DE3124918A1

DE3124918A1 - Device for exchanging heat between at least two media

Info

Publication number: DE3124918A1
Application number: DE19813124918
Authority: DE
Inventors: Helge 4600 Dortmund Lendzian; Lutz Dipl.-Ing. Lorenz
Original assignee: LENDZIAN HELGE DIPL ING
Current assignee: LENDZIAN HELGE DIPL ING
Priority date: 1981-06-25
Filing date: 1981-06-25
Publication date: 1983-02-10

Abstract

Device (1) for exchanging heat between at least two media with different heat contents with flow channels which are separated from one another, the flow channels being essentially formed from heat exchanger panels (13) which are sealed with respect to one another at least in certain areas and are arranged in packets, in particular exchange of heat between large quantities of aggressive gases on the one hand and liquids on the other is to be made possible. The intention is to develop and improve the compact design of known heat exchangers in an appropriate fashion. This is achieved in that the heat exchanger panels (13) are packed in a common housing (2) essentially parallel to a housing wall (4) with the oscillating intermediate positioning of, on the one hand, peripheral seals (16) which form chambers (10) and, on the other hand, seals (17) which form through-channels (15), and the housing wall (5) which lies opposite this housing wall (4) can be clamped against the heat exchanger packet (3) and the fixed housing wall (4) accompanied by the application of the sealing pressure of all the seals. <IMAGE>

Description

PATENTANWÄLTE MEINKE UND DABRINGHAUSPATENT LAWYERS MEINKE AND DABRINGHAUS

ZUGELASSEN BEIM LUROPÄISCHEN PAI ENTAMT · EUROPEAN 1¹ATENT ATTORNEYS · MANDATAIRES EN BREVETS EUROPtESAPPROVED TO THE LUROPEAN PAI ENTAMT · EUROPEAN 1 ¹ ATENT ATTORNEYS · MANDATAIRES EN BREVETS EUROPtES

DIPL-ING. J. MEINKE DIPL-ING. W. DABRINGHAUSDIPL-ING. J. MEINKE DIPL-ING. W. DABRINGHAUS

4600 DORTMUND 1, «4600 DORTMUND 1, «

WESTENHELLWEG 67 *"WESTENHELLWEG 67 * "

TELEFON (02 31) 14 5810 TELEGRAMM DOPAT Dortmund TELEX 822 7328 pat dTELEPHONE (02 31) 14 5810 TELEGRAM DOPAT Dortmund TELEX 822 7328 pat d

AKTEN-NR.:2 3/3 8 30FILE NO .: 2 3/3 8 30

Anmelderin : Uhde GmbH, Deggingstraße 10-12, 4600 DortmundApplicant: Uhde GmbH, Deggingstrasse 10-12, 4600 Dortmund

Bezeichnung : " Vorrichtung zum Wärmetausch zwischen mindestens zwei Medien"Designation: "Device for heat exchange between at least two media "

Die Erfindung richtet sioh auf eine Vorrichtung zum Wärmetausch zwischen mindestens zwei Medien unterschiedlicher Wärmeinhalte mit gegeneinander getrennten Strömungskanälen, wobei die Strömungskanäle im wesentlichen von wenigstens bereichsweise gegeneinander abgedichteten, paketartig angeordneten Wärmetauscherplatten gebildet sind.The invention is directed to a device for heat exchange between at least two media with different heat contents with mutually separate flow channels, wherein the flow channels are essentially arranged in a packet-like manner, at least partially sealed off from one another Heat exchanger plates are formed.

Plattenwärmetauscher sind in vielen Variationen bekannt, so z.B. Plattenwärmetauscher von der Firma Alfa-Lavalr Bei den bekannten Wärmetauschern werden innerhalb eines gemeinsamen Spannrahmens Wärmetauscherplatten mit im wesentlichen randseitig umlaufenden Dichtungen und zusätzlichen Ringdichtungen für einen By-Pass für das andere Wärmetaus ehe rmedi um zasammengespannt. Der Wärmetausch findet über die ggf. besonders oberflächenbehandelte Platten von einer Kammer zur anderen statt. Die bekannten Plattenwärmetauscher sind praktisch nur für Flüssigkeiten, die im Wärmetausch zueinander gebracht werden sollen, geeignet. Ein Wärmetausch zwischen einer Flüssigkeit und einem Gasstrom ist mit diesen Wärmetauschern wegen der beschränkten Baugröße nicht möglich,insbesondere bei großem Gasvolumen.Plate heat exchangers are known in many variations, e.g. plate heat exchangers from Alfa-Lavalr Bei the known heat exchangers are within a common clamping frame with heat exchanger plates with essentially Seals all around the edge and additional ring seals for a by-pass for the other heat exchanger before rmedi tied together. The heat exchange takes place From one chamber to the other via the panels, which may have been specially surface-treated. The well-known plate heat exchangers are practically only suitable for liquids that are to be brought together in heat exchange. A heat exchange between a liquid and a gas stream is limited with these heat exchangers because of the Size not possible, especially with large gas volumes.

