DE76857C - Wärmeaustauschapparat - Google Patents
WärmeaustauschapparatInfo
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- DE76857C DE76857C DENDAT76857D DE76857DA DE76857C DE 76857 C DE76857 C DE 76857C DE NDAT76857 D DENDAT76857 D DE NDAT76857D DE 76857D A DE76857D A DE 76857DA DE 76857 C DE76857 C DE 76857C
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/048—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
Wärmeaustauschapparat.
Für den Austausch der Wärme zwischen zwei Flüssigkeiten oder zwei Gasen oder Gas
und Flüssigkeit ist der Gegenstrom bei langem Weg die unerläfslichste Bedingung.
Es erscheinen die sogenannten Platten oder Kammerapparate am geeignetsten, um diesem
Bedürfnifs zu genügen.
Nach Ansicht der Erfinderin entsprechen die bisher für obengenannten Zweck bestimmten
Apparate, wie· sie z. B. in den Patentschriften
Nr. 14910, 18140, 23330, 31794, 42342,
49137 und 54082 beschrieben sind, nicht den an einen solchen Apparat als unerläfslich zu
stellenden Forderungen, besonders wenn es sich darum handelt, in den Plattenapparaten
mit Flüssigkeiten zu kühlen.
Die einzelnen Apparate, welche dem angestrebten Zweck am vollkommensten entsprechen,
sind diejenigen Kammerapparate, welche mit sogenannten Schaltplatten ausgestattet sind, z. B.
die in der Patentschrift Nr. 58504 beschriebene.
Dieselben verlieren aber in dem Maafse ihren Werth, als bei denselben, die Zahl der Schaltplatten
im Verhältnifs zur Zahl der anderen Platten steigt. Auch bietet die Herstellung der
dünnen Platten mit Dichtungsrahmen bei gröfseren Apparaten, z. B. für Kühlung von
Trinkwässern bei Sterilisirprocessen, Schwierigkeiten.
Zweck vorliegender Erfindung ist nun, bei Plattenapparaten zur Kühlung von Flüssigkeiten
folgende schädlich wirkende Umstände zu beseitigen.
. Schädlich wirken:
ι. das innere Leitungsvermögen der Platten in der Hauptbewegungsrichtung der Flüssigkeiten,
weil durch ersteres der bereits abgekühlten Flüssigkeit von den wärmeren Theilen
der Platte Wärme wieder zugeführt wird; ·
2. ein verschiedenes Temperaturgefälle, mit welchem eine Platte an verschiedenen Stellen
arbeitet, weil dadurch das Leitungsvermögen oder die innere Leitung der Platte vergröfsert
wird;
3. verschiedenes Temperaturgefälle, mit welchem zwei benachbarte Platten gleicher Heizfläche
arbeiten, weil die Leistung der Platte mit höherem Temperaturgefälle dasjenige der
anderen Platte ganz oder theilweise vernichtet.
Folgende Beispiele stellen in Zahlen dar, wie beispielsweise der in der Patentschrift
Nr. 31794 beschriebene Apparat arbeitet, wenn gleiche Mengen Flüssigkeit auf einander wirken
sollen und die Leistung der einzelnen Platten derart ist, dafs in jeder Kammer ein Temperaturunterschied
von io° erzeugt wird. In den Tabellen sind die Wege der Flüssigkeiten (in
Tabelle I theilweise durch Pfeile angedeutet) nach den für sie eingeschriebenen Temperaturen
zu verfolgen, so dafs also in Tabelle I bis IH der Weg der kalten Flüssigkeit durch die
Temperaturzahlen 10, 20, 20, 30, 30, 40, 40, 50, 50, 60 und der Weg der warmen Flüssigkeit
in Tabelle I durch die Temperaturzahlen 65, 55, 55, 45, 45, 35, 35, 25>
2S, l5 dargestellt wird.
ι. Temperaturgefälle
2. kältere Flüssigkeit.......
