DE2706090A1

DE2706090A1 - Plate heat exchanger with internal baffles - having pressure drop balanced on either side for optimum heat transfer

Info

Publication number: DE2706090A1
Application number: DE19772706090
Authority: DE
Inventors: Joerg Gottfrid Hei Lilljeqvist
Original assignee: LILLJEQVIST JOERG GOTTFRID HEINRICH
Current assignee: LILLJEQVIST JOERG GOTTFRID HEINRICH
Priority date: 1976-02-17
Filing date: 1977-02-12
Publication date: 1977-08-18
Also published as: FI770464A; DK66677A; SE7601788L; JPS52103055A

Abstract

Heat exchanger for heat transfer between two media consists of a number of plates sepg. the media from each other. Every other space has the medium giving up heat flowing through it while the rest of the spaces take the other one. The plates are polygonal having a number of side edges and are tightly sealed from each other. Along the top and bottom edges are passages for the incoming and outgoing medium streams which open into the spaces. The surfaces of the plates so arranged that independent of the flow direction, the pressure drop through the spaces is uniform. In >=1 of the set of passages baffles are located to extend the flow passages and act as spacers to control the spacing between the plates. The plates can also have spacing studs the positioning of which facilitates the mounting of the baffles. The system permits the velocity on one side to be increased without effecting the other side.

Description

Ans 3819Ans 3819

Jörg Gottfrid Heinrich Lilljeqvist, VessIevagen 16, S-183 40 TABY-ENSTAPARK, Schweden. Jörg Gottfrid Heinrich Lilljeqvist, VessIevagen 16 , S-183 40 TABY-ENSTAPARK, Sweden.

PlattenaustauscherPlate exchanger

Es ist bekannt, dass Wärme von einem Primärmedium mittels Wärmeaustauscher mit die Medien trennenden Uebertragungsflächen an ein Sekundärmedium übertragen werden kann. Es ist auch bekannt, dass die Grosse der Uebertragungsleistung - abgesehen von verschiedenen Eigenschaften der Medien - teils von den Temperaturverhältnissen der Medien, teils von der Grosse und Ausbildung der uebertragungsfläche und teils von der Wärmedurchgangszahl (K-Wert) abhängig ist. Die Wärmedurchgangszahl ist ihrerseits - abgesehen von gewissen sekundären Nebenerscheinungen, wie der Wärmeleitzahl und der Verschmutzung der Wärmeübertragungsfläche - von der Grosse der Wärmeübergangszahl der beiden Medien abhängig.It is known that heat from a primary medium means Heat exchanger with transfer surfaces separating the media can be transmitted to a secondary medium. It is also known that the size of the transmission power - apart from various Properties of the media - partly on the temperature conditions of the media, partly on the size and configuration of the transfer area and partly on the heat transfer coefficient (K-value) is dependent. For its part, the heat transfer coefficient is - apart of certain secondary phenomena, such as the coefficient of thermal conductivity and the pollution of the heat transfer surface - of the large depends on the heat transfer coefficient of the two media.

Bei den gleichen Eigenschaften von Primär- und Sekundärmedium erhält man grundsätzlich die günstigsten Betriebsverhältnisse, teils wenn die WärmeUbergangszahl beider Medien etwa dieselbe ist, was konstruktiv durch etwa die gleiche Geschwindigkeit von Primär- und Sekundärmedium gegen die Uebertragungsfläche erzielt wird, und teils bei reinem Gegenstromprinzip. Bei sämtlichen vorhandenen Konstruktionen müssen diese beiden Verhältnisse zu einem Kompromiss abgewogen werden, falls sich die Verhältnisse der Medienmengen von denjenigen Verhältnissen unterscheiden, für die der Standardapparat beabsichtigt ist. Die Geschwindigkeit des einen Mediums gegen die Uebertragungsfläche kann bei solchen ungünstigen Verhältnissen die Geschwindigkeit des anderen Mediums wesentlich überschreiten, d.h. die Wärmedurchgangszahl wird im wesentlichen von der Uebergangszahl des anderen Mediums bestimmt, und der Wärmeaustauscher wird unwirtschaftlich ausgenutzt. Diese Standardkonstruktionen werden mit anderen Worten nur im Auslegungspunkt für beide Medien wirtschaftlich ausgenutzt, oder falls die Wärmeübergangszahlen beider Medien prozentual ebenso viel zunehmen, beispielsweise durch entsprechend gesteigerte Mengen beider Medien.With the same properties of the primary and secondary medium, the most favorable operating conditions are always obtained, partly when the heat transfer coefficient of both media is about the same, which is constructively due to about the same speed achieved by primary and secondary medium against the transfer surface and partly with a pure countercurrent principle. In all existing designs, these two ratios must be A compromise must be weighed up if the proportions of the media quantities differ from those for which the default apparatus is intended. The speed of one medium against the transfer surface can be unfavorable in such cases Conditions significantly exceed the speed of the other medium, i.e. the heat transfer coefficient is in the essentially determined by the transition number of the other medium, and the heat exchanger is used uneconomically. These In other words, standard constructions are only used economically in the design point for both media, or if the Heat transfer coefficients of both media increase as much as a percentage, for example by correspondingly increased amounts of both media.