Von der gleichen Firma ist eine Konstruktion eines sogenannten "box condenser" bekannt, bei dem insbesondere zur Erzeugung von Brauchwasser aus Meerwasser auf großen Schiffen in einer gemeinsamen Kapsel ein Verdampfer und ein Kondensator in der oben beschriebenen Plattenwärmetauacherkbnstruktion angeordnet sind, wobei zur Bildung von halboffenen Verdampfer- bzw. Kondensatorkanälen wechselweise A construction of a so-called "box condenser" is known from the same company, in which in particular for Production of industrial water from sea water on large ships in a common capsule an evaporator and a Condenser in the plate heat exchanger construction described above are arranged, alternately to form half-open evaporator or condenser channels

7-7-

Bereiche der Kammerdichtung für das eine Medium entfernt sind. Diese gegenüber den reinen Plattenwärmetauschern zum Wärmetausch zwischen zwei flüssigen Medien bereits abgewandelte Konstruktion ist nur dann sinnvoll einsetzbar, wenn sich eines der beiden Medien innerhalb der halboffenen Kammer wenigstens teilweise in der flüssigen Phase befindet, unabhängig davon, ob es in der Kammer verdampft oder kondensiert wird.Areas of the chamber seal removed for the one medium are. These have already been modified compared to the pure plate heat exchangers for exchanging heat between two liquid media Construction is only useful if one of the two media is within the half-open Chamber is at least partially in the liquid phase, regardless of whether it evaporates in the chamber or is condensed.

Mit den bekannten Wärmetaüscherkonstruktionen als Plattenwärmetauschern iät der Wärmetausch zwischen großen Mengen von Gasen einerseits und Flüssigkeiten andererseits wirtschaftlich nicht möglich, so daß man bisher hier andere Wärmetauscher, z.B. Rohrbündelwärmetauscher, eingesetzt hat. Diese haben allerdings den erheblichen Nachteil, daß sie sehr aufwendig in der Konstruktion und insbesondere dann sehr teuer sind, wenn die durchströmenden Gasmengen aggressive Bestandteile enthalten, so daß alle Wärmetauscherelemente aus Sonderlegierungen gefertigt bzw. mit entsprechenden Oberflächenbehandlungen korrisionsbeständig gemacht werden müssen.With the known heat exchanger constructions as plate heat exchangers The heat exchange between large quantities of gases on the one hand and liquids on the other hand is economical not possible, so that other heat exchangers, e.g. tube bundle heat exchangers, have been used here up to now Has. However, these have the significant disadvantage that they are very expensive to construct and in particular are then very expensive if the gas flows through contain aggressive components, so that all heat exchanger elements made of special alloys or corrosion-resistant with appropriate surface treatments need to be done.

Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere einen Wärmetausch zwischen großen Mengen von auch aggressiven Gasen einerseits und Flüssigkeiten andererseits zu ermöglichen, wobei die kompakte Bauweise der bekannten Plattenwärme- . tauscher entsprechend weiterentwickelt und verbessert werden soll.The object of the invention is, in particular, a heat exchange between large quantities of even aggressive gases on the one hand and liquids on the other hand, the compact design of the known plate heat. exchanger is to be further developed and improved accordingly.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß die Wärmetauscherplatten unter wechselnder Zwischenlage von Kammern bildenden, umlaufenden Dichtungen einerseits und Durchtrittskanäle bildenden Dichtungen andererseits in einem gemeinsamen Gehäuse im wesentlichen parallel zu einer Gehäusewand gepackt sind und die dieser Gehäusewand gegenüberliegende Gehäusewand unter Aufbringung des Dichtdruckes aller Dichtungen gegen das Wärmetauscherplattenpaket und die feste Gehäusewand spannbar ist.In the case of a device, this task is described at the outset Type solved in that the heat exchanger plates with alternating intermediate layers of chambers forming, circumferential seals on the one hand and passage channels forming seals on the other hand in a common Housing are packed essentially parallel to a housing wall and the opposite of this housing wall Housing wall with application of the sealing pressure of all seals against the heat exchanger plate package and the fixed one Housing wall is tensionable.