3. wärmere Flüssigkeit...... 15°
4. wärmere Flüssigkeit 25
2 | 10° | 5 | 35 I |
5 | 3° | 5 | 35 1 |
5 2 | 5 | 55 | 50 | 5 ; |
I | I | λ | I | 30 | ||||||||
I | 25 | I | 45 | 45 | 55 | |||||||
Y | ||||||||||||
20° | 20 | 40 | 65 | |||||||||
40 |
5. kältere Flüssigkeit 20° 20 40 40 60
6. Temperaturgefälle... 5 5 5 25 5 5 5 25 5.
In Tabelle II wird der Weg der warmen Flüssigkeit durch die Temperaturzahlen 70, 60,
60, 50, 50, 40, 40, 30, 30, 20 dargestellt.
1. Temperaturgefälle 10 30 10 10 10 30 10 10 10
2. kältere Flüssigkeit
3. wärmere Flüssigkeit 20
4. wärmere Flüssigkeit 30
5. kältere Flüssigkeit
6. Temperaturgefälle 10
IO | 40 | 30 | 40 | 30 | 60 | 5° | 60 |
3D | SO | 50 | 70 | ||||
20 | 20 | 40 | 40 | ||||
50
60
II
10 30
III.
III.
IO | SO | 30 | 50 | 3° | 7° | 50 | 70 | 50 | 90 |
40 | 60 | 60 | 80 | 80 | |||||
20 | 20 | 40 | 40 | 60 | |||||
20
20 20 20.
1. Temperaturgefälle 20 40 20 20 20 40 20 20 20 40
2. kältere Flüssigkeit
3. wärmere Flüssigkeit 30
4. wärmere Flüssigkeit 40
5. kältere Flüssigkeit
6. Temperaturgefälle 20
Diese Uebelstände werden nach vorliegender Erfindung durch folgende Anordnungen behoben:
1. Zur Beschränkung der inneren Leitung der Platte werden die die Oberfläche vergröfsernden
Rippen oder Wellungen quer zu der Richtung gelegt, welche die Verbindung zwischen den kältesten und den wärmsten
Theilen der Platte bezeichnet, wobei die Flüssigkeit am zweckmäfsigsten im Zickzackweg
die Rippen entlang geführt wird, oder die Rippen oder Wellungen werden in ihrer Längsrichtung
unterbrochen, um durch den so erhaltenen kleineren Plattenquerschnitt die Längstransmission
einzuschränken,
2. Wird die einen langen Weg darbietende Platte mit Einrichtungen versehen, durch welche
die Flüssigkeit auf möglichst kurzem Weg schnell wieder in die Nähe des Eintrittskanales
zurückgeführt wird, um nach Uebertritt durch geeignete Kanäle in der nächsten diesbezüglichen
Kammer nicht nur parallel, sondern auch in gleicher Richtung mit der Bewegung der Flüssigkeit in der ersten Kammer zu
strömen und so ein Arbeiten ein und der-70
III
60
40 20 20 20 40
selben Platte mit verschiedenem Temperaturgefälle zu vermeiden.
3. Werden an Stelle starker Gufsplatten zwischen diese, und zwar an den Stellen mit
höherem Temperaturgefälle, dünne Blechplatten eingeschaltet, um durch die kleinere Fläche in
Verbindung mit dem höheren Temperaturgefälle die gleiche Leistung in der Nachbarplatte zu erzielen und nebenbei mit kleineren
Flächen die gleiche Leistung zu erzielen, wie mit einer gröfseren, an gleicher Stelle etwa
befindlichen Fläche.
Das beste Verhältnifs zwischen der Flä'chengröfse
zweier benachbarter Platten ist hierbei wie Temperaturgefälle zur Leistung einer Platte
in Graden plus Temperaturgefälle.
Zur Erläuterung des Gesagten dienen die nach Punkt 2. sich ergebenden, mit den obigen
correspondirenden Schemata, bei denen der Weg nach der kalten Flüssigkeit nach den
Temperaturzahlen 10, 20, 20, 30, 30, 40, 40, 50, 50 zu verfolgen ist, während in Tabelle I*
der Weg der warmen Flüssigkeit nach den Temperaturzahlen 65, 55, 55, 45, 45, 35, 35,
25, 25, 15 zu verfolgen ist.
