DE4241859A1

DE4241859A1 - Corrugated plate for heat-exchanger - has locking members on ridges to one side engaging in mating portions in valleys of adjacent plate

Info

Publication number: DE4241859A1
Application number: DE19924241859
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wischemann; Werner Saathoff
Original assignee: DUROTHERM KUNSTSTOFFVERARBEITU
Current assignee: DUROTHERM KUNSTSTOFFVERARBEITU
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1994-06-16

Abstract

The corrugated plate forms a heat-exchanger element. Locking members (26) protruding to one side are formed on the ridges (15,17), and engage in mating ones (27) in the valleys (16,18) of the adjacent plate. They can be formed respectively by mushroom-headed protrusions and mating holes, the plates being parallel. The protrusions and holes can be at regular intervals along the ridges and valleys. The plates can be resilient at the holes at least, being typically of plastic sheet roughly 0.4 mm. thick. ADVANTAGE - Low freight cost.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Plattenelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a plate element according to the preamble of claim 1.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Wärmetauscher, bei denen Flüssigkeit (Wasser) über ein Plattenelement rieselt und Gas (Luft) im Gegenstrom über die Flüssigkeitsoberfläche strömt. Hierfür gibt es vielerlei Anwendungen und eine davon ist Abwasserkühlung bei einem Kraftwerk oder in einer Industrieanlage. Wichtig hierbei ist, daß bei gegebenem Kühlturmvolumen eine möglichst große Flüssigkeitsoberfläche vorhanden ist, wobei aber die Gasströmung nicht behindert werden darf. Im allgemeinen werden viele Plattenelemente in dicken Stapeln mit Abstand parallel zueinander angeordnet. Wegen der Art der Verbindung der Plattenelemente untereinander wird eine größere Anzahl von Plattenelementen bereits beim Hersteller zu einem Plattenstapel verbunden. Diese Plattenstapel enthalten somit die Kanäle für den späteren Luftgegenstrom, was aber im Stadium der Lagerung und des Transports bis zum Einsatzort sehr viel Lagervolumen bean sprucht. Besonders verursacht dies große Frachtkosten.In particular, the invention relates to heat exchangers in which liquid (Water) trickles over a plate element and gas (air) in counterflow over the Liquid surface flows. There are many applications and one for this of which is wastewater cooling in a power plant or in an industrial plant. It is important here that the largest possible for a given cooling tower volume Liquid surface is present, but does not hinder the gas flow may be. Generally, many plate elements are stacked in thick spaced parallel to each other. Because of the way of connecting the Plate elements among each other becomes a larger number of plate elements already connected to a stack of plates at the manufacturer. This stack of plates thus contain the channels for the later air counterflow, but what in the stage storage and transportation to the place of use very large storage volume speaks. In particular, this causes large freight costs.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Plattenelement zu schaffen, das es ermöglicht, Frachtkosten zu sparen.The object of the invention is to provide a plate element which enables Save freight costs.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch das wellenförmige Grobprofil ergibt sich ohne zusätzliche Bauteile die Ausbildung genügend großer Luftquerschnitte, wenn der Wellenkamm eines Plattenelementes an das Wellental eines darüberliegenden Plattenelementes angelegt wird. Die von Laien ohne weiteres vorzunehmende Verbindung der Plattenelemente mittels der angeformten Rast- und Gegenrastelemente eröffnet die Möglichkeit, die Plattenelemente zum Zweck der Lagerung und des Transports äußerst platz sparend ineinander zu stapeln, indem die Profilwellen gleichphasig aufeinander gelegt werden. Die Plattenelemente können dann am Einsatzort auch von wenig qualifiziertem Personal richtig zusammengesetzt werden.The wavy rough profile results in the without additional components Formation of sufficiently large air cross sections if the crest of a Plate element applied to the trough of an overlying plate element becomes. The connection of the plate elements that can be easily carried out by laypeople By means of the molded-on locking and counter-locking elements, it is possible to the plate elements for the purpose of storage and transport extremely space can be economically stacked into one another by the profile waves being in phase with one another be placed. The plate elements can then be of little on site qualified personnel are put together correctly.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt fertigungstechnisch einfache Verbindungs elemente.The embodiment according to claim 2 results in simple connection in terms of production technology elements.

Bei größeren Kühlleistungen entstehen beachtliche Luftgeschwindigkeiten, die auch große Sogkräfte auf die Plattenelemente ausüben. Die Maßnahme nach Anspruch 3 stabilisiert dabei den Plattenstapel auch gegen Vibrationen.With larger cooling capacities there are considerable air velocities, which too exert great suction forces on the panel elements. The measure according to claim 3 stabilizes the stack of plates against vibrations.

Die Maßnahmen gemäß der Ansprüche 4 bis 6 ergeben sehr preiswert herstell bare und im Praxiseinsatz gut handhabbare Plattenelemente. Denn einerseits können sie ohne weiteres in Bahnbreiten bis etwa 2 m bei beliebiger Zuschnitt länge hergestellt werden, andererseits sind auch große Plattenformate bequem von einer Person zu tragen. Die Elastizität erlaubt sehr einfach ausgebildete Rastvorsprünge und erlaubt auch einen bogenförmigen Einbau der Plattenelemente.The measures according to claims 4 to 6 result in very inexpensive manufacture plate elements that are easy to handle in practice. Because on the one hand They can be easily cut in web widths of up to 2 m with any cut length, on the other hand, large plate formats are also convenient to be carried by one person. The elasticity allows very simply trained Locking projections and also allows an arcuate installation of the plate elements.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht.The invention is illustrated below with the aid of one in the drawing Exemplary embodiment illustrated.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf einen Teilbereich eines Plattenelementes gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a perspective view of a portion of a plate element according to the invention,

Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung 2 von Fig. 1 auf ein Plattenelement voller Breite, Fig. 2 is a view in the direction of arrow 2 of Fig. 1 to a plate element full width

Fig. 3 eine der Schnittebene 3-3 von Fig. 2 entsprechende Ansicht eines Stapels von drei Plattenelementen in verschiedenen Stadien der Verbindung. Fig. 3 is a view corresponding to the sectional plane 3-3 of Fig. 2 of a stack of three plate elements in different stages of the connection.

Der Teilbereich eines wellenförmig profilierten Plattenelements 11 gemäß Fig. 1 zeigt eine obere Profilgruppe 12, eine untere Profilgruppe 13 und einen dazwischenliegenden Profilwechselbereich 14. Die Profilgruppen 12, 13 sind untereinander gleich, jedoch seitlich um eine halbe Wellenlänge gegeneinander versetzt. So fluchten die Wellenkämme 15 der Profilgruppe 12 in der Draufsicht gemäß dem Pfeil 2 (Fig. 2) mit den Wellentälern 16 der anschließenden Profilgruppe 13. Deren Wellenkämme 17 wiederum fluchten mit den Wellentälern 18 der oberen Profilgruppe 12. Die Wellenkämme 15, 17 und Wellentäler 16, 18 verlaufen in ihren Längsrichtungen jeweils geradlinig und untereinander parallel. The portion of a wave-shaped profiled plate element 11 according to FIG. 1 shows an upper profile section 12, a lower profile group 13 and an intermediate profile change region 14. The profile groups 12 , 13 are identical to one another, but offset laterally by half a wavelength. Thus, the wave crests 15 of the profile group 12 are in plan view according to the arrow 2 ( FIG. 2) with the wave troughs 16 of the subsequent profile group 13 . Their wave crests 17 in turn are aligned with the troughs 18 of the upper profile group 12 . The wave crests 15 , 17 and wave troughs 16 , 18 each run in a straight line and parallel to one another in their longitudinal directions.

Die obere Profilgruppe 12 wird nun stellvertretend näher beschrieben. Ihre Wellenkämme 15 und Wellentäler 18 entstehen durch ein etwa trapezförmiges Grobprofil, mit flachen und parallel zu einer Plattenmittenebene ausgerichteten oberen Kuppen 19 und unteren Kuppen 20 und dazwischen gerade verlaufenden Flanken 21. Die Übergänge sind natürlich leicht gerundet. Der Abstand zwischen den oberen Kuppen 19 benachbarter Wellenkämme 15 beträgt beispielsweise 5 cm und die Tiefe zwischen einer oberen Kuppe 19 und einer unteren Kuppe 20 mißt 2 cm. Die Kuppen 19, 20 haben eine Breite von etwa 6 mm und sind daher in der Breitenrichtung gesehen erheblich kürzer als die Flanken 21 , die etwa 25 mm lang sind.The upper profile group 12 will now be described in more detail as a representative. Their wave crests 15 and wave troughs 18 are created by an approximately trapezoidal rough profile, with flat tops 19 and lower tops 20 aligned parallel to a plate center plane and flanks 21 running straight between them. The transitions are of course slightly rounded. The distance between the upper crests 19 of adjacent wave crests 15 is, for example, 5 cm and the depth between an upper crest 19 and a lower crest 20 measures 2 cm. The crests 19 , 20 have a width of approximately 6 mm and are therefore considerably shorter in the width direction than the flanks 21 , which are approximately 25 mm long.

Wegen des trapezförmigen Grobprofils zeigt der Profilwechselbereich 14 wechsel weise geneigte Rautenflächen 22 und 23.Because of the trapezoidal rough profile, the profile change area 14 shows alternately inclined diamond surfaces 22 and 23 .

Quer zur Längsrichtung des Grobprofils erstreckt sich über die Kuppen 19, 20 und Flanken 21 ein ebenfalls trapezförmiges Feinprofil 24, wodurch Querrippen 25 mit einer Rippenbreite von 5 mm und einer Rippentiefe von 2 mm etwa entstehen. Dieses Feinprofil ist im Bereich des Profilwechselbereichs 14 nicht ausgebildet.A likewise trapezoidal fine profile 24 extends across the crests 19 , 20 and flanks 21 transversely to the longitudinal direction of the coarse profile, as a result of which transverse ribs 25 with a rib width of 5 mm and a rib depth of 2 mm are approximately produced. This fine profile is not formed in the area of the profile change area 14 .

An den Kuppen 19 der Wellenkämme 15 sind pilzförmige Vorsprünge 26 angeformt und zwar in Längsrichtung jeweils mehrere im regelmäßigen Abstand. Wie die Fig. 2 zeigt, sind an den Wellenkämmen 17 der zweiten Profilgruppe 13 ebensolche Vorsprünge 26 angeformt. Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 26 in Profillängsrichtung kann 10 bis 20 cm sein. In den Kuppen 20 der Wellen täler 18 sind Löcher 27 vorgesehen, ebenso in den Wellentälern 16. Mushroom-shaped projections 26 are integrally formed on the crests 19 of the shaft ridges 15 , in each case several at regular intervals in the longitudinal direction. As shown in FIG. 2, such projections 26 are formed on the shaft ridges 17 of the second profile group 13 . The distance between the projections 26 in the longitudinal direction of the profile can be 10 to 20 cm. Holes 27 are provided in the crests 20 of the wave valleys 18 , as are also in the wave troughs 16 .

Die Positionen der Vorsprünge 26 und Löcher 27 sind gemäß Fig. 2 so festgelegt, daß die Vorsprünge 26 eines Plattenelementes in die Löcher 27 eines darauf liegenden, seitlich um eine halbe Wellenlänge versetzten, zweiten Plattenelementes eingreifen können.The positions of the projections 26 and holes 27 are determined according to FIG. 2 so that the projections 26 of a plate element can engage in the holes 27 of a second plate element lying thereon, laterally offset by half a wavelength.

In der Fig. 2 ist das Feinprofil der besseren Übersicht wegen nicht gezeichnet und das Grobprofil ist nur schematisch angedeutet. Das Plattenelement 11 ist vorzugsweise aus einer etwa 0,2 mm starken Kunststoffolie geformt und dadurch extrem leicht. Dadurch ist auch der Bereich um jedes Loch 27 so weit nachgiebig, daß ein Vorsprung 26 (eines anderen Plattenelementes) darin eingerastet werden kann. Das Plattenelement 11 hat beispielsweise eine Breite von 50 cm und kann als Endlosbahn hergestellt und nach Bedarf zugeschnitten werden. Es versteht sich, daß andere Bahnbreiten sowie feste Plattenlängen ebenso hergestellt werden können. Das Material läßt sich zudem ganz einfach mit einer Schere zuschneiden.In Fig. 2 the fine profile is not drawn for clarity and the rough profile is only indicated schematically. The plate element 11 is preferably formed from an approximately 0.2 mm thick plastic film and is therefore extremely light. As a result, the area around each hole 27 is also so flexible that a projection 26 (of another plate element) can be snapped into it. The plate element 11 has, for example, a width of 50 cm and can be produced as an endless web and cut as required. It goes without saying that other web widths as well as fixed plate lengths can also be produced. The material can also be easily cut with scissors.

Die Fig. 3 zeigt in der unteren Lage einen Querschnitt eines Teilbereichs des Plattenelementes 11, geschnitten in der Profilgruppe 13, mit Blick in Richtung der folgenden Profilgruppe 12. So sieht man in der Schnittebene die Wellentäler 16 mit den Löchern 27 (die hier nicht sichtbar sind) und die Wellenkämme 17 mit den davon hochragenden Vorsprüngen 26. Dann sieht man dahinter den Profilwechselbereich 14 mit den Rautenflächen 22, 23, die letztere von der Unterseite. Sodann sieht man die Wellentäler 18 und Wellenkämme 15 mit den davon hochragenden Vorsprüngen 26. Fig. 3 shows in the lower layer has a cross section of a portion of the plate member 11 cut into the profile group 13, looking in the direction of the following profile section 12. In the sectional plane, one can see the wave valleys 16 with the holes 27 (which are not visible here) and the wave crests 17 with the projections 26 projecting therefrom. Then you can see the profile change area 14 with the diamond surfaces 22 , 23 , the latter from the underside. Then you can see the wave valleys 18 and wave crests 15 with the protrusions 26 protruding therefrom.

In der obersten Lage von Fig. 3 ist ein gleichartiger Ausschnitt eines Platten elementes 11′ dargestellt. Darunter, in der mittleren Lage, befindet sich ein um eine halbe Wellenlänge nach rechts versetztes Plattenelement 11′′, wobei ein Teil seiner Vorsprünge in die Löcher des Plattenelementes 11′ eingerastet ist. Die Vorsprünge 26 links in Fig. 3 sind noch nicht eingerastet. Das untere Plattenelement 11 ist noch zur Gänze frei. Man kann, wie daraus hervorgeht, beliebig dicke Stapel von Plattenelementen zusammenfügen. Dabei entstehen über die Länge der Profilgruppe 13 sich jeweils gerade erstreckende, grob gesehen im Querschnitt etwa quadratische Kanäle 28. Normalerweise stehen die Plattenelemente und damit die Kanäle 28 senkrecht, so daß die Flüssigkeit (Wasser) von oben kommend an den Kanalwänden nach unten rieselt, während das Gas (Luft) von unten nach oben strömt. Jeder Kanal 28 im Bereich der Profilgruppe 13 mündet über den Profilwechselbereich 14 in zwei weiterführende Kanäle 29, 30 der Profilgruppe 12. Somit hat die Flüssigkeit die Möglichkeit, sich gleichmäßiger auf die Kanäle zu verteilen, falls sie oben ungleichmäßig in die Kanäle eingeleitet werden sollte.In the top layer of Fig. 3, a similar section of a plate element 11 'is shown. Underneath, in the middle position, there is a plate element 11 '' offset by half a wavelength to the right, with a part of its projections being snapped into the holes of the plate element 11 '. The projections 26 on the left in FIG. 3 have not yet engaged. The lower plate element 11 is still completely free. As can be seen, stacks of plate elements of any thickness can be put together. In this case, straight channels 28 , roughly square in cross-section, are formed over the length of the profile group 13 . Normally, the plate elements and thus the channels 28 are vertical, so that the liquid (water) coming from above trickles down the channel walls, while the gas (air) flows from the bottom up. Each channel 28 in the area of the profile group 13 opens into two further channels 29 , 30 of the profile group 12 via the profile change area 14 . The liquid thus has the possibility of being distributed more evenly over the channels if it should be introduced into the channels unevenly at the top.

Nicht dargestellt ist der Transportzustand. Hierbei sind die Plattenelemente so aufeinander gestapelt, daß Wellenkamm auf Wellenkamm liegt. Genau genommen stoßen die Vorsprünge 26 an die Innenwände der jeweils darüber liegenden Kuppen 19. Die Löcher 27 liegen deckungsgleich übereinander und daher kann man durch sie Bolzen oder Schnüre hindurchführen, um den Platten stapel während des Transports zusammen zu halten.The transport status is not shown. Here, the plate elements are stacked on top of one another in such a way that crest of waves lies on crest of waves. Strictly speaking, the projections 26 abut the inner walls of the crests 19 lying above them. The holes 27 are congruent one above the other and therefore you can pass through them bolts or cords to keep the plates stack together during transport.

Claims

1. plate element for a heat exchanger, characterized in that it has an approximately wavy rough profile, that on the first to the first plate side shaft crests ( 15 , 17 ) locking elements ( 26 ) are formed and that in the opposite second plate side facing troughs ( 16 , 18 ) counter-locking elements ( 27 ) are formed.

2. Plate element according to claim 1, characterized in that the locking elements as mushroom-like projections ( 26 ) and the counter-locking elements are designed as holes ( 27 ) and that the positions of the projections and holes are defined such that the projections of a plate element ( 11 '') Can be inserted into the holes of a second plate element ( 11 ') of the same design and arranged parallel to it.

3. Plate element according to claim 2, characterized in that in the longitudinal direction of each shaft crest ( 15 , 16 ) are formed at regular intervals several projections ( 26 ) and that in the longitudinal direction of each wave trough ( 16 , 18 ) each have a plurality of holes ( 27 ) are provided distributed.

4. Plate element according to claim 2, characterized in that it is elastically resilient at least in the region of the holes ( 27 ).

5. plate element according to claim 4, characterized, that it is molded from a plastic film.

6. plate element according to claim 5, characterized, that the plastic film has a thickness of about 0.4 mm.