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Andere extreme Fälle bekannter Standardkonstruktionen verzichten bewusst auf das Gegenstromprinzip, um durch Wärmeübergangszahlen derselben Grosse für beide Medien ideale Verhältnisse zu erreichen. Hier wird die üebertragungsleistung durch geringere Ausnutzung des Temperaturunterschieds geringer.Forego other extreme cases of known standard constructions consciously on the countercurrent principle in order to achieve ideal conditions for both media by means of heat transfer coefficients of the same size. Here the transmission capacity is lower due to the lower utilization of the temperature difference.

Ein bekannter Wärmeaustauscher für zumindest ein wärmeabgebendes und zumindest ein wärmeaufnehmendes Medium mit dazwischenliegenden WärmeUbertragungsflachen umfasst im Abstand nebeneinander angebrachte Platten, wo höchstens jeder zweite Zwischenraum von zumindest einem wärmeabgebenden Medium durchströmt wird, während die anderen Zwischenräume von zumindest einem wärmeaufnehmenden Medium durchströmt werden, wobei die Platten Vieleck-Platten mit gleicher Anzahl Seitenkanten sind und mediumdicht miteinander längs der Seitenkanten und ausserdem paarweise längs zweier gegenüberstehender Seitenkanten von zwei Platten vereinigt sind, so dass zwischen jedem Plattenpaar zwei einander gegenüberstehende öffnungen gebildet werden, die an verschiedenen Seitenkanten des Vielecks für benachbarte Plattenpaare angeordnet sind. Jeder Seite des von den Platten gebildeten Stapels ist ein Kasten zugeordnet, der mit den genannten Offnungen verbunden ist und einen Verteilerkasten bzw. einen Sammelkasten für das diesbezügliche Medium bildet.A known heat exchanger for at least one heat-emitting and at least one heat-absorbing medium with heat transfer surfaces in between comprises at a distance panels attached next to one another, where at most every second gap is traversed by at least one heat-emitting medium, while the other gaps are at least a heat-absorbing medium are flowed through, the plates being polygonal plates with the same number of side edges and in a medium-tight manner with one another along the side edges and also in pairs along two opposing side edges of two Plates are combined so that two opposing openings are formed between each pair of plates, which at different side edges of the polygon are arranged for adjacent pairs of plates. Each side of the one formed by the plates Stack is assigned a box with the openings mentioned is connected and forms a distribution box or a collecting box for the relevant medium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben angedeuteten Nachteile zu beseitigen, indem sie die Verwendung derselben Konstruktionselemente bei idealen Verhältnissen und unterschiedlichen Betriebsverhältnissen ermöglicht, d.h. ein Standard-Wärmeaustauscher kann durch technisch geringfügige Eingriffe den erwünschten, idealen Verhältnissen angepasst werden, so dass man für beide Medien dieselbe Geschwindigkeit gegen die Uebertragungsflache und somit dieselbe Wärmeübergangszahl erhält.The invention is based on the object of eliminating the disadvantages indicated above by making it possible to use the same construction elements under ideal conditions and different operating conditions, i.e. a standard heat exchanger can, with minor technical interventions, the desired, ideal conditions, so that the same speed against the transfer surface and thus the same heat transfer coefficient is obtained for both media.

Wie eingangs erwähnt, kann dieser Wärmeaustauscher innerhalb weiter Temperatur-, Druck- und Strömungsbereiche benutzt werden und eignet sich für viele korrodierende Medien, da sich die Konstruktion für alle schweissbaren oder anderswie mediumdicht zusammensetzbaren Materialien gebrauchen lässt.As mentioned at the beginning, this heat exchanger can be used within wide temperature, pressure and flow ranges and is suitable for many corrosive media, since the construction is suitable for all weldable or otherwise medium-tight composable materials can be used.

