DE583123C - Waermeaustauschvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Wärmeaustauscher zum Erwärmen oder Abkühlen von Flüssigkeiten mit einer Metallplatte, in deren entgegengesetzte Seiten oder Flächen Kanäle eingeschnitten sind. Die Erfindung besteht darin, daß an den Kanalenden angeordnete Verteilungskammern die Medien der in abwechselnder Reihenfolge dicht nebeneinanderliegenden, als tiefe schmale Einschnitte ausgebildeten Kanäle zuführen, so daß jeweils einer der parallel geschalteten Ströme des einen Mediums mit einem der ebenfalls parallel geschalteten Ströme des anderen Mediums abwechselt, und daß die Verteilungskammern als Platten oder Gehäuse ausgebildet sind, zwischen denen die mit den ausgeschnittenen Kanälen versehene Platte liegt.

Es ist bereits ein aus mehreren vierschenkligen Platten zusammengesetzter Wärmeaustauscher bekannt, bei dem die Kanäle in ähnlicher Weise auf beiden Seiten der einzelnen Platten liegen. Dort sind die Kanäle jedoch verhältnismäßig flach und nicht als tiefe schmale Einschnitte ausgebildet, von denen jeweils ein Kanal für das eine Medium sich zwischen zwei Kanäle des anderen Mediums erstreckt. Durch die neue Anordnung der Kanäle wird ein besserer Wärmeaustausch erreicht. Ferner sind bei der bekannten Anordnung die Kanäle ganz bis zum Ende der vier Schenkel der Platten durchgeführt. Die Kanäle sollen dort durch auf die Schenkelenden aufgesetzte Kopfstücke verbunden werden, durch welche der Einlaß und Auslaß der Medien erfolgt. Diese Anordnung bietet konstruktive Schwierigkeiten. Beim Erfindungsgegenstande erfolgt die Zuführung und Abführung der beiden Medien in einfachster Weise durch Platten oder Gehäuse, welche von beiden Seiten gegen die mit den eingeschnittenen Kanälen versehene Wärmeaustauschplatte gesetzt sind und in denen Zuführungs- und Abführungskanäle ausgespart sind, welche den Enden der eingeschnittenen Kanäle gegenüberhegen.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist Abb. 1 ein senkrechter Schnitt und Abb. 2 eine um einen rechten Winkel dazu versetzte Ansicht eines Ausgleichsapparats nach der Erfindung. Abb. 3 ist eine Ansicht, Abb. 4 ein zu derselben um einen rechten Winkel versetzter Schnitt und Abb. 5 ein waagerechter Schnitt der mit Rinnen versehenen Platte nach Abb. 1 und 2.

Die Abb. 6, 7 und 8 zeigen eine andere Ausführungsform in gleicher Weise wie die Abb. 3,

Abb. 9 ist eine Ansicht, und die Abb. 10 und 11 sind Schnitte nach den Linien 10-10 und 11-11 der Abb. 9 von der äußeren Platte zum Gebrauch der in den Abb. 6 und 8 dargestellten Ausführungsform.

Abb. 12 ist eine Ansicht mit Teilschnitt und Abb. 13 ein Grundriß mit Teilschnitt, welche eine weitere Ausführungsform zeigen.

Die Abb. 14 und 15 zeigen Ansichten mit Teilschnitt von Abänderungsformen der mit Rinnen versehenen Platte.

Abb. 16 zeigt in Ansicht mit Teilschnitt eine abgeänderte Bildung der Rinnen in der Rinnenplatte.

Bei der in den Abb. ι bis 5 dargestellten Ausführungsform, welche sich besonders als Ölerhitzer eignet, ist eine Mehrheit von verhältnismäßig tiefen und engen Rinnen ι und 2 in den beiden Oberflächen einer Metallplatte 3 gebildet. Die in eine Oberfläche der Platte 3 eingeschnittenen Rinnen 1 wechseln ab mit den in die andere Oberfläche eingeschnittenen Rinnen 2. Dabei sind die die Rinnen 1 und 2 trennenden Wände 4 ίο verhältnismäßig dünn. Die mit Rinnen versehene Platte 3 ist zwischen zwei äußeren Platten 5 und 6 eingelegt, welche mit Wärmeschutzmaterial 7 bedeckt sein können. Die drei Platten 5, 3 und 6 sind durch Bolzen miteinander verbunden. Die Rinnen I und 2 erstrecken sich nicht bis zu den oberen und unteren Kanten der Platte 3 und werden durch die äußeren Platten 5 und 6 abgedeckt. Am oberen Ende der Platte 6 ist ein Dampfeinlaß 8 und am unteren Ende der Platte 6 ein Dampfauslaß 9 vorgesehen. Am unteren Ende der Platte 5 ist ein Öleinlaß und am oberen Ende der Platte 5 ein Ölauslaß vorgesehen. Dampf fließt in dünnen parallelen Strömen längsweise abwärts in den Rinnen 2 der Platte 3, und Öl fließt in dünnen parallelen Strömen längsweise aufwärts in den Rinnen 1 der Platte 3. Die Dampf ströme wechseln mit den Ölströmen ab. Die äußeren Ströme sind zweckmäßig Dampfströme. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die Rinnen, anstatt durch äußere Platten abgedeckt zu werden, mit Füllstücken abgedeckt werden, welche in die Rinnen eingeschweißt oder sonst eingesetzt sind. Die Flüssigkeiten oder eine derselben können in mehreren Gängen durch den Apparat hindurchgehen.