Mit der Erfindung wird durch vergleichsweise einfache Bauteile zum einen eine sehr einfache Konstruktion ermöglicht, d.h. eine Vorrichtungsbauweise, die im wesentlichen nur aus geraden Wandflächen zusammengesetzt ist, was insbesondere dann wesentlich ist, wenn die Vorrichtung aus Sonderwerkstoffen herzustellen ist und zum anderen wird durch die freie Durchströmbarkeit der Wärmetauscherpakete seitens des Gasvolu-mens der Innenwiderstand verringert, der Wärmeübergang verbessert. Darüber hinaus ist der Wärmetauscher baulichen Beschränkungen, was seine Größe betrifft, praktisch nicht unterworfen. Insbesondere ist es mit der Erfindung möglich, eine Vielzahl von Paketen innerhalb eines sehr einfach konstruierten Gehäuses unterzubringen. Auch wird die Montierbarkeit, d.h. Wartung und Pflege, erleichtert und damit Still-Standzeiten erheblich verkürzt, da von einer Seite des Gehäuses her alle Manipulationen durchführbar sind.With the invention, on the one hand, a very simple construction is made possible by comparatively simple components, i.e. a device construction which is composed essentially only of straight wall surfaces, which in particular is essential if the device is made of special materials is to be produced and on the other hand is due to the free flow through the heat exchanger packages on the part the internal resistance of the gas volume is reduced, the heat transfer improves. In addition, the heat exchanger has structural limitations in terms of its size, practically not subject. In particular, with the invention it is possible to have a large number of packets within a very simply constructed housing. The assemblability, i.e. maintenance and maintenance, facilitates downtimes and therefore considerably shortened, since all manipulations can be carried out from one side of the housing.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß jede Wärmetauscherplatte, wie an sich bekannt, mit wenigstens vier Ausnehmungen bzw. Durchtrittsbohrungen ausgerüstet ist, wobei zur Bildung von Wärmetauscherkammern für wenigstens zwei den Wärmetauscher über die Kammern durchströmende Medien einerseits und von Kanälen für wenigstens ein drittes, an den Wärmetauscherplatten vorbeiströmendes anderes Medium andererseits, die die Durchtrittskanäle bildenden Dichtungen wechselweise auch zusätzlich zu den die Kammern bildenden Dichtungen vorgesehen sind.In an embodiment, the invention provides that each heat exchanger plate, as known per se, is equipped with at least four recesses or through bores, wherein to form heat exchanger chambers for at least two of the heat exchanger flowing through the chambers Media on the one hand and from channels for at least one third, the other flowing past the heat exchanger plates Medium on the other hand, the seals forming the passage channels alternately in addition to the chambers forming seals are provided.

Wie oben zum Stand der Technik bereits ausgeführt, sind wechselweise kammerbildende Dichtungen und entsprechende Durchtrittsbohrungen als By-Pass bei üblichen Plattenwärmetauschern bekannt. Eine Besonderheit der Erfindung liegt insbesondere darin, daß sie den Wärmetausch mit mehr als zwei Medien ermöglicht, so kann innerhalb der Kammern des Plattenwärmetauschers durch entsprechende Anordnung der Bohrungen und der diese Bohrungen umgebenden Dichtungen der Wärmetausch, z.B. zwischen zwei Flüssigkeiten und einem Gasstrom, ermöglicht werden oder aber jede weitere Variante,z.B. zwischen zwei Flüssigkeiten direkt und dem Gasstrom nur an den Kammeraußenseiten oder aber zwischen zwei Flüssigkeiten und zwei Gasströme u. dgl, mehr.As already stated above with regard to the prior art, there are alternately chamber-forming seals and corresponding seals Through-holes as a by-pass in conventional plate heat exchangers known. A special feature of the invention is in particular that it does the heat exchange with allows more than two media, so can within the chambers of the plate heat exchanger by appropriate arrangement the bores and the seals surrounding these bores facilitate the exchange of heat, e.g. between two liquids and a gas flow, or any other variant, e.g. between two liquids directly and the gas flow only on the outside of the chamber or between two liquids and two gas flows and the like, more.

Zur Aufbringung des Dichtdruckes ist es vorteilhaft, wennTo apply the sealing pressure, it is advantageous if

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die entsprechende Gehäusewand über Spannschrauben unter Zwischenlage einer Gehäusedichtung an einem Gehäuseflansch verspannt ist. Diese Konstruktion ist dann besonders zweckmäßig, wenn die Restbereiche der Vorrichtung nut schwer zugänglich sind, so daß bei Montage oder Demontage der Wärmetauscher nur auf der einen Seite des Wärmetauschers gearbeitet zu werden braucht, da von dort alle Manipulationen möglich sind.the corresponding housing wall via tensioning screws Intermediate layer of a housing seal on a housing flange is tense. This construction is particularly useful when the remaining areas of the device are only heavy are accessible, so that when assembling or disassembling the heat exchanger only on one side of the heat exchanger needs to be worked, since all manipulations are possible from there.