Die erfindungsmässige Konstruktion eignet sich vorzüglich für Wärmeaustauscher mit Fernheizungs-Kreislaufwasser auf derThe construction according to the invention is particularly suitable for heat exchangers with district heating circuit water on the

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Primärseite und mit Radiator-, LUftungs-, Strassenheizungs- oder ähnlichem Kreislaufwasser auf der Sekundärseite und zum Erwärmen von Brauchwasser. Allein auf diesem Gebiet bietet der erfindungsmässige Wärmeaustauscher wesentliche Ersparnisse.Primary side and with radiator, ventilation, street heating or Similar circuit water on the secondary side and for heating domestic water. The heat exchanger according to the invention offers substantial savings in this area alone.

Die obengenannte Aufgabe wird erfindungsmässig dadurch gelöst, dass die Oberfläche der wärmeübertragenden Platten derart ausgebildet ist, dass unabhängig von der Strömungsrichtung der Druckfall des Mediums, welches durch die Zwischenräume zwischen den bezüglichen Platten strömt, im wesentlichen gleichförmig ist, und dass zumindest die für das eine Medium bestimmten Zwischenräume mit langgestreckten Umlenkwänden versehen sind, die den Strömungsweg des Mediums durch den Zwischenraum verlängern und abgrenzen sowie den Abstand zwischen den den Zwischenraum begrenzenden Platten überbrücken.The above-mentioned object is thereby achieved according to the invention solved that the surface of the heat transferring plates such is designed that, regardless of the direction of flow, the pressure drop of the medium which passes through the spaces between the relevant plates flows, is substantially uniform, and that at least the spaces intended for the one medium are provided with elongated deflecting walls, which the Extend and delimit the flow path of the medium through the interspace and bridge the distance between the plates delimiting the interspace.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung einer Kombination von Kreuzstrom und Gegenstrom mit grosser Variationsfreiheit, und zwar auf der Primärseite und/oder der Sekundärseite, trotz Verwendung von nur einem Konstruktionselement. Dank dieser Variationsfreiheit kann dieselbe Wärmeaustauscherkonstruktion für viele verschiedene Uebertragungsarten und gleichzeitig zur maximalen Ausnutzung der WärmeUbertragungsfläche benutzt werden.The invention enables the use of a combination of cross-flow and counter-flow with great freedom of variation, and on the primary side and / or the secondary side, despite the use of only one construction element. Thanks to this freedom of variation, the same heat exchanger construction can be used for many different types of transfer and at the same time for maximum utilization of the heat transfer surface.

Ausführungsbeispiele des erfindungsmässigen Wärmeaustauschers sind auf der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the heat exchanger according to the invention are shown on the drawing and are described in more detail below. Show it

Fig. 1 in Draufsicht eine Platte, die die eine Seite eines für das eine Medium bestimmten Zwischenraumes abgrenzt,1 shows a plan view of a plate which delimits one side of a space intended for one medium,

Fig. 2 in Draufsicht eine Platte, die die eine Seite eines für das andere Medium bestimmten Zwischenraumes abgrenzt,2 shows a plan view of a plate which delimits one side of a space intended for the other medium,

Fig. 3 einen Durchschnitt eines Wärmeaustauschers nach der Linie A-A bei einer Platte gemäss Fig. 2,Fig. 3 is a cross section of a heat exchanger along the line A-A for a plate according to Fig. 2,

Fig. 4 einen ähnlichen Durchschnitt nach der Linie B-B in Fig. 1,Fig. 4 is a similar section along the line B-B in Fig. 1;

Fig. 5 eine abgeänderte AusfUhrungsform der in Fig. 1 gezeigten Platte,FIG. 5 shows a modified embodiment of that in FIG. 1 plate shown,

Fig. 6 eine abgeänderte AusfUhrungsform der in Fig. 2 709833/0702 6 shows a modified embodiment of that in FIG. 2 709833/0702

gezeigten Platte,plate shown,

Fig. 7 und 8 Durchschnitte nach den Linien A-A und B-B eines aus Platten gemäss Fig. 5 und 6 aufgebauten Wärmeaustauschers ,7 and 8 sections along the lines A-A and B-B of a heat exchanger constructed from plates according to FIGS. 5 and 6,

