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Plattenwärmeaustauscher für verschiedenartig korrodierende Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmeaustauscher für verschiedenartig
korrodierende Flüssigkeiten. Es sind Wärmeaustauscher bekannt, die aus zwei Reihen
gerippter Plattenelemente zwecks Bildung von Strömungskanälen für die Flüssigkeiten
zusammengesetzt sind, wobei sich die Platten der einen Reihe mit denen der anderen
Reihe abwechseln und die Platten einer jeden Reihe durch Übertrittskanäle miteinander
verbunden sind.
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Es ist zwar bekannt, korrodierende Flüssigkeiten verschiedener Korrosionswirkung,
die in Wärmeaustausch treten sollen, so zu führen, daß die Austauschvorrichtung
weder von der einen noch von der anderen Flüssigkeit angegriffen wird. Zu diesem
Zweck hat man die Wärmeaustauscher ein- oder bimetallisch ausgebildet, so daß die
Flüssigkeiten nur mit Metallen in Berührung stehen, die von den Flüssigkeiten nicht
angegriffen werden.
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Es ist aber schwierig, die bekannten Plattenwärmeaustauscher für verschiedenartig
korrodierende Flüssigkeiten durch eine Bimetallbauweise auch an den durch die Platten
hindurchgehenden Übertrittsstellen vor den Angriffen zu schützen und dabei so auszubilden,
daß einerseits der wirkungsvolle Wärmeaustausch nicht beeinträchtigt und andererseits
die leichte Ausbaufähigkeit der Platten nicht behindert wird.
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Die Erfindung beseitigt die bestehenden Nachteile. Sie besteht darin,
daß die Plattenelemente der beiden Reihen aus verschiedenartigem korrosionsfestem
Material bestehen, zwischen benachbarte Platten eine dünne Platte des Materials
eingelegt ist, aus dem die mit ihren Rippen auf dieser dünnen Platte liegende gerippte
-Platte besteht, und die Übertrittskanäle mit diesem Material ausgekleidet oder
daraus hergestellt sind, so daß für jede der korrodierenden Flüssigkeiten Berührungsflächen
geschaffeni werden, die aus einem gegen die Flüssigkeit widerstandsfähigen Material
bestehen.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen je
zwei benachbarte Platten der beiden Reihen, die mit ihren gerippten Seiten einander
gegenüberliegen, eine Doppel- oder Bimetallplatte eingelegt, die aus verschiedenen
Materialien hergestellt ist, von denen jedes derjenigen gerippten Platte entspricht,
die mit ihm in Berührung kommt.
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Auf diese Weise gelingt es, diejenigen Teile, welche mit den einzelnen
Flüssigkeiten in Berührung stehen, aus einem Werkstoff herzustellen, der durch die
Flüssigkeiten nicht
angegriffen wird, wobei-diese Werkstoffe für
die beiden -=7-lügsigkeiten vxerschieden sind. Die Austauscherteile sind dabei so
angeordnet, daß. jede Flüssigkeit ausschließlich nur mit einem Werkstoff in Berührung
steht, der durch diese Flüssigkeit nicht angegriffen wird. Der Übertritt einer jeden
Flüssigkeit in den für diese Flüssigkeit bestimmten nachfolgenden Plattensatz geht
daher gemäß der Erfindung durch Öffnungen oder Leitungen vor sich, die ebenfalls
aus einem Werkstoff bestehen, der durch diese Flüssigkeiten nicht angegriffen wird.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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@Fig. I zeigt eine einzelne Platte mit ausgefütterten Öffnungen.
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Fig. 2 zeigt ein Deckblech.-Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt, der
den Fig. x und 2 entspricht, mit abwechselnd identisch und spiegelbildlich ausgebildeten
Platten und in dergleichen Weise angeordneten Blechen.
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Fig. 4, 5 und 6 zeigen in Horizontalschnitt die Flansche, die die
Flüssigkeiten von der einen Platte zu der übernächsten leiten und mit der Platte
ein Stück bilden. Nach Fig. 6 sind die Platten Rücken an Rücken zusammengebaut.
' Fig. 7 zeigt einen der flachen offenen Rahmen, die abwechselnd identisch und spiegelbildlich
angeordnet werden.
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Fig. 8 gibt im Horizontalschnitt die Anordnung der Rahmenstücke wieder
in Verbindung mit den Doppelblechen, die in Fig.9 gezeigt sind: In den Fig. i bis
3 ist die-mit a. bezeichnete Platte einseitig mit Rippen b ausgeführt. Die Platten
sind identisch und spiegelbildlich ausgebildet und abwechselnd - zusammengebaut,
wobei die identisch angeordneten Platten aus ariderem Werkstoff bestehen als die
spiegelbildlich angeordneten. 'Die erste Flüssigkeit steht in Berührung mit Platte
a, und die Überleitungsöffnungen in der oberen rechten und in der unteren linken
Ecke .der Fig. i sind vorgesehen, um 'die zweite Flüssigkeit an der Platte a vorbei
zu den-Durchlässen-der nächsten Platten zu, leiten, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
'Es ist klar, daß diese zweite Flüssigkeit das Metall, das -für die- erste Flüssigkeit
geeignet ist, angreifen-kann, und daher müssen diese Überleitungsöffnungen aus einem
Metall 'bestehen, das durch °die zweite Flüssigkeit nicht angegriffen wird, beispielsweise
aus einem von der Platte a verschiedenen Material, Aus diesem Grunde sind die überleitungsöffnungen
aus ,geeignetem, gegen die zweite Flüssigkeit widerstandsfähigem Material hergestellt
und bilden mit der Platte ein Stück, oder die Öffnungen der Platte a können mit
einer inneren Ausfütterung c aus einem geeigneten Metall versehen sein, wie es in
Fig. 3 gezeigt ist.
