DE681318C

DE681318C - Waermeaustauscher, insbesondere als Verdampfer oder Verfluessiger in Kaelteanlagen

Info

Publication number: DE681318C
Application number: DEG97105D
Authority: DE
Inventors: Adolf Zumann
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1938-01-25
Filing date: 1938-01-25
Publication date: 1939-09-21

Description

Wärmeaustauscher, insbesondere als Verdampfer oder Verflüssiger in Kälteanlagen Bekannt sind die Vorteile, die flache, taschenähnlich ausgebildete Wärmeaustauschelemente bieten. Ihre Verwendung in Kälteanlagen war bisher gehemmt durch die Schwierigkeit, sie für die dort ;auftretenden hohen Innendrücke genügend druckfest auszubilden. Denn beispielsweise Verdampferelemente von Kälteanlagen müssen nicht nur für den vergleichsweise geringen, bei der betriebsmäßigen Verdampfungstemperatur herrschenden Druck bemessen sein, sondern für den viel höheren, der sich etwa bei Stillstand und der dabei eintretenden Erwärmung auf Raumtemperatur ergibt. Man hat zur Behebung vorgenannter Schwierigkeit schon vorgeschlagen, auf der einen ebenen Wand einer solchen Tasche innen Klammern .anzubringen, die in entsprechende Klammern der anderen Wand eingreifen oder mit deren Klammern mittels durchgesteckter Flach- oder Rundeisen verbunden werden. Nachteilig an solchen Bauarten bleibt, daß die im Innern der Tasche befindlichen Klammern, die noch dazu meistens angeschweißt sind, nicht von außen zugänglich sind, nachdem die Tasche zusammengefügt und ihre Ränder beispielsweise durch Schw eißung miteinander verbunden sind. Eine Überwachung der Schweißstellen von außen ist aber im Hinblick auf mögliche Korrosionen dringend erwünscht.
Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch umgangen, d.aß in die ebenen Taschenwände schmale Schlitze eingeschnitten werden, die parallel und in Richtung des sich an der Taschenoberfläche entlang bewegenden wärmeaustauschenden Mittels angeordnet sind. Die Ränder dieser Schlitze werden dann nach der Innenseite der Tasche umgebogen und mit der anderen Taschenwand verschweißt. Ebenso werden in der bekannten Weise die äußeren Taschenränder umgebogen 'und verschweißt. Die umgebogenen äußeren Taschenränder und die Ränder der Schlitze bilden nun einmal die Versteifung :der Taschenwände, zum anderen aber zugleich auch Führungswege für das innen strömende Mittel.
Es ist zwar beispielsweise von Apparaten der chemischen Industrie bekannt, druckfeste Heizmäntel von zylindrischen Gefäßen dadurch zu bilden, daß man in deren eine Wand kalottenförmige Vertiefungen einpreßt, welche die zweite Mantelwand berühren und mit dieser verschweißt oder vernietet sind. Solche kalottenförmige Vertiefungen an der Oberfläche sind aber bei Wärmeaustauschapparaten unzweckmäßig, bei denen an der Taschenoberfläche Flüssigkeiten oder Gase mit beträchtlichen Geschwindigkeiten entlang strömen, denn der Strömungswiderstand wird dadurch unerwünscht erhöht. Ferner bildet bei vernieteter Ausführung gerade die Nietstelle eine bedenkliche Angriffsstelle für Korrosionen. Bekannt ist schließlich auch schon, Führungswege im Elementeninnern dadurch zu schaffen, daß man die Wände mit entsprechenden Einpressungen versieht.
Neu gegenüber all diesem Bekannten ist beim Erfindungsgegenstand die bisher nicht bekannt gewesene Verbindungsform zweier Platten zu einem Wärmeaustauschelement, die eine Reihe von bisher nur im einzelnen und an sich bekannten Vorzügen in sich vereinigt und insofern durch diese Kombination einen erheblichen technischen Fortschritt darstellt. Vereinigt sind in der Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes insbesondere folgende Vorzüge: im wesentlichen ebene Wände, linienförmige und von .außen ohne weiteres gut zu überwachende sowie jederzeit pfleglich zu behandelnde Schweißnähte und endlich die Möglichkeit einer zwangsweisen Führung des Kältemittels oder -trägers im Elementeninnern.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Abb. i zeigt das fertige Wärmeaustäuschelement in Ansicht, Abb. z dasselbe Element, jedoch senkrecht zur Bildebene der Abb. i geschnitten, Abb. 3 die beiden Taschenwände getrennt vor dem Zusammenfügen. Dabei bedeuten a die eine, b die andere Taschenwand. Bei c sind,Schlitze mit umgebogenen Rändern eingeschnitten, die bei d mit der gegenüberliegenden Taschenwand verschweißt werden. e und f sind Stutzen, durch die das eine wärmeaustauschende Mittel in das Tascheninnere ein- bzw. austritt. Das an der Taschenoberfläche außen entlang strömende Mittel bewegt sich beispielsweise in Richtung des gezeichneten Pfeiles.
Eine etwas abweichende Ausführung ist in Abb. q. bis 6 dargestellt, wobei die gleichen Bezeichnungen verwendet wurden. Hier sind die Schlitze in beiden Taschenwänden in gleicher Entfernung vom Taschenrand angeordnet, so daß der umgebogene Rand des Schlitzes der einen Taschenwand mit dem umgebogenen Rand des Schlitzes der zweiten Taschenwand sich berührt und verschweißt ist, während bei der Ausführung nach Abb, i bis 3 die Schlitze der beiden Taschenwände um eine halbe Teilung gegeneinander verschoben sind, so daß der urngelSogene Rand des Schlitzes der einen Taschenwand mit dem ebenen Teil der zweiten Taschenwand sich berührt und verschweißt ist.
Eine weitere - Anwendung des Erfindungsgedankens zeigen die Abb. 7 bis g. Die Ränder der Schlitze sind hier nicht umgebogen. Es liegt aber jedem Schlitz in der einen Taschenwand eine sickenartige Ausbuchtung in der anderen Taschenwand gegenüber. Die Ränder der Schlitze sind mit den Sicken verschweißt. Biegt man auch bei dieser Ausführung die Ränder der Schlitze etwas nach innen und läßt die Sicken der anderen Taschenwand durch die Schlitze hindufchragen, so entsteht die Ausführungsform nach Abb. io, die in manchen Fällen Vorteile bietet.
Endlich kann man unter Beibehaltung der zuletzt beschriebenen Ausführungsform die Schlitzbreite und die Sicken so weit vergrößern, daß sich von außen beispielsweise ein Rundeisen hindurchstecken läßt (Abb. i i), das dann die Verankerung der beiden Taschenwände gegeneinander übernimmt oder zum mindesten doch die Schweißstellen entlastet. Dabei greift scharnierartig, in der Längsrichtung eines Schlitzes betrachtet, abwechselnd die Sicke der einen Wand durch den entsprechenden Schlitz der anderen Wand.
Bei allen beschriebenen Ausführungen können die Schlitze ununterbrochen über den größten Teil der Taschenbreite verlaufen, es können aber auch nur kurze Schlitze in geeigneten Abständen in ihrer Längsrichtung hintereinander ,angeordnet werden.
Mehrere Elemente nebeneinander können in bekannter Weise zu Apparaten größerer Leistung vereinigt werden.

Claims

PATrNTANSPRÜciir: i. Wärmeaustauscher, insbesondere als Verdampfer oder Verflüssiger in Kälteanlagen, der im wesentlichen aus zwei ebenen, an ihrem Rande miteinander verbundenen Wänden besteht und der dadurch gegen den inneren Überdruck versteift wird, daß in den ebenen Wänden Durchbrechungen angebracht sind, deren Ränder mit der zweiten Wand beispielsweise durch Schweißung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen die Form von Schlitzen haben, die parallel und in Richtung des sich an der Oberfläche des Wärmeaustauschers entlang bewegenden, Wärme austauschenden Mittels angeordnet sind.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebogenen Ränder der Schlitze der einen Wand mit dem ebenen Teil der anderen Wand verbunden sind (Abb. i bis 3).
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebogenen Ränder jedes Schlitzes in der einen Wand mit den umgebogenen Rändern der entsprechenden Schlitze in der anderen Wand verbunden sind (Abb.
4. bis 6). q. WI rn9eaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht umgebogenen Ränder der Schlitze in der einen Wand mit gegenüberEeg@enden Sicken der anderen Wand verbunden sind (Abb. 7 bis 9).
5. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebogenen Ränder der Schlitze in der einen Wand mit den durch diese Schlitze hindurchgesteckten Sicken der .anderen Wand verbunden sind (Abb. io).
6. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, in. der Längsrichtung eines Schlitzes betrachtet, abwechselnd eine Sicke der einen Wand durch den entsprechenden Schlitz der anderen Wand hindurchragt und mit den Schlitzrändern verbunden ist (Abb. i i).