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BAD ORIGINAL

hause (1, 2) lösbar ist, daß eine Seite des Streifens zum Reinigen oder Inspizieren durch Trennen der Seitenwände der Kanäle (4) auf dieser Seite des Streifens ähnlich der Blätter in einem Buch ohne die Notwendigkeit zugänglich ist, die Emddichtungen der Kanäle (5) auf der anderen Seite

des Streifens zu brechen.
2.) Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Plansch (3a, 3b) durch Schweisaen oder dergleichen mit jeder der Kanten des Streifens längs den entsprechenden kontinuierlichen Linien befestigt ist, wobei diese Plansche zusammen mit den Endabschnitten des Streifens einen geschlossenen Dichtflansch bilden, mittels welchem der Streifen zwischen voneinander trennbaren Teilen (1,2) des umgebenden Gehäuses befestigt ist.

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