1. Temperaturgefälle
2. kältere Flüssigkeit
3. wärmere Flüssigkeit 15
4. wärmere Flüssigkeit 25
5. kältere Flüssigkeit
6. Temperaturgefälle
IO | 25 | 20 | 35 | 30 | 45 | . | 40 | 55 |
. | • | . | 55 | t | ||||
■ | ! | I | I | 65 | ||||
35 | 45 | |||||||
30 | 40 | 50 | ||||||
20 | ||||||||
50
60
5 '5 5 '5 5 [5 5
5 : 5 + 10.
Π.
ι. Temperaturgefälle ίο 20 ίο 2Ο ίο 20 ίο 20 ίο
2. kältere Flüssigkeit ίο 20 30 40 50
3. wärmere Flüssigkeit 20
4. wärmere Flüssigkeit 30
5. kältere Flüssigkeit 20 30 40 50 60
6. Temperaturgefälle....... 10 20 10 20 10 20 10 20 10
IO | SO | 20 | 40 | 30 | SO | 40 | 60 |
40 | SO | 60 | 70 | ||||
20 | SO | 40 | |||||
10:10+ 10.
1. Temperaturgefälle 20 30 20 30 20 30 20
2. kältere Flüssigkeit 10 20 30 40
3. wärmere Flüssigkeit 30 40 50 60 70
4. wärmere Flüssigkeit 40 50 ' 60 70 80
5. kältere Flüssigkeit. 20 30 40 50
6. Temperaturgefälle....... 20 30 20 30 20 30 20 30
20 : 20
III*
10.
Auf der Zeichnung sind die bei vorliegenden Apparaten in Verbindung mit glatten Blechplatten zur Verwendung kommenden Gufsplatten
dargestellt.
Fig., ι zeigt eine viereckige Gufsplatte a mit
sich anschliefsender Blechplatte b in axonometrischer Ansicht. Fig. 2 zeigt die Platte α von
der anderen Seite, während die Fig. 3 bis 6 zwei solcher mit Blechplatten b abwechselnd
an einander gereihter Gufsplatten α und Fig. 7 eine der Platten α im Schnitt nach den in
Fig. 2 eingezeichneten Linien darstellen.
Auf der einen Seite trägt die Platte a, Fig. 1
und 3, die abwechselnd verkürzten, quer zur Platte laufenden Wellungen oder Rippen a1,
wodurch ein langer Schlangenweg über die Platte geschaffen wird; aufserdem ist an der
Platte α die längs derselben laufende Rippe a'2
vorgesehen, durch welche ein besonderer Kanal as gebildet wird, der im oberen Plattentheil
durch die Durchbrechung cl mit dem Zuführungskanal c, im unteren Plattentheil mit
dem Schlangenweg der Platte in ,Verbindung steht, so dafs die durch c eingeführte Flüssigkeit
in dem Kanal a3 schnell in den unteren Theil der Platte gelangt, um hierauf den
Schlangenweg entlang in die Höhe zu steigen; hier tritt die Flüssigkeit durch die Durchbrechung
dl in den Kanal d, aus welchem sie durch die Durchbrechung c2 in den hinter der
Scheidewand gelegenen Theil von Kanal c gelangt, um hierauf durch die in der Blechplatte
b vorgesehene Durchbrechung c* in den Kanal c der nächsten Gufsplatte überzutreten
und, erst schnell nach unten gehend, wieder, wie in der vorhergehenden Platte, den Schlangenweg
entlang in die Höhe zu steigen.
Die andere Flüssigkeit wird durch den Kanal e, Fig. 2 und 6, zugeführt, tritt durch
die Durchbrechung e1 in den Kanal f über,
aus welchem sie durch die Durchbrechung f1
in den auf der anderen Seite der Platte a, Fig. 2, durch die Rippen α1, gebildeten Schlangenweg
eintritt, denselben entlang nach unten geht, um hierauf in dem von der Rippe α2,
und der Plattenseitenwand gebildeten Kanal α3,,
also auf kürzestem Wege, in die Höhe zu steigen; dann tritt die so in die Nähe des
Eintrittskanales zurückgebrachte Flüssigkeit durch die Durchbrechung e2 in den hinter der Scheidewand
liegenden Theil des Kanales e, um hierauf durch die in der Blechplatte b vorgesehene
Durchbrechung e* in den Kanal e der nächsten Platte und durch dessen Durchbrechung e1 in
den Kanal / derselben Platte überzutreten, von welchem aus sie durch die Durchbrechung f1
auf den Schlangenweg gelangt und, wie in der vorhergehenden Platte, diesen entlang nach
abwärts geführt wird.
