DE3301211A1 - Plate heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeaustauscher gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 .The invention relates to a plate heat exchanger according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Plattenwärmeaustauscher ist durch die DE-PS 615 356 bekannt geworden. Die aus Gummi bestehenden Dichtungsleisten und Querleisten sind auf die Platte aufvulkanisiert, wobei zur festen Verbindung der Leisten mit der Blechplatte die Blechplatte Ausnehmungen oder Erhöhungen aufweist. Durch die Querleisten ist der Strömungsweg im Fließspalt zickzackförmig. Die Querleisten verringern den Strömungsquerschnitt, wodurch die Durchflußgeschwindigkeit erhöht v/ird, was den Vorteil hat, daß bei geringer, oder unterschiedlichen Durchflußmengen der Wärir.eübergangskoeffizient oL und damit der Wärmedurchgangskoeffizient k verbessert werden können. Bei sehr niedrigen oder stark unterschiedlichen Durchflußmengen ist aber auch mit einem solchen Wärmeaustauscher die Wärmeübertraquiigsltüstung noch nicht y.a'.- Such a plate heat exchanger is known from DE-PS 615 356. The sealing strips and transverse strips, which are made of rubber, are vulcanized onto the plate, with the plate having recesses or elevations for the firm connection of the strips to the sheet metal plate. Due to the transverse strips, the flow path in the flow gap is zigzag. The transverse strips reduce the flow cross-section, which increases the flow rate, which has the advantage that the heat transfer coefficient oL and thus the heat transfer coefficient k can be improved with lower or different flow rates. In the case of very low or very different flow rates, however, even with such a heat exchanger, the heat transfer is not yet possible.
Jas GucTünstromprin^ip anqe'.vendei:, /or ailu.r. dann, ".von η ο me COPYJas GucTünstromprin ^ ip anqe'.vendei :, / or ailu.r. then, ". from η ο me COPY
BAD ORDINALBAD ORDINAL
Temperaturüberschneidung vorliegt, d.h. wenn die Austrittstemperatur des wärmeabgebenden Mediums unter der Austrittstemperatur des wärmeaufnehmenden Mediums liegt. Bei der praktizierten Serien- bzw. Serien-/Parallelschaltung der Volumenströme ist ein idealer Gegenstrom nicht möglich, denn der Wärmeaustausch wird bei sich überschneidenden Temperaturen durch Gleichstromphasen verschlechtert bzw. aufgehoben. Eine optimale Wärmeübertragungsleistung ist nur bei großen Wärmeübergangskoeffizienten oL auf beiden Seiten des Mediums erreichbar. Die Wärmeübergangskoeffizienten oL hängen u.a. auch stark von den Turbulenzen des Mediums ab, dergestalt, daß der Wärmeübertragungskoeffizient kleiner wird mit abnehmender Turbulenz und größer wird mit zunehmender Turbulenz. Eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit wirkt sich aucl erhöhend auf den Wärmeübergangskoeffizienten cL aus. Der jeweils kleinere Wärmeübergangskoeffizient bestimmt entscheidend den Wärmedurchgangskoeffizienten k. Sind die Durchflußmengen bzw. die Durchflußgeschwindigkeiten der Medien sehr gering oder stark unterschiedlich, so kann zwar die Durchflußgeschwindigkeit durch Vorsehen von Umlenkleisten nach Art des Plattenwärmeaustauschers der DE-PS 615 356 erhöht werden, aber die hierdurch bewirkte Vergrößerung des Wärmeübergangskoeffizienten reicht meist noch nicht aus, eine zufriedenstellende Wärmcübertragunqsle i stunq zu erzielen, so daß Lrotzdem Wärmeaustauscher mit größerer I·' lache eingesetzt werden müssen, um eine bestimmte beabsichtigteThere is a temperature overlap, ie when the outlet temperature of the heat-emitting medium is below the outlet temperature of the heat-absorbing medium. With the practiced series or series / parallel connection of the volume flows, an ideal countercurrent is not possible, because the heat exchange is worsened or canceled by direct current phases at overlapping temperatures. Optimal heat transfer performance can only be achieved with large heat transfer coefficients oL on both sides of the medium. The heat transfer coefficients oL depend, among other things, strongly on the turbulence of the medium, in such a way that the heat transfer coefficient becomes smaller with decreasing turbulence and becomes larger with increasing turbulence. An increase in the flow velocity also has an increasing effect on the heat transfer coefficient cL . The lower heat transfer coefficient in each case determines the heat transfer coefficient k. If the flow rates or the flow rates of the media are very low or very different, the flow rate can be increased by providing deflection strips in the manner of the plate heat exchanger of DE-PS 615 356, but the resulting increase in the heat transfer coefficient is usually not sufficient. To achieve a satisfactory heat transfer rate, so that heat exchangers with a larger pool must nevertheless be used in order to achieve a specific
Temperaturerniedrigung des wäritieabgebenden Mediums und Temperaturerhöhung des wärmeaufnehmenden Mediums zu erreichen.Lowering the temperature of the heat-emitting medium and increasing the temperature of the heat-absorbing medium.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Plattenwärmeaustauscher gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß die Wärmeübertragungsleistung und damit die Wirtschaftlichkeit des Wärmeaustauschers, bei dem die Durchflußmengen sehr gering oder stark unterschiedlich sind, erhöht wird.The object of the present invention is therefore to provide a plate heat exchanger according to the preamble of To train claim 1 so that the heat transfer performance and thus the economy of the heat exchanger, at which the flow rates are very small or very different, is increased.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst.This object is achieved by the design specified in the characterizing part of claim 1.