Fig. 9, 10 und 11 bzw. 12, 13 und 14 Durchschnitte weiterer abgeänderter Ausführungen der Platte und eines davon aufgebauten Wärmeaustauschers, wobei Fig. 9, 10 und 11 Längsschnitte nach den Linien A-A, B-B und C-C in Fig. 12, und Fig. 12, 13 und 14 Querschnitte nach den Linien D-D in Fig. 9, E-E in Fig. 10 und F-F in Fig. 11 sind,Figures 9, 10 and 11 and 12, 13 and 14 are sections of further modified versions of the plate and one thereof constructed heat exchanger, wherein Fig. 9, 10 and 11 are longitudinal sections along the lines A-A, B-B and C-C in Fig. 12, and Fig. 12, 13 and 14 are cross-sections on lines D-D in Fig. 9, E-E in Fig. 10 and F-F in Fig. 11,

Fig. 15 in Draufsicht und in grösserem Massstab eine weitere, abgeänderte AusfUhrungsform einer Wärmeaustauscherplatte,15 shows a plan view and on a larger scale further, modified embodiment of a heat exchanger plate,

Fig. 16 einen Querschnitt in noch grösserem Massstab des Mittelteils der Platte gemäss Fig. 15 nach der Linie A-A in Fig. 15,16 shows a cross-section on an even larger scale of the central part of the plate according to FIG. 15 along the line A-A in Fig. 15,

Fig. 17 eine weitere, abgeänderte Ausführungsform eines Wärmeaustauschers im Längsschnitt durch die Kanäle der Primärseite,17 shows a further, modified embodiment of a Heat exchanger in longitudinal section through the channels on the primary side,

Fig. 18 denselben Austauscher im Längsschnitt durch die Kanäle der Sekundärseite,18 shows the same exchanger in a longitudinal section through the channels on the secondary side,

Fig. 19, 20, 21 und 22 Querschnitte des Wärmeaustauschers gemäss Fig. 17 und 18 nach den Linien A-A, B-B, C-C bzw. D-D in den genannten Figuren,19, 20, 21 and 22 are cross sections of the heat exchanger according to FIGS. 17 and 18 along the lines A-A, B-B, C-C and D-D in FIG the figures mentioned,

Fig. 23 und 24 Längsschnitte längs der Primär- bzw. Sekundärseite einer weiteren, abgeänderten Ausführungsform des Wärmeaustauschers, und23 and 24 are longitudinal sections along the primary and secondary sides of a further, modified embodiment of the Heat exchanger, and

Fig. 25, 26, 27 und 28 Querschnitte nach den Linien A-A, B-B, C-C und D-D in Fig. 23 und 24.25, 26, 27 and 28 are cross-sections along the lines A-A, B-B, C-C and D-D in Figs. 23 and 24. Figs.

Die am weitesten rechts und links liegenden Platten la bzw. Ie in Fig. 3 sind mit den benachbarten Platten Ib und Id und mit den horizontalen Wänden 32, 33 sämtlicher Sammelkästen flüssigkeitsdicht verbunden. Diese am weitesten rechts und links liegenden Platten la und Ie sind ausserdem mit Stirnwänden oder Deckeln 21, 22 versehen, die die Jm.cn Flüssigkeitsdruck entstehende Kraft aufnehmen können und durch z.B. Bolzen 16 kraftschlüssig mit-The right and left lying plates la and Ie in Fig. 3 are with the adjacent plates Ib and Id and connected to the horizontal walls 32, 33 of all collecting tanks in a liquid-tight manner. Those furthest to the right and left Plates la and Ie are also provided with end walls or lids 21, 22, the force resulting from the Jm.cn fluid pressure can accommodate and, for example, by means of bolts 16 frictionally

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einander verbunden sind.are connected to each other.

Alternativ kann die rechte und linke Platte la, Ie^ kombiniert flüssigkeitsdicht und kraftaufnehmend ausgebildet werden. Die aufeinander gestapelten Platten können mit Vorteil mit einem punktförmigen Profil ausgebildet werden. Die Platten können in einem solchen Abstand aufeinander gestapelt werden, dass der konvexe Teil des einen Plattenprofils den konvexen Teil des nächsten Plattenprofils usw. berührt, sowie derart, dass die Medien gleichzeitig durchströmen können. Ausserdem ist es besonders wertvoll, dass sämtliche Verteiler- bzw. Sammelkästen nach Belieben mit je einer Sperrplatte 35 (Fig. 23-28) versehen werden können, um zwei wärmeabgebende und/oder wärmeaufnehmende Medien flussigkeits- und druckdicht voneinander zu trennen.Alternatively, the right and left plates 1a, 1e ^ can be designed in a combined liquid-tight and force-absorbing manner. The plates stacked on top of one another can advantageously be designed with a point-like profile. The plates can be stacked at such a distance that the convex part of one plate profile touches the convex part of the next plate profile, etc., and in such a way that the media can flow through at the same time. In addition, it is particularly valuable that all distribution or collecting boxes can each be provided with a blocking plate 35 (FIGS. 23-28) at will, in order to separate two heat-emitting and / or heat-absorbing media from each other in a liquid- and pressure-tight manner.