Allerdings kann nach der Erfindung auch vorgesehen sein, daß die den Dichtdruck aufbringende Gehäusewand über den Gehäuseraum durchsetzende Schrauben verspannbar ist, wobei die Schrauben als Zug- oder Druckschrauben mit oder ohne Schutzrohr je nach Wärmetauschermedien ausgeführt sein können. Bei den Dichtungen zwischen der anpressenden Gehäusewand kann es sich beispielsweise um Stopfbuchsen-Abdichtungen, Quetschdichtungen, Metallfaltenbalg-Dichtungen oder Foliendichtungen handeln.However, it can also be provided according to the invention that the housing wall applying the sealing pressure via the Housing space penetrating screws can be braced, the screws as tension or compression screws with or without Protective tube can be designed depending on the heat exchanger media. With the seals between the pressing housing wall it can be, for example, stuffing box seals, Press seals, metal bellows seals or foil seals act.

Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Konstruktion bei einem einzigen Wärmetauscherpaket verwirklichbar. Zweckmäßig kann es allerdings sein, eine Vielzahl von nebeneinander und/oder untereinander angeordneten Paketen innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses anzuordnen, wie dies erfindungsgemäß möglich ist.In principle, the construction according to the invention can be implemented with a single heat exchanger package. Appropriate it can, however, be a large number of packages arranged next to one another and / or one below the other within to arrange a common housing, as in accordance with the invention is possible.

Insbesondere bei dieser Konstruktionsart kann es zweckmäßig sein, im Inneren des Gehäuses Trageinrichtungen für die Wärmetauscherpakete vorzusehen und/oder zur LeitungIn particular with this type of construction, it can be expedient to have support devices for inside the housing to provide the heat exchanger packages and / or to line

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des an den Wärmetauscherplatten entlangströmenden, insbesondere gasförmigen Mediums Leit- und/oder Verdrängungskörper vorzusehen. Im letzteren Fall kann es zweckmäßig sein, daß die Leit- und/oder Verdrängerkörper gleichzeitig Auflager für die Wärmetauscherpakete bilden. of the, in particular gaseous, medium flowing along the heat exchanger plates, guide and / or displacement body to be provided. In the latter case, it can be expedient for the guide and / or displacement bodies to simultaneously form supports for the heat exchanger packs.

Ein besonders wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die die feste Anpreßfläche der Wärmetauscherpakete bildende Gehäusewand mit den Zu- und Ablaufstutzen für die (oder das) durch die Wärmetauscherkammern geführten Medien ausgerüstet ist und im Querstrom hierzu ober- und unterhalb bzw. beidseitig neben den Wärmetauscherpaketen am Gehäuse die Zu- und Abführstutzen für das an den Wärmetauscherplatten entlangströmende weitere Medium vorgesehen sind.A particularly important feature of the invention is that the fixed contact surface of the heat exchanger packs forming the housing wall with the inlet and outlet nozzles for (or that) guided through the heat exchanger chambers Media is equipped and in cross flow for this purpose above and below or on both sides next to the heat exchanger packages the inlet and outlet nozzles for the additional medium flowing along the heat exchanger plates are provided on the housing are.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung der Stutzen an den festen Vorrichtungselementen ist insbesondere die Verrohrung u. dgl. besonders einfach. Auch kann bei einer Wartung bzw. dann, wenn eine Reparatur notwendig werden sollte, ein Wärmetauscherpaket entnommen werden, ohne daß hierzu die medienführenden Kanalleitungen o. dgl. demontiert werden müssen.This inventive arrangement of the nozzle to the In particular, the piping and the like are particularly simple for fixed device elements. Can also be a Maintenance or, if a repair should be necessary, a heat exchanger package can be removed without for this purpose, the media-carrying sewer lines or the like must be dismantled.

Neben der bevorzugten Bauweise der Vorrichtung, d.h. der Zwischenlage der Wärmetauscherplatten zwischen einer festen Gehäusewand und einer verspannbaren Gehäusewand, kann nach der Erfindung auch ein abgewandeltes bzw. modifiziertes Konstruktionsprinzip eingesetzt werden, welches darin be-In addition to the preferred construction of the device, i.e. the interposition of the heat exchanger plates between a fixed Housing wall and a tensionable housing wall, according to the invention, can also be a modified or modified one Construction principle are used, which is