Die erfindungsgemäße Aufgabenlösung sieat eine mehrwegige Ausbildung des Strömungswegs für das Medium vor, wobei die Strömungswege aber nicht streng voneinander getrennt sind, sondern Durchmischungsphasen aufweisen. Hierdurch und durch die größere Zahl von Strömungskanten wird eine Erhöhung der Turbulenz erzielt. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Strömungsquerschnitt verringert und damit die Geschwindigkeit erhöht. Durch die Profilierung der Plattenfläche wird gleichzeitig die Wärmeaustauschfläche erhöht. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann damit der Wärmeübergangs- und entsprechend der Wärmedurchgangskoeffizient und somit auch die Wärmeubertragungsleistung erhöht werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann das Strömungsverhalten beider Medien so an die jeweiligen Bedingungen angepaßt werden, daß sich auch bei sehr kleinen oder stark unterschiedlichen Durchflußmengen und bei GegenstrombetriebThe object solution according to the invention is a multi-way one Formation of the flow path for the medium before, but the flow paths are not strictly separated from one another are, but have mixed phases. This and the larger number of flow edges an increase in turbulence is achieved. In addition, the inventive design of the flow cross-section decreased and thus increased the speed. The profiling of the plate surface is simultaneously the heat exchange surface increases. By the invention Training can thus the heat transfer and correspondingly the heat transfer coefficient and thus the heat transfer performance can also be increased. The design according to the invention can reduce the flow behavior Both media can be adapted to the respective conditions so that even with very small or strong different flow rates and with countercurrent operation
-7--7-
eine zufriedenstellende spezifische Wärmeübertragungsleistung erreichen läßt.can achieve a satisfactory specific heat transfer performance.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .Advantageous and expedient developments of the invention The solution to the problem is characterized in the subclaims.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgebildeten Platte.eines Plattenwärmeaustauschers zeigt, näher erläutert werden.The invention is now based on the accompanying drawing, the embodiments of the inventively designed Plate.eines plate heat exchanger shows, are explained in more detail.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Platte für einen Plattenwärmeaustauscher als
Vierweg-Platte,
Fig. 2 eine erfindungsgemäß ausgebildete Platte1 shows a plate designed according to the invention for a plate heat exchanger as a four-way plate,
2 shows a plate designed according to the invention
als Achtweg-Platte, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindungas an eight-way plate, Fig. 3 shows another embodiment of the invention
undand
Fig. 4 schematisch den Strömungsweg durch einen Plattenstapel mit Parallelschaltung der Fließspalte nach dem Gegenstromprinzip.Fig. 4 schematically shows the flow path through a plate stack with parallel connection of the Flow gap based on the countercurrent principle.
Gleiche Bauteile sind in den Figuren der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are shown in the figures of the drawing are given the same reference numerals.
Die Zeichnung zeigt eine Platte 2 eines nicht dargestellten, in der Regel aus einem Plattenpaket bestehenden Plattenwärmeaustauschers. Die Platte, die hier eine etwa rechteckige Form hat (andere Formen sind möglich), weistThe drawing shows a plate 2 of a not shown, usually consisting of a plate pack Plate heat exchanger. The plate, which here has an approximately rectangular shape (other shapes are possible), has
-H--H-
-λ ο ρ-λ ο ρ
in den Ecken Öffnungen 4, 6, 8 'und 1o für den Durchtritt der Wärmetauscher-Medien auf, wobei je nach Betriebsweise und Anordnung im Plattenpaket eine oder zwei der Öffnungen geschlossen sein können. Die Platte ist zur Erhöhung der Wärmeaustauschfläche mit Profilierungen 12 - r>ier in Form zickzackförmig geprägter Rillen - versehen, wie dies in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Eine Plattenseite ist mit einer umlaufenden Randdichtungssicke 14 versehen, die eine Austauschfläche 16 für das eine Medium umgibt, welche die öffnungen 4 und 8 mit einschließt. Weitere Dichtungs— sicken 18 umgeben die Öffnungen 4 bis 10 für das andere Medium.in the corners openings 4, 6, 8 'and 1o for the passage of the heat exchanger media, one or two of the openings depending on the mode of operation and arrangement in the plate pack can be closed. To increase the heat exchange surface, the plate is shaped with profiles 12 - r> ier zigzag embossed grooves - provided, as shown schematically in the drawing. One side of the plate is provided with a circumferential edge sealing bead 14 which surrounds an exchange surface 16 for the one medium, which the openings 4 and 8 includes. Further sealing beads 18 surround the openings 4 to 10 for the other Medium.