Die erfindungsmässige Konstruktion besitzt ausserdem den grossen Vorteil, dass Stutzen 23, 24 in Fig. 11 zur vollen oder teilweisen Zu- und/oder Abfuhr der Medien stets leicht an jedem beliebigen Punkt längs des Sammelkastens des jeweiligen Mediums angebracht werden können.The inventive construction also has the great advantage that nozzles 23, 24 in FIG. 11 for full or partial supply and / or removal of the media are always lightly attached to each any point along the collecting tank of the respective medium can be attached.

Ueberall längs der Kästen können ausserdem Stutzen 25 (Fig. 10) vorgesehen werden, um durch jedes einzelne Element Reinigungsflüssigkeit oder -gas zuzuführen oder abzuleiten.In addition, nozzles 25 (FIG. 10) can be provided everywhere along the boxes in order to pass through each individual element Supply or discharge cleaning liquid or gas.

Die in vertikaler Lage gezeigten Einheiten können natürlich auch in horizontaler Lage oder auf den Kopf gestellt angebracht werden, je nach Belieben.The units shown in a vertical position can of course also be installed in a horizontal position or upside down, depending on your preference.

Fig. 1-8 zeigen einfache Ausführungsformen des erfindungsmässigen Wärmeaustauschers zur Uebertragung von Wärme von einem Primärmedium an ein Sekundärmedium für beispielsweise Hausstationen mit Fernheizungswasser auf der Primärseite und Radiatorwasser auf der Sekundärseite.Fig. 1-8 show simple embodiments of the inventive heat exchanger for transferring heat from a Primary medium to a secondary medium for e.g. house stations with district heating water on the primary side and radiator water on the secondary side.

Die Wärmeübertragungsfläche, d.h. die Wände zwischen den von den Medien durchströmten Zwischenräumen, bestehen in diesem Falle aus vierkantigen Blechplatten der Grosse 700x400 mm, die in einem gegenseitigen Abstand von z.B. 3-5 mm aufeinander gestapelt sind. Wie aus Fig. 15 und 16 hervorgeht, können die Platten mit Warzen 15 in diagonaler Teilung (45°) profiliert sein. Die Warzen der Platte la sind dabei derart angebracht, dass sieThe heat transfer surface, i.e. the walls between the The gaps through which the media flows consist in this case of square sheet metal plates measuring 700x400 mm, the are stacked on top of each other at a mutual distance of e.g. 3-5 mm. As can be seen from FIGS. 15 and 16, the Plates should be profiled with lugs 15 in a diagonal division (45 °). The warts of the plate la are attached in such a way that they

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gegen die Platte Ib mitten zwischen deren Warzen anliegen. Durch diese Profilierung werden die Platten in einer solchen Weise aufeinander gestapelt, dass die konvexen Teile der Warzen der Platte la gegen ebene Teile der Platte Ib anliegen usw. Diese Ausbildung bietet den Vorteil, dass die Wärmedurchgangszahl vom Medium zur Uebertragungsflache von der Strömungsrichtuno unabhängig ist. Dasselbe Prinzip lässt sich auch bei anderen Plattenprofilen gebrauchen.rest against the plate Ib in the middle between the warts. By this profiling, the panels are stacked on top of each other in such a way that the convex parts of the warts of the Plate la against flat parts of the plate Ib, etc. This training offers the advantage that the heat transfer coefficient from The medium to the transmission surface is independent of the direction of flow. The same principle can also be used with other panel profiles.