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steht, daß die Wärmetauscherpakete symmetrisch zu einer im Gehäuse angebrachten Mittelkonstruktion gepackt sind und der Anpreßdrück von beidseitigen, verspannbaren Gehäusewänden aufgebracht wird.stands that the heat exchanger packs are symmetrical to one The middle structure attached to the housing are packed and the contact pressure of the housing walls that can be clamped on both sides is applied.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt inFurther advantages, details and features of the invention emerge on the basis of the following description as well as based on the drawing. This shows in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit tibereinanliegenden zwei Wärmetauscherpaketen,Fig. 1 is a section through a device with adjacent one another two heat exchanger packages,

Fig. 2 eine Prinzipsskizze eines einpaketigen Wärmetauschers mit dem Austausch dreier Medien,2 shows a schematic diagram of a one-pack heat exchanger with the exchange of three media,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Pfeil III-III in Fig. 2,Fig. 3 shows a section according to arrow III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit Wärmetauscherpaketen gemäß Fig. 3 in übereinandergeorcl·· neter, doppelter Paketausbildung und in4 shows a cross section through a device with heat exchanger packs according to FIG. 3 in superimposed, double package formation and in

Fig. 5 eine Seitenansicht auf die Verrohrungsseite eines abgewandelten Ausführungsbeispieles mit- fünfzehn nebeneinander und übereinander angeordneten Wärmetaus eherpaketen, teilweise aufgeschnitten.5 is a side view of the casing side of a modified exemplary embodiment with fifteen heat exchangers arranged side by side and one above the other rather packages, partly cut open.

Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung bei abgewandelten Ausführungsbeispielen werden die gleichen Bezugsziffern für funktionsmäßig gleiche Teile verwendet besteht aus einem Gehäuse 2 mit wenigstens einer die Grund-The device generally designated 1 in the figures in modified exemplary embodiments are the same Reference numbers used for functionally identical parts consists of a housing 2 with at least one of the basic

2Λ9182,918

♦ ι « • ■ β * .♦ ι «• ■ β *.

lage für die mit 3 bezeichneten Wärmetauscherpaketen bildenden festen Wand 4 und einer gegenüber dieser festen Wand M verspannbaren Wand 5. Diese verspannbare Wand 5 kann, wie z.B. in Fig. 1 und 3 angedeutet, einstückig oder aber auch je nach Größe aus einzelnen spannbaren Wandteilen bestehen, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist.location for the heat exchanger packs designated by 3 forming fixed wall 4 and a wall 5 which can be braced with respect to this fixed wall M. This wall 5 which can be braced can, as indicated e.g. in Fig. 1 and 3, in one piece or, depending on the size, from individual clamps Wall parts exist, which is not shown in detail in the figures.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist das Gehäuse neben der festen Wand 4 und der verspannbaren Wand 5 einen Eintrittstrichter 6 für das in Richtung des Pfeiles eintretende Wärmetauschermedium, z.B. ein eintretendes Gas, auf und auf der hier untenliegenden, gegenüberliegenden Gehäuseseite einen Austrittstrichter 8.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the housing has, in addition to the fixed wall 4 and the clampable wall 5, a Inlet funnel 6 for the heat exchanger medium entering in the direction of the arrow, e.g. an entering Gas, an outlet funnel 8 on and on the opposite side of the housing located below here.

Das andere Medium,z.B. eine die Wärme aus dem Gas aufnehmende Flüssigkeit, tritt durch einen Eintrittsstutzen 9 im Beispiel nach Fig. 1 in das untere Plattenpaket 3 ein und nach Durchströmen der mit 10 bezeichneten Wärmetauscherkamraern aus einem Austrittsstutzen 11 über eine nicht näher dargestellte Überbrückungsleitung 12 in den Eintrittsstutzen 9¹ des oberen Wärmetauscherpaketes 3' ein und über den Austrittsstutzen 11' wieder aus.The other medium, for example a heat from the gas receiving liquid passes through an inlet nozzle 9 in the example of Fig. 1 in the lower plate package 3, and after flowing through the Wärmetauscherkamraern designated 10 from an outlet connection 11 via a non-illustrated bypass line 12 into the inlet connection 9 ^{1 of} the upper heat exchanger package 3 'and out again via the outlet connection 11'.

Die Wärmetauscherpakete 3 bestehen aus Wärmetauscherplatten 13, die Durchtrittsbohrungen bzw. -öffnungen IM aufweisen. Um einen definierten Durchgangsraum für das die Wärmetauscher durchströmende Medium zu bilden, sind inThe heat exchanger packs 3 consist of heat exchanger plates 13 which have through bores or openings IM. In order to create a defined passage space for the Medium flowing through heat exchangers are in

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Beiapielen nach Pig. 1 in wechselnder Folge große umlaufende die.Kammern 10 umgrenzende Außenrandprofildichtungen 16 und weitere die Durchtrittskanäle 15 in Verbindung mit den entsprechenden Plattenausnehmungen 14 bildende Kanaldichtungen 17 vorgesehen.Examples after Pig. 1 in alternating sequence large circumferential die.Kammern 10 delimiting outer edge profile seals 16 and others forming the passage channels 15 in connection with the corresponding plate recesses 14 Channel seals 17 are provided.