Unter Zwischenschaltung von Dichtungsstreifen 22, 24, die in die Dichtungssicken eingelegt werden, werden dann mehrere Platten in ein Gestell eingehängt und zusammengezogen (nicht dargestellt) . Die Dichtungen 22, 24 sind dabei so angeordnet, daß keine Vermischung der Medien auftreten kann.With the interposition of sealing strips 22, 24, which are inserted into the sealing beads, several panels are then hung in a frame and pulled together (not shown) . The seals 22, 24 are arranged so that the media do not mix can.
Auf einer Seite ist die Platte 2 ferner rr.it Quersicken 28 ausgebildet, in die Dichtungsstege 3o, 31 einlegbar sind. Die Cicntungsstege 3o sind mit beiden Seiten der Randdichtung 22 verbundene Querstege, deren freie Enden mit Abstand zueinander einander gegenüberliegend angeordnet sind, so U.iß /.wischen ihnen ein mittiqer Strörnuagskanal 32 gebildet wird. Dii: ebenfalls QuoiTuioue bildenden Dichiiungsstege ."-. 1 sind mit ti'.; zwischen .-.Ic η ^ufoinar.dorfolgondari seitlichen.On one side, the plate 2 is also rr.with transverse beads 28, into which sealing webs 3o, 31 can be inserted. The Cicntungsstege 3o are with both sides of the edge seal 22 connected crossbars, the free ends of which are arranged opposite one another at a distance from one another, so a central flow channel 32 is formed between them will. Dii: also QuoiTuioue forming sealing webs. "-. 1 are with ti '.; between .-. Ic η ^ ufoinar.dorfolondari lateral.
-j- copy-j- copy
BA!) OR-=CV.*-' M.BA!) OR - = CV. * - 'M.
Querstegen 3o angeordnet und bilden vorzugsweise, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, den ersten und letzten Quersteg in der Reihe der Querstege 3o, 31. Sie bilden jeweils zwei seitliche Strömungskanäle 33, 34.Arranged transverse webs 3o and preferably form, as shown in FIGS. 1 and 2, the first and last Cross web in the row of cross webs 3o, 31. They each form two lateral flow channels 33, 34.
Die Dichtungsstege 3o, 31 bilden Umlenkstege bzw. Führungsstege, durch die der Strömungsweg mehrfach umgelenkt, geteilt und wieder zusammengeführt wird. Die mittigen Querstege 31 wirken als Strömungsteiler und die seitlichen Querstege als Strömungsvereiniger. Durch diese Ausbildung wird der Strömungsquerschnitt verringert und damit die Strömungsgeschwindigkeit sowie die Strömungsturbulenz erhöht. Die seitlichen Dichtungsstege 3o sind einstückig mit der Randdichtung 22 ausgebildet.The sealing webs 3o, 31 form deflecting webs or guide webs through which the flow path is deflected several times, divided and brought together again. The central transverse webs 31 act as flow dividers and the lateral ones Cross webs as flow mergers. This design reduces the flow cross-section and thus the Flow velocity as well as the flow turbulence increased. The lateral sealing webs 3o are integral with the Edge seal 22 is formed.
Um aus Gründen der vereinfachten Herstellung und um die Anpassung des Wärmeaustauschers an unterschiedliche Bedingungen zu erleichtern, bilden beide Dichtungsquerstege 3o, 31 zunächst Sprossen zwischen gegenüberliegenden Seiten der Randdicbtung 22 - nach Art eines Leitergitters. Erst beim Zusammensetzen der einzelnen Platten werden die Dichtungsquerstege - wie oben beschrieben - durch seitliches Abtrennen von der Randdichtung und Kürzen sowie durch mittiges Auftrennen und Kürzen ausgebildet. Die Stege 3o, 31 werden vorzugsweise in die in die Platte eingeprägten Quersicken eingeklebt. Die Zahl der Weg, d.h. die Zahl der Querstege und die Strömungsquerschnitte können dabei je nach den gestellten Bedingungen gewählt werden.To simplify production and to adapt the heat exchanger to different To facilitate conditions, both sealing crosspieces 3o, 31 initially form rungs between opposite ones Pages of the Randdicbtung 22 - in the manner of a ladder grid. Only when the individual panels are put together are the Sealing crossbars - as described above - by lateral separation from the edge seal and shortening as well as central Trained to cut and shorten. The webs 3o, 31 are preferably glued into the transverse beads embossed in the plate. The number of way, i.e. the number of cross bars and the flow cross-sections can be selected depending on the conditions.