Wie die Abb. 6 bis 11 zeigen, können die Rinnen 2 im größeren Teil ihrer Länge durch Füllstücke 12 abgedeckt werden, welche in die Rinnen eingeschweißt oder auf sonst geeignete Weise eingesetzt sind. Ein durch eine Wand 16 in zwei Räume 14 und 15 geteilter Block 13 kann an die Platte 3 angeschweißt oder in sonst geeigneter Weise daran befestigt werden, um die einen Enden der Rinnen 2 abzudecken. Die anderen Enden der Rinnen 2 können durch einen anderen Block 17 mit der Kammer 18 abgedeckt werden. Der Raum 14 ist mit einem Dampfeinlaß 19 ausgestattet und ist zur einen Hälfte der Rinnen 2 offen. Der Raum 15 ist mit einem Dampfauslaß 20 ausgestattet und ist zur anderen Hälfte der Rinnen offen. Die Kammer 18 ist nach allen Rinnen offen. Bei dieser Anordnung geht der Dampf oder die Flüssigkeit in den Raum 14 durch den Einlaß 19, fließt durch eine Hälfte der Rinnen 2 zur Kammer 18, fließt dann durch die andere Hälfte der Rinnen 2 zum Raum 15 und wird durch den Auslaß 20 entladen. Dabei fließt also der Dampf oder die Flüssigkeit in zwei Gängen durch den Apparat.

Das öl oder die andere Flüssigkeit kann durch die Rinnen 1 der Platte 3 in mehreren Gängen fließen. Wie in Abb. 9 dargestellt, ist die Platte 5 am einen Ende mit einer Mehrzahl von Taschen 21, 22 und am anderen Ende mit einer Mehrzahl von Taschen 23, 24 versehen.

Bei der dargestellten Bauart reicht die Tasche 21 über die Enden von drei Rinnen i, so daß das Öl von dem Einlaß 10 durch die ersten drei Rinnen 1 parallel zu der Tasche 23 fließt, welche über vier Rinnen reicht. Das Öl fließt dann durch die anderen Rinnen 1 in Reihe, wobei die Taschen 22 und 24, jede über zwei Rinnen 1 reichend, zum Auslaß 11 reichen,

Bei der in den Abb. 12 und 13 dargestellten Ausführungsform, welche sich besonders zum Gebrauch als Ölkühler eignet, sind zwei Platten3, jede mit abwechselnden Rinnen wie in Abb. 5 und 6, zusammen mit einem dazwischenliegenden Gehäuse 25 angeordnet. Der mittlere Teil des Gehäuses 25 bedeckt den größeren Teil der Rinnen 1, wobei sich die Enden der Rinnen nach Kammern 26 und 27 öffnen, welche an jedem Ende des Gehäuses 25 angeordnet sind. Die Kammer 26 ist mit einem Einlaß 28 und die Kammer 27 mit einem Auslaß 29 ausgestattet. ■Die Enden des Gehäuses 25 sind in gleicher Weise ausgeführt.

Wasser oder ein anderes Kühl- oder Wärmemedium tritt in die Kammer 26 durch die Verbindung 28 ein und fließt durch die Rinnen 1 zur Kammer 27, von wo es durch die Verbindung 29 austritt.