Wie sich auch in Verbindung mit Fig. 4 ergibt, durchströmt z.B. das in Pfeilrichtung 7 eintretende Gas die Wärmetauscherplatten in von diesen gebildeten Kanälen 18, ohne auf nennenswerten Widerstand zu stoßen, da in diesen Kanälen 18 lediglich die die Durchtrittskanäle bildende Kanaldichtungen 17 im Bereich der Ausnehmungen 14 vorgesehen sind. Entsprechend der in der Praxis zu wählenden Abmessungen ist daher praktisch die gesamte Oberfläche der Wärmetauscherplatte 13 als Arbeitsfläche verfügbar und der Innenwiderstand des Wärmetauschers sehr gering.As can also be seen in connection with Fig. 4, for example, the gas entering in the direction of arrow 7 flows through the heat exchanger plates in channels 18 formed by these, without encountering significant resistance, since in these Channels 18 only the channel seals 17 forming the passage channels are provided in the region of the recesses 14 are. In accordance with the dimensions to be selected in practice, practically the entire surface of the Heat exchanger plate 13 available as a work surface and the internal resistance of the heat exchanger is very low.

In Fig. 1 ist auch noch dargestellt, daß die Wärmetauscherpakete 3 auf randseitigen Trageinrichtungen 19 aufgesetzt sein können, wie dies auch in Fig. 4 bzw. im aufgebrochen wiedergegebenen Teil der Fig. 5 angedeutet ist.In Fig. 1 it is also shown that the heat exchanger packages 3 can be placed on edge-side support devices 19, as is also shown in FIG. 4 or broken open reproduced part of Fig. 5 is indicated.

Nach der Art der Paketbildung gemäß Fig. 1 ist erkennbar, daß sich jeweils eine Kammer 10 für das den Wärmetauscher durchströmende Medium, z.B. eine Flüssigkeit, und ein Kanal 18 für das andere Wärmetauschermedium, z.B. ein Gas, abwechseln, nur durch entsprechende Anordnung der Dichtungen definiert. Bei Anpressen der Gehäusewand 5, z.B. über mit 20 bezeichnete Spannschrauben, die sich an einemAccording to the type of package formation according to FIG. 1, it can be seen that there is in each case a chamber 10 for the heat exchanger medium flowing through, e.g. a liquid, and a channel 18 for the other heat exchange medium, e.g. a gas, alternate, only defined by the appropriate arrangement of the seals. When pressing the housing wall 5, e.g. about 20 designated clamping screws, which are on a

Flansch 21 der Gehäusewand 5 einerseits und an einem Plansch 22 des Gehäuses 2 abstützen, unter Zwischenlage einer Gehäusedichtung 24, werden alle Kammern und Kanäle gebildet.Flange 21 of the housing wall 5 on the one hand and on one Support slippery 22 of the housing 2, with the interposition of a housing seal 24, all chambers and channels educated.

Wie erkennbar,ist ein solcher Wärmetauscheraufbau besonders einfach nur durch gerade Wände begrenzt und daher insbesondere dazu geeignet, bei besonders aggressiven Fluiden eingesetzt zu werden. Die geraden Wände lassen sich wirtschaftlich aus Sondermaterialien fertigen. Die Montage und die Wartung ist sehr einfach, ebenso wie die Vervielfältigung der Paketanordnung etwa gemäß Fig. 5, was weiter unten noch näher beschrieben ist.As can be seen, such a heat exchanger structure is special simply limited only by straight walls and therefore particularly suitable for particularly aggressive fluids to be used. The straight walls can be manufactured economically from special materials. The assembly and maintenance is very simple, as is the duplication of the package arrangement as shown in FIG. 5, whatever is described in more detail below.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, wenigstens drei Medien im gegenseitigen Wärmetausch zu bringen, entweder zwei Medien im Wärmetausch zum dritten Medium oder in jeweils wechselseitigen Wärmetausch. Der prin-, zip ie He Aufbau eines so gestalteten Wärmetauschers ist in Fig. 2 dargestellt. Einen Schnitt ähnlich der Darstellungsweise gemäß Fig. 1 durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel nach der Prinzipsskizze gemäß Fig. 2 ist in Fig. 3 wiedergegeben.A particular advantage of the invention is at least Bringing three media in mutual heat exchange, either two media in heat exchange to the third medium or in mutual heat exchange. The prin- The construction of a heat exchanger designed in this way is shown in FIG. A cut similar to the representation according to FIG. 1 by a modified exemplary embodiment according to the principle sketch according to FIG. 2 is shown in FIG. 3 reproduced.