COPY jCOPY j
JfJf
- Id-- Id-
Die mittigen Strömungskanäle 32 brauchen nicht entlang der Mittellinie der Platte zu verlaufen, sondern können auch abwechselnd links und rechts versetzt zur Mittellinie angeordnet sein, wodurch dem mehrwegigen Strömungsweg noch ein wellenförmiger 'Strömungsweg^uberlagert v;ird.The central flow channels 32 do not need to be along them to run along the center line of the plate, but can also alternate left and right offset to the center line be arranged, whereby a wave-shaped 'flow path' superimposed on the multi-path flow path v; ird.
Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Platte, bei der zwei mit der Randdichtung 22 verbundene seitliche Querstege 38, 4o hintereinander, abwechselnd links und rechts vorgesehen sind, so daß sich, wie an sich im Stand der Technik bekannt, ein Zickzackströmungsweg ergibt. Zusätzlich sind aber mittig beiderseits der seitlichen Querstege weitereFig. 3 shows another embodiment of the plate, in which two connected to the edge seal 22 lateral Cross webs 38, 4o one behind the other, are provided alternately on the left and right, so that, as in the prior art known to result in a zigzag flow path. In addition, however, there are more in the middle on both sides of the lateral crosspieces
42
Querstege als Leitstege vorhanden.42
Cross bars available as guide bars.
Die Fig. 4 zeigt schematisch den Strcmungsweg durch ein Plattenpaket mit Parallelschaltung der Fließspalte nach dem Gegenstromprinzip. Es sind hier nur die Fließspalte des einen Mediums mit der geringen Durchflußgeschwindigkeit mit Querstegen gemäß obiger Ausbildung versehen, was in der4 shows schematically the flow path through a plate pack with parallel connection of the flow gaps the countercurrent principle. There are only the flow gaps of the one medium with the low flow rate Provided cross webs according to the above training, which is in the
Doppel-/ 44Double / 44
Zeichnung durch die Zickzacklinien angedeutet worden ist.Drawing has been indicated by the zigzag lines.
Sind die Durchflußmengen beider Medien gering, werden die Fließspalte beider Medien mit Querstegen gemäß oben beschriebener Ausbildung und Anordnung versehen.If the flow rates of both media are low, the Provide flow gaps in both media with crossbars according to the design and arrangement described above.
Durch die .oben beschriebene Ausbildung der Platten οines PlattcnwürmeausLauschers ist eine wesentliche Erhöhung lies Wärmeübergangs - und damit des Warmeaurcnganaakceffiiiientün t"ür i:as Medium mit dor jeweils geringeren Durchfluß-Due to the formation of the plates described above A flatworm exchange is a substantial increase read heat transfer - and with it the heat aurcnganaakceffiiiientün t "for i: the medium with each lower flow
1 COPY 1 COPY
Die einzelnen PLatten des Wärmeaustauschers sind gleichThe individual plates of the heat exchanger are the same
!V'V;" O! V 'V;"O
ausgebildet. Sie werfen aufeinanderfolgend jeweils um 180 gedreht zusammengesetzt, so daß sich die geprägten Rillen 12 kreuzen. Die Kreuzungsstellen bilden eine Vielzahl von Abstützstellen, die auch bei verhältnismäßig geringer Materialstärke für die Piatte ein stabiles Verhalten der Fließspalte sichern.educated. They throw 180 consecutively assembled rotated so that the embossed grooves 12 cross. The crossing points form a multitude of support points, which, even with a relatively low material thickness for the plate, ensures a stable behavior of the flow gap to back up.
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Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833301211 DE3301211A1 (en) | 1983-01-15 | 1983-01-15 | Plate heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833301211 DE3301211A1 (en) | 1983-01-15 | 1983-01-15 | Plate heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3301211A1 true DE3301211A1 (en) | 1984-07-26 |
Family
ID=6188376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833301211 Ceased DE3301211A1 (en) | 1983-01-15 | 1983-01-15 | Plate heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F28F 3/08 |
|
8131 | Rejection |