In Fig. 1_# 2, 5 und 6 sind mit dickeren Linien die Fugen 4,5 bezeichnet, die mediumdicht ausgebildet sein müssen, beispielsweise durch Widerstandsschweissen, Löten mit Hilfe einer dazwischenliegenden Packung aus Elastomer, oder durch Kleben. Bei der Montage wird zunächst die linke Stirnwandplatte 22 (Fig. und 4) mit der ersten Platte la verbunden, die dann mit der zweiten Platte Ib verbunden wird usw. Schliesslich wird die letzte Platte Ie mit der rechten Stirnwandplatte 21 verbunden. Jede Verbindung umfasst eine Fugenabdichtung rundum die Uebertragungsf lache 4, 5 und rundum die beiden Kästen 26, 27. Auf der Primärseite sind erfindungsgemäss ausserdem Dmlenkwände anzubringen. Die Stirnwandplatten sind hier durch eine Anzahl durchgehender Bolzen 16 zusammengehalten, die die durch den inneren Druck entstehende Kraft aufnehmen.In Fig. 1 _# 2, 5 and 6, the thick lines denote the joints 4, 5, which must be designed to be medium-tight, for example by resistance welding, soldering with the aid of an intermediate packing made of elastomer, or by gluing. During assembly, the left end wall plate 22 (FIGS. 1 and 4) is first connected to the first plate 1 a, which is then connected to the second plate 1 b, etc. Finally, the last plate 1 e is connected to the right end wall plate 21. Each connection comprises a joint seal around the transmission area 4, 5 and around the two boxes 26, 27. According to the invention, deflection walls are also to be attached to the primary side. The end wall plates are held together here by a number of bolts 16 that take up the force generated by the internal pressure.

Die Wirkungsweise des erfindungsmässigen Wärmeaustauschers ist wie folgt. Primärmedium VpI strömt in Fig. 1-4 oben auf der linken Seite in den Verteilerkasten 32 in Fig. 3 und dann in die Zwischenräume hinein, die die Primärseite der Platten la, Ib, Ic bilden. Dadurch dass die Umlenkwände 14 in den Zwischenräumen für Primärmedium angebracht sind, wird der Strömungsweg serpentinenartig verlängert, bevor er unten links in den Sammelkasten 33 ausmündet. Eine kleinere Menge Primärmedium kann an der Umlenkwand durch Löcher 31 vorbei*trömen, um zu verhindern, dass ein in Strömungshinsicht toter Raun entsteht.The operation of the heat exchanger according to the invention is as follows. Primary medium VpI flows on top of the in Fig. 1-4 left side in the junction box 32 in Fig. 3 and then into the spaces into which the primary side of the plates la, Ib, Ic form. Because the deflection walls 14 are attached in the intermediate spaces for the primary medium, the flow path is lengthened in a serpentine manner before it enters the collecting tank at the bottom left 33 empties. A smaller amount of primary medium can flow past the baffle through holes 31 * to prevent an in Dead space arises in terms of flow.

Das Primärmedium gibt Ober die Platten Wärme an das Sekundärmedium ab und verlässt den Sammelkasten 33 unten rechts mit reduzierter Temperatur. Das Primärmedium, welches Rücklauftemperatur aufweist, ist alt Vp2 bezeichnet.The primary medium gives off heat to the secondary medium via the plates and leaves the collecting box 33 with it at the bottom right reduced temperature. The primary medium, which has the return temperature, is known as Vp2.

Das Sekundärmedium VsI strömt in Fig. 4 unten auf der 709833/0702The secondary medium VsI flows in Fig. 4 at the bottom of the 709833/0702

rechten Seite in den Verteilerkasten 20 hinein und wird von dort in die Zwischenräume 3 des Sekundärmediums verteilt, um dann in gteJchmässiger Verteilung im Zwischenraum in den Sammelkasten 19 oben links einzuströmen. Dabei ist vorausgesetzt, dass in den Zwischenräumen des Sekundärmediums keine Umlenkwände vorgesehen sind. Die Strömungsmenge des Sekundärmediums ist also hier etwa dreimal so gross wie die Strömungsmenge des Primärmediums. Das Sekundärmedium nimmt in dieser Weise Wärme vom Primärmedium auf, um dann oben auf der linken Seite in Fig. 1 aus dem Sammelkasten auszuströmen. Das ausgehende Sekundärmedium ist mit Vs2 bezeichnet.right side into the junction box 20 and is from there distributed in the interspaces 3 of the secondary medium, in order then in a regular distribution in the interspace into the collecting box 19 to flow in at the top left. It is assumed that no deflection walls are provided in the spaces between the secondary medium are. The flow rate of the secondary medium is here about three times as large as the flow rate of the primary medium. That In this way, the secondary medium absorbs heat from the primary medium and then from the collecting tank on the top left in FIG. 1 to flow out. The outgoing secondary medium is labeled Vs2.