Bei diesem Beispiel durchströmen zwei Medien die von den Wärmetauscherplatten gebildeten Kammern (in Fig. 3 niit bzw. 210 bezeichnet). Die z.B. vom Gas durchströmten Kanäle wechseln sich jeweils mit diesen Kammern ab und sind inIn this example, two media flow through the chambers formed by the heat exchanger plates (designated niit or 210 in FIG. 3). The channels through which gas flows, for example, alternate with these chambers and are in

Fig. 3 mit 118 bezeichnet. Der Eintrittsetutzen für das eine Medium ist in Fig. 2 bzw. Pig. 3 mit 109, derjenige für das andere Medium mit 209, bezeichnet* Die Austrittestutzen in entsprechender Weise mit 111 bzw. 211, wobei in Fig. 3 zur besseren zeichnerischen Darstellung der eine Stutzen jeweils räumlich vor dem anderen gezeichnet ist.3 denoted by 118. The entry benefit for the a medium is shown in Fig. 2 and Pig. 3 with 109, the one for the other medium with 209, denotes * The outlet nozzle in a corresponding manner with 111 or 211, wherein in Fig. 3 for a better graphical representation of the one Nozzle is drawn spatially in front of the other.

Bei dieser Art der Paketbildung sind neben den Außenrandprofildichtungen 16 in wechselnder Folge jeweils zusätzlich auch Kanaldichtungen 17 angeordnet, wobei sich die entsprechende Fackweise aus Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 4 ergibt.In this type of package formation, in addition to the outer edge profile seals 16 in an alternating sequence in each case also channel seals 17 are arranged, the corresponding Fackweise from Fig. 3 in conjunction with Fig. 4 results.

Der zusätzliche Aufbau der Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3 entspricht demjenigen nach Fig. 1, d.h. auch dort wird die Wärmetauscherpaketbildung ausschließlich unter Zwischenlagerung der entsprechenden Dichtungen durch Druck der Gehäusewand 5* aufgebracht. Auch hier ist in einfacher Weise ein Einbau der Wärme teas cherplat ten ebenso nur von einer Seite der Vorrichtung möglich, wie nach dem Aueführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Die dort geschilderten Vorteile gelten hier in gleicher Weise.The additional structure of the device according to FIGS. 2 and 3 corresponds to that according to FIG. 1, i.e. also there the heat exchanger package is formed exclusively with intermediate storage of the corresponding seals by pressure the housing wall 5 * applied. Here, too, it is easy to install the heat teas cherplat only from one side of the device possible, as in the example embodiment according to FIG. 1. The advantages described there apply here in the same way.

In Fig. 4 ist die Verdoppelung eines Wärmetauscherpaketes in der Ausgestaltung gemäß Fig. 3, d.h. in der grundsätzlichen Lageanordnung wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wiedergegeben. Alle gleichen Bauteile tagen wiederum die gleichen Bezugsζeichen. Zur besseren KenntIichmachung sind die Durchtrittskanäle für das eine Medium mit 115, diejenigen für das andere Medium mit 215 bezeichnet und die zugeordneten Stutzen nach Fig. 3 in Klammern hinzugefügt.In Fig. 4 is the duplication of a heat exchanger package in the embodiment according to FIG. 3, i.e. in the basic positional arrangement as in the embodiment according to FIG Fig. 1 reproduced. All the same components have the same reference numbers. For better identification the passageways for one medium are denoted by 115, those for the other medium are denoted by 215 and the assigned Connection according to Fig. 3 added in brackets.

Schließlich ist in Fig. 5 noch ein wiederum abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer Vielzahl von übereinander und nebeneinander angeordneten Wärmetauscherpaketen 3 dargestellt, die in einer Trageinrichtung 19 angeordnet sind. Dort tragen wiederum gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen. Die Sammler, Kondensatrinne u. dgl. sind dort nicht näher bezeichnet, sie entsprechen der üblichen Bauart.Finally, FIG. 5 shows another modified one Embodiment with a large number of one above the other and heat exchanger packs 3 arranged next to one another are shown, which are arranged in a support device 19. There, the same components again have the same reference numerals. The collectors, condensate channels and the like are not closer there referred to, they correspond to the usual design.