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Damit die erste Flüssigkeit, die die Platte a durchfließt, nicht mit
dem Rücken der nächsten Platte in Berührung kommt, die gegen die erste Flüssigkeit
nicht widerstandsfähig ist, wird ein Blech aus einem widerstandsfähigen Metall d
(Fig. a), das das gleiche ist wie das der mitwirkenden Platte, zwischen die Platten
eingesetzt, wie Fig. 3 zeigt.
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Eine andere Konstruktion oder Anordnung ist in Fig. 4 angegeben, bei
der die Platten identisch und spiegelbildlich ausgebildet und abwechselnd angeordnet,
aber mit überspringenden oder erweiterten Flanschen cl ausgebildet sind, wobei ebenfalls
Deckbleche d, wie in der Anordnung der Fig. 3, eingelegt sind. ' Die Anordnung nach
Fig. 5 ist ähnlich der nach Fig. 4, -und zwar sind lose Platten d1 eingesetzt, während
der Flüssigkeitsübertritt durch Platten bewirkt wird, die überspringende und erweiterte
Flansche aufweisen.
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In Fig. 6 weisen die Platten a einseitig gerippte Flächen und verstärkte
Flansche auf, wobei die Platten Rücken an Rücken zusammengebaut und die gerippten
Flächen durch die Verwendung von Doppelmetallblechen g abgeschlossen sind, . wie
Fig. 9 zeigt, von denen eine Seite aus dem einen Metall oder Material hergestellt
ist, das sich für die eine Flüssigkeit eignet, und die andere Seite aus dem anderen
Metall oder Material, das sich für die zweite Flüssigkeit eignet. Die Platten oder
Schichten sind entweder- fest angebracht, und zwar durch eines der wohlbekannten
Mittel,- oder sie sind lose aufgelegt.
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Die letztere Methode ist anwendbar, wenn ein Verlust beim Wärmeaustausch
nicht von Wichtigkeit ist. Einzelne Teile sind auf jeder Seite der Platte weggeschnitten,
wie es mit punktierten Linien in Fig. 9 gezeichnet ist.
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In den Fig. 7 bis 9 sind Beispiele für die Anwendung der Erfindung
auf Platten des Rahmentyps gezeigt. Die Rahmentypplatte (Fig: 7 und 8) ist in einem
Stück ausgeführt. Die Überleitungsöffnungen bilden mit den Rahmen ein Ganzes. Ein
Doppelblech g (Fig..9) ist dazwischengelegt, dessen einzelne Seiten auf die Eigenschäften
der einzelnen Flüssigkeiten eingestellt sind. Das eine Blech oder die eine Lage,
aus denen das Doppelblech zusammengesetzt ist, ist auf jeder Seite weggeschnitten,
wie die gestrichelten Linien es zeigen. Diese Rahmenplatten sind abwechselnd. identisch
und spiegelbildlich angeord xlet, und die Wärme wird durch die obengenannten Doppelbleche
g ausgetauscht. Die
Bleche g können aus zwei Blechen zusammengesetzt
sein, die lose zusammengesetzt sind, oder die Bleche können durch einen Walzprozeß
vereinigt werden.
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Wenn die Rahmen aus verschiedenen Metallen oder Materialien bestehen,
die sich für die verschiedenen Flüssigkeiten eignen, so müssen Überleitungsanordnungen
angebracht werden, wie sie in der Fig.3 beschrieben sind.
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Im übrigen können die Verbindungsflansche eine beliebige Ausgestaltung
erfahren; sie können mit den Platten aus einem Stück bestehen und den diesbezüglichen
Werkstoffen entsprechen, sie können durch Ausfütterungen gebildet werden, die aus
einem sich gegenüber einer oder beiden Flüssigkeiten neutral verhaltenden Material
bestehen. Beispielsweise können die Futter die Form von Muffen annehmen, die aus
mäßig hartem Gummi zusammengesetzt sind.
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Die aus zwei Metallen zusammengesetzten Bleche können auch gewellt
ausgeführt werden, um Durchlässe für die Flüssigkeit zu bilden, und zusammen mit
einem Rahmen oder mit jeder anderen beschriebenen Plattenkonstruktion Verwendung
finden.
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Beispiele von geeigneten Metallen für eine Verwendung unter verschiedenen
Bedingungen sind folgende: Aluminium, das schwachen organischen Säuren widersteht,
Kupfer, das gegen Sole oder Seewasser widerstandsfähig ist, und verzinktes Aluminium,
das Verwendung finden kann, wenn Brackwasser durch den Wärmeaustauschapparat fließen
soll. In einer Anlage für Milchkühlung mittels kalter Sole kann rostfreier Stahl
für alle die Teile verwendet werden, die in Berührung mit der Milch stehen, und
Kupfer für alle Teile, die mit der Sole in Berührung stehen.