Eine andere AusfOhrungsform gemäss Fig. 5-7 zeigt einen Wärmeaustauscher, bei dem das Verhältnis zwischen den Mediumströmen 4:1 statt 3:1 beträgt. Statt dreier Umlenkwände sind vier solche Wände vorgesehen, und die Anschlussstutzen für das ein- und ausgehende Primär- bzw. Sekundärmedium liegen auf entgegengesetzten Seiten, anstatt auf derselben Seite, wie in Fig. 1-4.Another embodiment according to FIGS. 5-7 shows one Heat exchanger in which the ratio between the medium flows is 4: 1 instead of 3: 1. Instead of three baffles there are four such walls are provided, and the connecting pieces for the incoming and outgoing primary and secondary media are on opposite sides, instead of on the same side, as in Fig. 1-4.

Die Ausführungsformen gemäss Fig. 17-28 zeigen den erfindungsmässigen Wärmeaustauscher als Durchströmungs-Warmwasserbereiter Bit zwei separaten Uebertragungsteilen, dem Vorwärmerteil und dem Nachwärmerteil, die durch eine Sperrplatte 34, 35 getrennt sind. Diese Ausführungsform ist für die Warmwasserbereitung von fernbeheizten Häusern bestimmt.The embodiments according to FIGS. 17-28 show the heat exchanger according to the invention as a flow-through water heater Bit two separate transmission parts, the preheater part and the reheater part, which are separated by a locking plate 34, 35. This embodiment is intended for water heating in remote-heated houses.

Die WärmeÜbertragungsflächen oder -platten sind hier grundsätzlich in derselben Weise wie in Fig. 1-4 bzw. Fig. 15 und 16 ausgebildet. Sowohl die Primär- als auch die Sekundärseite des Nachwärmerteils (Fig. 19 und 22, A-A, C-C) ist mit einer Umlenkwand versehen. Im Vorwärmerteil (Fig. 20 und 21, B-B, D-D) ist jedoch nur die Primärseite mit einer Umlenkwand versehen.The heat transfer surfaces or plates are here basically in the same way as in Figs. 1-4 and Figs. 15 and 16, respectively educated. Both the primary and the secondary side of the reheater part (Figs. 19 and 22, A-A, C-C) are provided with a baffle. In the preheater part (Fig. 20 and 21, B-B, D-D) is however, only the primary side is provided with a baffle.

Die Wirkungsweise dieses Warmwasserbereiters ist grundsätzlich dieselbe wie beim Wärmeaustauscher gemäss Fig. 1-4. Der Unterschied liegt nur darin, dass die Vorrichtung etwa in der Mitte mit einer Sperrplatte 34 versehen ist. Hierdurch wird er-BÖglicht, dass teils der Stutzen des Rücklaufwassers von der Heisswasserseite des Radiator-Wärmeaustauschers und teils der Stutzen der Heisswasser-Kreislaufleitung WC an der gewünschten Stelle angeschlossen werden kann.The mode of operation of this water heater is basically the same as that of the heat exchanger according to Fig. 1-4. Of the The only difference is that the device is provided with a locking plate 34 approximately in the middle. This makes it possible that partly the connection of the return water from the hot water side of the radiator heat exchanger and partly the connection the hot water circulation pipe WC can be connected at the desired point.

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Ein weiteres Prinzip ist in Fig. 9-14 dargestellt, wo Härme von einem Primärmediuro gleichzeitig an zwei Sekundärmedien übertragen wird. Die Wärmeübertragungsplatten sind z.B. sechskantig mit verschiedenen Kantenlängen, die der Strömung des Mediums angepasst sind. Im übrigen ist diese Vorrichtung nach denselben Grundsätzen wie oben konstruiert und arbeitet auch nach denselben Grundsätzen.Another principle is shown in Fig. 9-14, where heat from a primary mediuro to two secondary media at the same time is transmitted. The heat transfer plates are e.g. hexagonal with different edge lengths to accommodate the flow of the Medium. Otherwise, this device is constructed and works according to the same principles as above according to the same principles.

Bei sämtlichen Ausfuhrungsformen kann ein für das Medium zweckdienliches Material sowohl für die Uebertragungsflache, d.h. die Platten, als auch für die Verteiler- und Sammelkästen gewählt werden. Falls eines der Medien ein besonders teueres Material verlangt, brauchen nur die davon berührten Seiten aus diesem Material hergestellt zu werden.In all of the embodiments, a for the medium appropriate material both for the transmission surface, i.e. the plates as well as the distribution and collecting boxes can be selected. In case one of the media is a particularly expensive material only need to be made of this material on the sides in contact with it.

Die Umlenkwände 14 können entweder in das Plattenmaterial eingestanzt oder aus einem anderen Material ausgeführt sein, beispielsweise Metall, Elastomer od.dgl., und können durch Schweissen, Löten, Kleben oder loses Einlegen zwischen die Platten und deren Warzen angebracht werden.The deflecting walls 14 can either be punched into the plate material or made of another material, for example metal, elastomer or the like., And can be welded, Soldering, gluing or loose insertion between the plates and their warts can be attached.

Die oben beschriebenen Abänderungen, Ausbildungen der Einzelteile und die Betriebsverhältnisse sind als prinzipielle Beispiele zu betrachten, die im Rahmen des Erfindungsgedankens leicht in einer solchen Weise abgeändert werden können, dass sich die Vorrichtung für die erwünschten Betriebsverhältnisse eignet. Die Vorrichtung ist ausserordentlich flexibel, insbesondere weil die gesamten durchstrichenen Breiten- und Längenverhältnisse der Wärmeübertragungsflächen auf den Primär" und Sekundärseiten unabhängig voneinander geändert werden können. Die Vorrichtung umfasst nur wenige Bauelemente und ist deshalb für die Reihenfertigung sehr geeignet. Dennoch bietet der Zusammenbau der Einzelteile grosse Variationsmöglichkeiten, und der Anwendungsbereicht der erfindungsmässigen Konstruktion ist deshalb sehr ausgedehnt.The above-described changes, training of the individual parts and the operating conditions are as a principle To consider examples that can easily be modified within the scope of the inventive concept in such a way that the device is suitable for the desired operating conditions. The device is extremely flexible, especially because the total crossed width and length ratios of the heat transfer surfaces on the primary and secondary sides can be changed independently of one another. The device comprises only a few components and is therefore very suitable for series production. Nevertheless, the assembly of the individual parts offers great variation possibilities, and the area of application of the inventive construction is therefore very extensive.

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Claims

Heat exchanger for exchanging heat between at least one heat-emitting medium and at least one heat-absorbing medium Medium via the media separating, heat-transferring walls, comprising a number of spaced-apart walls Plates, with the heat-emitting medium (s) flowing through at most every second space, while the rest Gaps are traversed by the heat-absorbing media or media, and the plates, which polygons with an equal number of side edges and are connected to one another in a medium-tight manner, openings on their opposite side edges to have distribution or collecting channels, so that every space has two opposing openings, which alternate on different side edges of the polygon on adjacent pairs of plates Are attached, and wherein the manifold or collecting channels, which on the opposite sides of one of the plates Stacks are formed, are in communication with the relevant spaces and distribution or collecting boxes for the relevant Form medium, characterized in that the surface of the heat-transferring plates is designed such that the pressure drop of the medium regardless of the direction of flow, which flows through the spaces between the relative plates is substantially uniform, and that at least the for the one medium certain intermediate spaces (2 or 3) are provided with elongated deflecting walls (14) which define the flow path extend and delimit the medium through the space and the distance between the plates delimiting the space bridge.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the plates have lugs (15) which act as spacers serve between the plates and their mutual position is chosen such that the deflecting walls delimiting the flow path

(14) can be attached in any way.

3. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the elongated ones defining the flow path Baffles (14) with at least one of two an intermediate

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space-delimiting panels are firmly connected.

4. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the baffles (14) delimiting the flow path exist when assembling the device loosely attachable parts.

5. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the plates delimiting the interstices with warts (15) are provided, and that opposing lugs bear against each other and together the distance between the Determine plates.

6. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that only diametrically opposite sides have openings on a polygonal plate.

7. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that on a stack formed from plates, the outer Plates (la, Ie) partly medium-tight with the edges (19, 20) of all Flow channels are connected and partly provided with lids (21, 22) to allow the pressure of the medium on the walls (19, 20) to be able to transmit generated, horizontal forces.

8. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that a locking plate in the distribution and / or collecting box (34, 35) is provided, which separates the medium and two heat-emitting and / or heat-absorbing media from one another in a pressure-tight manner.

9. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the medium-tight connection by a welded joint is brought about.

10. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the medium-tight connection Sealing elements of the elastomer type or the like. includes.

11. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the medium-tight connection is brought about by gluing.

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