Die beiden Flüssigkeiten strömen also hierbei in den ihnen angewiesenen Kammern in
waagrechter Richtung immer in gleichem Sinne neben einander, während sie in lothrechter
Richtung im entgegengesetzten Sinne, d. h. die eine von unten nach oben, die andere-von
oben nach unten gehend, also in reinem Gegen-, strom an einander vorübergeführt werden. Nur
hierdurch wird erreicht, dafs alle Kammern mit gleichem Temperaturgefälle arbeiten und
ein günstiger Wärmeaustausch zwischen den beiden Flüssigkeiten stattfindet.
Durch Unterbrechungen der Leitungsrippen kann man die Wirkungsfläche der Platten nach
Wunsch verändern.
Es kann bei den Apparaten zum rationellen Wärmeaustausch das obengenannte System der
Schaltplatten nach Patent Nr. 58504 zur Anwendung kommen, um durch Einsetzung von
Schaltplatten mit geeigneten Durchbrechungen eine Theilung der Kammerfolge in Kammergruppen
oder Systeme herbeizuführen.
Claims (1)
- Patent-Ansprüche:i. Ein Wärmeaustauschapparat, gekennzeichnet durch wechselweise Anordnung von Gufsplatten (a) und Platten mit geringerer Wirkungsfiäche, event.. dünnen Blechplatten (b), wobei die Platten (a) mitWellungen oder Rippen (a1 und ei1,), einem Leitungskanal (a3 und a3,) und mit Durchgangskanälen (efund de) und die Platten (b) mit Durchbrechungen (e* und c*) versehen sind, durch welche Einrichtung ein langer Weg für Flüssigkeit (oder Gas) über die Platte unter Zurückführung in die Nähe des Ausgangspunktes auf der Platte, sowie ein Uebertritt für die Flüssigkeit oder Gas von Platte (a) zu Platte (a) geschaffen und trotz des Üebertriftes von Platte zu Platte vollständiger Gegenstrom und größtmöglichste Regelmäfsigkeit im Temperaturgefälle unter möglichster Vermeidung der inneren Leitung in den Platten erzielt wird.
Bei dem unter ι. gekennzeichneten Apparat Anordnung von Schaltplatten nach Patent Nr. 58504 zur Theilung des Apparates und der Flüssigkeitswege in mehrere Gruppen. Die Anordnung der Wellen oder Rippen (a1 und αΊ/) auf den Wärmeaustauschplatten quer zu der Richtung, welche die Verbindung der kältesten und der wärmsten Plattentheile bezeichnet, mit oder ohne Unterbrechung der Erhöhungen in ihrer Längsrichtung.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE76857C true DE76857C (de) |
Family
ID=349720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT76857D Expired - Lifetime DE76857C (de) | Wärmeaustauschapparat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE76857C (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2566928A (en) * | 1947-12-10 | 1951-09-04 | Allied Chem & Dye Corp | Heat exchange apparatus |
EP0022025A2 (de) * | 1979-06-25 | 1981-01-07 | Chaffoteaux & Maury | Wärmeaustauscher mit doppelter Umhüllung |
US4714267A (en) * | 1984-05-29 | 1987-12-22 | Skis Rossignol S.A. | Cross country ski assembly |
EP1939570A2 (de) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | LG Electronics Inc. | Belüftungsvorrichtung, Wärmetauschvorrichtung und Wärmetauschelement dafür |
-
0
- DE DENDAT76857D patent/DE76857C/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0022025A3 (en) * | 1979-06-25 | 1981-02-18 | Chaffoteaux Et Maury | Heat exchanger with double envelope |
US4714267A (en) * | 1984-05-29 | 1987-12-22 | Skis Rossignol S.A. | Cross country ski assembly |
EP1939570A2 (de) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | LG Electronics Inc. | Belüftungsvorrichtung, Wärmetauschvorrichtung und Wärmetauschelement dafür |
EP1939570A3 (de) * | 2006-12-27 | 2011-07-06 | LG Electronics Inc. | Belüftungsvorrichtung, Wärmetauschvorrichtung und Wärmetauschelement dafür |
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