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist die Erfindung insbesondere nicht auf eine besondere Anordnungsart der Wärmetauscherpakete innerhalb eines Gehäuses beschränkt. Soll nun eine Vielzahl von Medien in Wärmetausch treten, können die Gasströme selbst im Kreuzstrom geleitet sein, wobei durch entsprechende Anordnung der Wärmetauscherpakete eine vordefinierte Strömungsrichtung in wechselnder Folge ebenso erreichbar ist, wie durch entsprechende, die Gas- und/oder Flüssigkeitsströme leitenden Leit- und/oder Verdrängerkörper, in Fig. 5 z.B. mit 23 bezeichnet.Of course, the exemplary embodiments described can still be modified in many respects without the basic idea to leave the invention. In particular, the invention is not limited to a particular type of arrangement of the heat exchanger packs limited within a housing. If a multitude of media should now be able to enter into heat exchange the gas streams themselves be passed in a cross-flow, with a corresponding arrangement of the heat exchanger packages predefined flow direction can be achieved in alternating sequence, as well as by corresponding, the gas and / or guide and / or displacement bodies conducting liquid flows, denoted by 23 in FIG. 5, for example.

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Claims

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APPROVED BY THE EUROPEAN PATENT OFFICE · EUROPEAN PATENT ATTORNEYS · MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEES

DIPL-ING. J. MEINKE DIPL-ING. W. DABRINGHAUS

24. JUNI 1981June 24, 1981

4600 DORTMUND 1, WESTENHELLWEG 67 D / W

TELEPHONE (0231) 145810 TELEGRAM DOPAT Dortmund TELEX 822 7328 pat d

FILE NO, 23/3830

Expectations ;

(l.) Device for exchanging heat between at least two media different heat contents with mutually separate flow channels, the flow channels essentially are formed by heat exchanger plates that are at least partially sealed against one another and arranged in a package-like manner, characterized in that the heat exchanger plates (13) with alternating interposition of chambers (10) forming, circumferential seals (16) on the one hand and passage channels (15) forming seals (1.7) on the other hand in a common housing (2) essentially parallel to a Housing wall (4) are packed and this housing wall (4) opposite housing wall (5) with application the sealing pressure of all seals against the heat exchanger package (3) and the fixed housing wall (4) can be tensioned.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each heat exchanger plate (13), as known per se, with

• · C. »

at least four recesses or through-bores (14) are provided, whereby for the formation of heat exchangers · chambers (10 or 110 or 210) for at least two media flowing through the heat exchanger via the chambers (10) on the one hand and by channels (18) for at least a third one flowing past the heat exchanger plates (13) another medium on the other hand, the seals (17) forming the passage channels (15) alternately also in addition to which the chambers (10) forming seals (16) are provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing pressure of the heat exchanger or packets (3) the housing wall (5) to be applied via clamping screws (20) with a housing seal (24) in between a housing flange (22) is clamped.

4. Apparatus according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the housing wall (5) applying the sealing pressure via the housing space penetrating screws is tense.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the lag screws are guided through the housing space in protective tubes.

• mm * &

6. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the removable housing wall (5) for applying the contact pressure with itself there and is provided on the heat exchanger packs (3) supporting pressure plates.

7. Apparatus according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that within a common housing (2) a plurality of heat exchanger packs (3) are provided.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that support devices in the interior of the housing (19) are provided for the heat exchanger packages (3).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that within the housing (2) for conducting the further flowing along the heat exchanger plates Medium guide and / or displacement body (23) are provided.

10. The device according to claim 9 »characterized in that the guide and / or displacement body (23) at the same time supports (19) form for the heat exchanger packs.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the housing wall (4) forming the fixed contact surface of the heat packs (3) with the inlet

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und Ablaufstutzen (9,11) für die (oder das) durch die Wärmetauscherkammern (10) geführten Medien ausgerüstet ist und im Querstrom hierzu oberhalb und unterhalb bzw. beidseitig neben den Wärmetauscherpaketen (3) am Gehäuse (2) die Zu- und Abführstutzen (6,8) für das aa den Wärmetauscherplatten (13) entlangströmende weitere Medium vorgesehen sind.and drainage connection (9,11) for (or that) through the Heat exchanger chambers (10) is equipped with guided media and in cross flow for this purpose above and below or on both sides next to the heat exchanger packages (3) on the housing (2) the inlet and outlet nozzles (6,8) for the aa den Further medium flowing along heat exchanger plates (13) are provided.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherpakete (3) symmetrisch zu einer im Gehäuse (2) angebrachten Mittelkonstruktion gepackt sind und der Anpreßdruck von beidseitigen, verspannbaren Gehäusewänden aufgebracht wird.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger packs (3) are packed symmetrically to a central structure mounted in the housing (2) and the contact pressure is applied by tensionable housing walls on both sides.