An den äußeren Seiten der Platte 3 sind Gehäuse 30 und 31 angeordnet, wobei die Gehäuse 30 "und 31 und das Gehäuse 25 durch Bolzen miteinander verbunden sind. Die mittleren Teile des Gehäuses 30 und 31 bedecken die größeren Teile der Rinnen 2 in den Platten 3. Das Gehäuse 30 ist am einen Ende mit einer zu den Enden aller Rinnen 2 der benachbarten Platte 3 offenen Kammer 32 versehen; das andere Ende des Gehäuses 30 ist mit zwei Räumen 33 und 34 ausgestattet, die voneinander durch eine Scheidewand 35 getrennt sind. Der untere Raum 33 ist mit einem Einlaß 36 und der obere Raum 34 mit einem Auslaß 37 versehen. Das Gehäuse 31 ist dem Gehäuse 30 gleich, der untere, dem Raum 33 entsprechende Raum ist mit einem Auslaß 38 und der obere, dem Raum 34 entsprechende Raum mit einem Einlaß 39 ausgestattet, welcher mit dem Auslaß durch ein Rohr verbunden ist. Letzteres überbrückt den Apparat. Es ist in Abb. 13 durch punktierte Linien angedeutet.

Öl tritt durch den Einlaß 36 in den Raum 33, fließt durch die unteren Rinnen 2, der benachbarten Platte 3 zur Kammer 32 und von dort durch die oberen Rinnen 2 , der genannten Platte 3 zum Raum 34. Von diesem fließt das öl durch den Auslaß 37, das Verbindungsrohr

und Einlaß 39 zu dem dem Raum 34 des Gehäuses 30 entsprechenden oberen Raum des Gehäuses 31, dann durch die oberen Rinnen 2 der mit dem Gehäuse 31 zusammengehörigen Platte 3 zur Endkammer oder Gehäuse 31, dann durch die unteren Rinnen 2 zum unteren Raum des Gehäuses 31 und tritt durch den Auslaß 38 aus.
In Fällen, wo die Tiefe der Rinnen 1 und 2 derart ist, daß es wünschenswert erscheint, die Seitenwände 4 der Rinnen zu versteifen oder zu verstärken, kann ein Rohr oder eine Stütze 41 (Abb. 14) durch diese Wände hindurchgeführt und in die in den Wänden gebildeten Rohrlöcher eingesetzt werden.

Wie in Abb. 5 dargestellt, kann ein Teil der abwechselnden Rinnen von einer Seite der Platte und der übrige Teil der genannten Rinnen von der anderen Seite der Platte abwechselnd eingeschnitten werden, so daß ein ungeschnittener Teil 42 zur Versteifung im mittleren Teil der Rinnen bleibt. Dieser ungeschnittene Teil kann durchgelocht sein, wie es durch punktierte Linien 43 angedeutet ist, um einen Durchgang für die Flüssigkeit von einem Teil der Rinne zum anderen zu bilden, und die Rinnen können durch Füllstücke 12 geschlossen werden, welche eingeschweißt oder auf sonst geeignete Weise befestigt werden.

Gewünschtenfalls können Verzögerer, welche zackig sein können, in einen oder in beide Sätze der Rinnen eingesetzt werden. Diese Verzögerer können zur Versteifung der Rinne dienen, und die Rinnen können verschiedene Abmessungen haben.

Bei der Ausführungsform der Abb. 16 sind die Rinnen 1 und 2 etwas V-förmig. Dabei können die Rinnen auf einer Seite der Platte 3 mit Füllstücken 12 geschlossen werden, welche sich auf den größeren Teil der Rinnen zwischen den Enden derselben erstrecken.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wärmeaustauschvorrichtung mit in gegenüberliegende Seiten einer Platte eingeschnittenen Kanälen zum getrennten Durchnuß der im Wärmeaustausch stehenden Medien, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kanalenden angeordnete Verteilungskammern die Medien den in abwechselnder Reihenfolge dicht nebeneinanderliegenden, als tiefe schmale Einschnitte ausgebildeten Kanälen zuführen, so daß jeweils einer der parallel geschalteten Ströme des einen Mediums mit einem der ebenfalls parallel geschalteten Ströme des anderen Mediums abwechselt, und daß die Verteilungskammern als Platten oder Gehäuse ausgebildet sind, zwischen denen die mit den eingeschnittenen Kanälen versehene Platte liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den mit den Verteilungskammern in Verbindung stehenden Kanalenden liegenden Kanalteile nach außen durch Füllstreifen abgeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beiderseits mit eingeschnittenen Kanälen versehene Platten zwischen drei mit Verteilungskammern versehenen Zusatzgehäusen, z. B. Gußstücken, angeordnet sind, wobei das mittlere, zwischen den Platten liegende Gehäuse das eine Medium den an der Innenseite der Platten angeordneten Kanälen und die an den Außenseiten der Platten angeordneten Gehäuse das andere Medium, z. B. das Heizmedium, den an den Außenseiten der Platten angeordneten Kanälen zuleiten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungskammern der beiden äußeren Gehäuse durch ein Verbindungsrohr miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen