DE3025413A1

DE3025413A1 - Plattenwaermetauscher

Info

Publication number: DE3025413A1
Application number: DE19803025413
Authority: DE
Inventors: John Allison
Original assignee: APV Corp Ltd
Current assignee: SPX Flow Technology Crawley Ltd
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1981-01-08
Also published as: CA1125738A; FR2461224A1; US4499942A; FR2461224B1; IN154238B

Description

DR.-ING. R. DÖRING _ 5 _ DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

The A.P.V. Company Limited of Manor Royal

Crawley, Sussex, England

"Plattenwärmetauscher"

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher mit einem Stapel von Platten, die an einer Oberschiene zwischen Kopfstück und einer Stützsäule angehängt und zwischen dem Kopfstück und einem beweglichen Folgestück zusammenpreßbar sind.

Ein Plattenwärmetauscher oder ein Plattenverdampfer ist nach dem normalen Verständnis ein trennbarer Stapel von zur Wärmeübertragung dienenden Platten, die Fläche an Fläche so angeordnet sind, daß zwischen Ihnen Fluidströmungsräume verbleiben. Die Grenzen der Fluidströmungsräume werden durch Dichtungen bestimmt und abgedichtet, die normalerweise in Umfangsausnehmungen in den Platten angeordnet sind. Die Platten werden üblicherweise von einer Oberschiene hängend unterstützt die sich zwischen einem Kopfstück und einer Stützsäule erstreckt. Der Plattenstapel wird zwischen dem Kopfstück und einem beweglichen folgestück zusammengepreßt. Dieses Folgestück ist ebenfalls auf der Oberschiene oder der Tragstange montiert. Das Zusammenpressen erfolgt mittels Zug-"stangen oder dergleichen.

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Die Wartung von Plattenwärmetauschern und Plattenverdampfern erfordert unter anderem eine periodische Inspektion und das mögliche Erneuern von Abdichtungen, wobei jeweils eine an jeder Platte vorgesehen ist. Es ist übliche Praxis, diese Arbeit durch Lösen oder Isolieren des Wärmetauschers oder Verdampfers von dem betreffenden Prozeß und bei diesen verwendeten Flüssigkeitsströmen zu trennen. Darauf öffnet man den zugehörigen Rahmen, um den Plattenstapel zur Inspektion und Wartung freizugeben, welche Inspektion an den einzelnen Platten durchgeführt wird. Diese Wartungsmethode, für die übliche Ausbildungen von Wärmetauschern geeignet sind, erfordern Wärmetauscher, die außer Betrieb sind und zwar für eine beachtliche Zeit. Das bedeutet bei bestimmten Prozeßbedingungeny daß ein zweiter, zum Austausch bereitstehender Wärmetauscher zur Verfügung stehen muß. Auch erfordert diese Wartungsmethode ausreichend Personal, das in der Umgebung arbeitet, in der der Wärmetauscher oder Verdampfer angeordnet ist. Es gibt bestimmte Prozesse, bei denen diese Umgebung gefährlich für das Personal ist.

Ein typisches Beispiel ist die Kernindustrie, bei der eine Störung der Rohrleitungen absolut vermieden werden muß, wobei die zulässigen Arbeitszeiten in der Nachbarschaft eines Wärmetauschers nach Minuten statt nach Stunden zu rechnen ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und einen Wärmetauscher vorzusehen, der all diesen Erfordernissen auf einfache und zuverlässige Weise Rechnung trägt.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgeraäß dadurch gelöst, daß die Oberschiene gegenüber dem Kopfstück und der Stützsäule lösbar ausgebildet ist, der Art, daß der Plattenstapel als ganzes mit der Oberschiene von Kopfstück und Stützsäule entfernbar ist.

Ein Austausch kann in sehr kurzer Zeit vorgenommen werden, so daß die Betriebsunterbrechungszeiten außerordentlich reduziert werden können. Es werden dadurch auch Störungen in den anschließenden Rohrleitungen vermieden und die Wartung der Platten in einer sicheren Umgebung entfernt von dem Betriebsort ermöglicht.

Vorzugsweise ist das Folgestück von der Tragstange oder der Oberschiene lösbar ausgebildet und kann zeitweilig an der Stützsäule untergebracht werden, wenn die Oberschiene entfernt ist.

Es können auch Einrichtungen vorgesehen sein, um zeitweilig zu verhindern, daß die Platten des Stapels entlang der Oberschiene während des Transportes der Oberschiene mit den Platten mehr als eine begrenzte Bewegung ausführen können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines geschlossenen Wärmetauschers oder Verdampfers gemäß der Erfindung.

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Figur 2 eine ähnliche Darstellung wie Figur 1, wobei jedoch die Einrichtung zur Wartung offen ist.

Figur 3 eine ähnliche Darstellung wie die Figuren 1 und 2, welche die Einrichtung losgelöst zeigt, der Art, daß der ganze Plattenstapel als Einheit entnommen werden kann.

Figur A einen Querschnitt durch die Oberschiene, wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie A-A der Figur 3 gelegt ist.

Figur 5a und 5b Querschnitte von Einzelheiten entsprechend dem 'strichpunktierten Kreis V in Figur 3 und zwar in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen.

Figur 6a und 6b zeigen eine in Figur 2 durch einen strichpunktierten Kreis IV eingekreiste Einzelheit, wobei die Teile in den beiden Figuren in unterschiedlichen Stellungen gezeigt sind und

Figur 7 eine Modifikation einer Einzelheit, wie sie in den Figuren 6a, 6b gezeigt ist.

Gemäß Figur 1 ist ein Plattenstapel 1 gezeigt, der an einer Oberschiene 2 abgestützt und zwischen einem festen Kopfstück und einem beweglichen Folgestück 4 zusammengeklemmt ist. Das bewegliche Folgestück 4 wird von der Oberschiene 2 mit Hilfe

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einer Rolle 5 unterstützt. Der Plattenstapel wird zwischen dem Kopfstück und dem Folgestück mit Hilfe von Zugstangen 6 zusammengepreßt, obwohl auch andere Spannelemente zum Zusammenpressen des Stapels allgemein bekannt sind und hier verwendet werden können. Die Oberschiene 2 ist an einem Ende an dem festen Kopfstück 3 unterstützt und an dem anderen Ende an einer Stützsäüle 7. Das Lösen und Entfernen der Zugstangen 6 gestattet es, daß das Folgestück 4 in eine Stellung zurückgerollt werden kann, die nahe der Stützsäule 7 liegt. Dadurch werden die einzelnen Platten des Stapels 1 zum Zwecke der Inspektion und Wartung freigelegt.

Die bisherige Beschreibung betrifft allgemein bekannte und übliche Ausführungsformen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Oberschiene 2 leicht lösbar von Kopfstück 3 und Stützsäule 7 ausgebildet ist, so daß der Plattenstapel leicht entfernt werden kann, und zwar zusammen mit der Oberschiene 2. Dies ermöglicht eine Inspeltion und Behandlung oder auch eine Wartung an einem entfernt liegenden Ort. Ein alternativer Plattenstapel kann zwischenzeitlich eingesetzt werden. Um dies zu ermöglichen, ohne daß das Folgestück 4 aus dem Rahmen entfernt werden muß, ist es zweckmäßig, wenn das Folgestück 4 vorübergehend einen Abstellplatz aufweist, wobei die Rolle 5 von der Oberschiene 2 freikommt. Zu diesem Zweck ist eine Klemmeinrichtung 10 vorgesehen, um das Folgestück 4 an der Stützsäule 7 zu unterstützen, wobei jedoch im gewissen Umfange eine Gleitbewegung, insb. in senkrechter Richtung ermöglicht ist. Das Folgestück 4 ist weiterhin

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mit einem oder zwei Hubnocken 9 versehen (siehe Fig.6a und 6b). Diese liegen normalerweise geringfügig oberhalb einer Basis 8 an der Stützsäule J. Durch Drehen des Hebels 9a kann der oder jeder Nocken ah der Basis 8 angreifen und das Folgestück nach oben anheben, wie dies durch den Pfeil 9b in Figur 6b angezeigt ist. Hierdurch wird die Rolle 5 geringfügig über die tragende Oberschiene 2 angehoben. Die Rolle 5» die mit Hilfe einer Schnellschlüßverbindung, z.B. eines Stiftes, montiert ist, kann so leicht und rasch entfernt werden. Die Oberschiene 2 ist mit Einrichtungen versehen, um das Hubgehänge 11 zu befestigen. So können beispielsweise einfache Bohrungen 12 vorgesehen sein wie sie in Figur 1 gezeigt sind. Die Oberschiene 2 ist am Kopfstück 3 durch Befestigungsbolzen 13 befestigt, die horizontal durch das Kopfstück in die Oberschiene 2 greifen. Das andere Ende der Oberschiene 2 ruht auf der Stützsäule 7 auf und ist an dieser durch weitere Befestigungsbolzen 13 befestigt, die sich senkrecht durch die Oberschiene 2 in die Stützsäule 7 erstrecken Wenn die Oberschiene und der Plattenstapel mit Hilfe des Gehänges und eines geeigneten Hubkrans oder dgl. Hubmittel unterstützt werden, können die Befestigungsbolzen 13 gelöst werden, so daß die Oberschiene und die Platten von dem Kopfstück 3, dem Folgestück 4 und der Stützsäüle 7 freikommen. Damit können die Oberschiene 2 und der Plattenstapel 1 zu Wartungszwecken oder dgl, entfernt werden. Eine Ersatzschiene mit Ersatzstapel kann dann leicht und rasch über den umgekehrten Vorgang installiert werden^ so daß die Einrichtung innerhalb sehr kurzer Zeit wieder in Betrieb genommen werden kann, während der herausgenommene Plattenstapel leicht auseinandergenommen und an einer entfernten Stelle inspiziert bzw. ge-

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wartet werden kann.

Das Kopfstück 3 weist eine Ausnehmung auf, die eine mechanische Unterstützung für die Oberschiene 2 zusätzlich zu der Unterstützung mit Hilfe der Bolzen 13 bieten.

Es ist allgemein bekannt, daß die Platten 18 nach Fig. k so ausgebildet sind, daß sie einzeln von dem zugehörigen Rahmen entfernt werden können, wobei sie für diesen Zweck jedoch an der Oberschiene 2 hängenbleiben wenn der Rahmen geöffnet ist. Hierbei haben sie eine ausreichende Freiheit, um eine ausreichende Bewegung der Platten voneinander weg zu ermöglichen. Um eineZentrierung des Plattenstapels zum Anheben unnötig zu machen,können die Bohrungen 12 für die Hubgehänge im wesentlichen in gleichen Abständen beiderseits des kombinierten Schwerpunktes von Oberschiene 1 und Stapel 1 nach Entfernen des Folgestückes 4 angeordnet sein. Um die Position des Stapels 1 auf der Oberschiene zu stabilisieren sind Anschlagplatten vorgesehen. Eine feste Anschlagplatte 21 ist am Kopfstückende der Oberschiene 2 vorgesehen und in einer Ausnehmung des Kopfstückes aufgenommen, die der Oberschiene 2 mechanisch Halt gibt.

Die Figur 5a zeigt eine entfernbare kleine Anschlagplatte IA. Diese ist an einer Klemmplatte 22 mit Hilfe von zwei Bolzen befestigt, und zwar nahe dem Folgestückende des Plattenstapels, wie dies Figur 3 zeigt. Die Anordnung der Anschlagplatte 14 und Klemmplatte 22 kann an jeder gewünschten Stelle entlang der Oberschiene 2 vorgesehen sein, und zwar durch Umfassen und Festklemmen eines Tragstreifens 19.

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Eine Alternative ist in Figur 5b gezeigt. Hier ist eine Anschlagplatte 14 direkt an dem Tragstreifen mit Hilfe eines Bolzens festgeschraubt, der in eine vorgebohrte Öffnung einschraubbar ist.

Die Ausnehmung an der Oberkante keder Platte 17 gemäß Figur ist normalerweise mit einem maximalen Spalt in Bezug auf die Oberschiene vorgesehen, um ein seitliches Wegnehmen der einzelnen Platten zu ermöglichen und ein Auseinandernehmen des Rahmens zu diesem Zweck zu vermeiden. Im Falle der vorliegenden Erfindung wird jedoch in umgekehrter Weise vorgegangen. Die Oberschiene 2 ist mit einem Tragstreifen 19 versehen, dessen Form der Öffnung 17 in jeder Platte entspricht und nur einen sehr kleinen Spalt vorsieht, der zwischen den Pfeilen X-X in Figur 4 angedeutet ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Plattenstapel 1 mit der Oberschiene 2 transportiert werden kann, und zwar ohne die Gefahr, daß die Platten sich lösen können, während zur gleichen Zeit, wenn der Plattenstapel zu einer Stelle, die für die Wartung besser geeignet ist, entfernt worden ist, die Anschlagplatte 14 von der Oberschiene entfernt werden kann und die Platten entlang der Oberschiene nacheinander verschoben werden können. Alternativ dazu ist es möglich, den Bodenbereich der Oberschiene 2 in vorbestimmten Abständen auszunehmen, wie dies in der GB-PS 11 29 924 beschrieben ist.

Verschiedene Modifikationen können innerhalb des Rahmens der Erfindung vorgenommen werden. Beispielsweise zeigt- Fig. 7 eine Alternative zu den Hubexzentern nach Figur 6a und Figur 6b. Die

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Basis 8 der Stützsäule 7 ist mit zwei geneigten Flächen oder Rampen 8a vorgesehen. Zwei entsprechende Rollen 8b sind an dem Folgestück 4 vorgesehen. Bei Betrieb wird das Folgestück dann, wenn es entlang der Oberschiene in Richtung auf die Stützsäule verschoben wird und sich der Stützsäule annähert durch Auflaufen der Rollen auf die Schrägflächen 8a angehoben und unterstützt, so daß die Rolle 5 von der Oberschiene freikommt. In dieser Stellung kann die Klemmeinrichtung 10 benutzt werden, um das Folgestück A an der Stützsäule zu befestigen.

Bei kleineren oder leichteren Plattenwärmetauschern können die Bolzen 13 am Stützsäulenende der Oberschiene 2 auch durch die Stützsäuie und in die Oberschiene ragen. Eine Zentrierung des Stapels 1 auf der Oberschiene zum Anheben und Festlegen kann weiterhin mittels entfernbarer Klemm- und Haltevorrichtungen erfolgen.

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Claims

5537 DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCH WEIG MÜNCHEN Ansprüche

1. Plattenwärmetauscher mit einem Stapel von Platten, die an einer Oberschiene zwischen Kopfstück und einer Stützsäule angehängt sind und zwischen dem Kopfstück und einem beweglichen Folgestück zusammenpreßbar sind, welches auf der Oberschiene montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschiene (2) gegenüber dem Kopfstück (3) und der Stützsäule (7) leicht lösbar ausgebildet ist, derart, daß der Plattenstapel(1) mit der Oberschiene vom Kopfstück und der Stützsäule als Einheit entfernbar ist.

2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folgestück (4) von der Oberschiene (2) lösbar ausgebildet und so angeordnet ist, daß es vorübergehend an der Stützsäule (7) unterbringbar ist, wenn die Oberschiene(2) entfernt ist.

3. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Nockenelemente (8,9 bzw. 8a,9) zum leichten Anheben des Folgestückes (4) gegenüber der Stützsäule (7) zur Freigabe der Oberschiene (2) sowie Klemmelemente zur Anbringung des Folgestückes (4) an der Stützsäule (7) unter Belassung der freien relativen Anhebbewegung vorgesehen sind.

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4. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine schräge Auflauffläche (8a) zum Anheben des Folgestückes (4) in Abhängigkeit von der Annäherung an die Stützsäule (7) vorgesehen ist,

5. Plattenwärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschiene (2) Befestigungselemente (11) zur Anbringung von Hubgehänge oder dergl. aufweist,

6. Plattenwärmetauscher nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (14,15,21) vorgesehen sind, um eine Bewegung der Platten des Stapels entlang der Oberschiene (2) während des Transportes über eine begrenzte Bewegung hinaus zu blockieren.

7. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschiene (2) mit einer festen Anschlagplatte (21) am Kopfstückende und eine entfernbare oder verstellbare Anschlagplatte (14) an oder nahe dem Folgestückende des Stapels aufweist.

8. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Anschlagplatte (14) an der Oberschiene (2) in jeder ausgewählten Stellung festklemmbar ist.

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9. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entfernbare Anschlagplatte (14) im Bereich einer vorgefertigten Öffnung in der Oberschiene (2) befestigbar ist.

10. Plattenwärmetauscher nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (18) des Stapels an der Oberschiene (2) mit minimalem Spiel (X-X) verschiebbar geführt sind der Art, daß sie im wesentlichen nur eine Bewegung in Längsrichtung der Oberschiene (2) ausführen können.

11. Rahmen für einen Plattenwärmetauscher, insb. nach den Ansprüchen 1 bis 10, der ein Kopfstück, eine Stützsäule und eine Oberschiene aufweist, die sich zwischen dem Kopfstück und der Stützsäule erstreckt und ein bewegliches Folgestück unterstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschiene (2) von dem Kopfstück (3) und der Stützsäule(7) leicht lösbar ausgebildet ist.

12. Rahmen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Folgestück (4) vorübergehend an der Stützsäule (7) unterbringbar ist, wenn die Oberschiene (2) entfernt ist.

13. Rahmen nach anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Nockeneinrichtungen (8,9;8a,9) vorgesehen sind, um das Folgestück (4) in Bezug auf die Stützsäule (7) leicht

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anzuheben und das Folgestück von der Oberschiene freizugeben, und daß eine Klemmeinrichtung (10) vorgesehen ist, um das Folgestück (A) an der Stützsäule (7) unter Belassung der freien Hubbewegung zu halten.

14. Rahmen nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflaufschrägfläche (8a) vorgesehen ist, um das Folgestück (A) in Abhängigkeit von der Annäherung an die Stützsäule (7) leicht anzuheben.

15. Rahmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschiene mit Einrichtungen (11,12) zur Befestigung von Hubgehängen ausgerüstet ist.

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