DE831264C

DE831264C - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE831264C
Application number: DEB1262A
Authority: DE
Inventors: Edwin Prestage
Original assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Current assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Priority date: 1937-08-05
Filing date: 1938-08-06
Publication date: 1952-02-11

Description

Wärmeaustausches Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauscher, die aus einer Anzahl zu Paketen zusammengepreßter, an den Rändern abgedichteter Einzelplatten bestehen, die die wärmeaustauschenden Flüssigkeiten trennen und wobei die eine oder leide Flüssigkeiten in Kanälen infolge Pumpendrucks zwangsläufig über die Plattenflächen geführt werden. Bei solchen Wärmeaustauschern beträgt die Menge der wärmeabgebenden Flüssigkeit in manchen Fällen ein :Mehrfaches der der wärmeaufnehmenden, weshalb die Kanäle auch einen verschieden großen Querschnitt haben, indem die Platten auf der Seite der wärmeabgebenden Flüssigkeit einen größeren Abstand untereinander haben als auf der Seite der wärmeaufnehmenden Flüssigkeit. Es ist jedoch auch möglich, daß der Wärmeaustausch zwischen gleichen Flüssigkeitsmengen erfolgt.
Bei den bisherigen Bauarten sind die Platten gegossene Platten, durch entsprechendes Nacharbeiten in eine bestimmte Form gebracht oder, sofern es sich um aus Blech gepreßte Platten handelte, entsprechend geformt.
Bei diesen Bauarten entstehen aber gewisse Nachteile, indem es ja in der Hauptsache darauf ankommt, daß der Druck, mit dem die Einzelplatten zu Paketen zusammengepreßt werden, in der Hauptsache auf die Randdichtungen wirkt. Auf der Wirkungsfläche der Wärmeaustauscher, d. h. auf der Fläche der Platte, kann der Preßdruck nicht kontrolliert werden. Es ist daher möglich, daß die zur Führung der Flüssigkeiten dienenden Stirnflächen der Kanäle nicht überall an 'die Zwischenbleche anliegen und die Führung der Flüssigkeiten verlorengeht, wobei sich Quer-und Wirhelströmungen bilden. Hieraus ergibt sich dann ein wesentlich schlechterer Wirkungsgrad des Wärmeaustausches.
Diese schwerwiegenden Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, und zwar dadurch, daß die einzelnen Platten innerhalb der Randdichtungen, d. 1i. in den Wärmeaustauschflächen, federnd ausgebildet sind und durch den im Betriebe-auftretenden Pumpendruck oder durch mechanischen Druck gegeneinandergedrückt werden. Dadurch wird ein kräftiges Anliegen der Kanalstege gegen die Fläche der Gegenplatte erzielt, und die Flüssigkeiten werden gezwungen, den durch die Stege gebildeten Kanälen zu folgen. Es ist leicht ersichtlich, daß durch die durch die Erfindung angegebene neue technische Regel eine wesentliche Verbesserung der Wärmeaustauschwirkung erreicht wird.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Plattenpaket mit gegossenen Zwischenplatten und Kanalplatten; Abb. 2 zeigt die gleiche Bauart 'in Betriebsstellung, d. h. unter der Wirkung des Pumpendruckes; Abb.3 zeigt die gleiche Bauart, wo die Kanalplatten beim Schließdruck auf mechanischen Druck durchgebogen werden; Abb.4 zeigt den Apparat mit gepreßten Blechplatten als reinen Wärmeaustauscher für gleiche Flüssigkeitsmengen, wo die Blechplatten ebenfalls durch den mechanischen Schließdruck durchgebogen werden.
In den Abb. i und 2 sind i und 2 die beiden End- oder Druckplatten, zwischen denen die eigentlichen Wärmeaustauschplatten eingepreßt sind, und zwar sind 3 gegossene, bearbeitete Zwischenplatten und 4 Kanalplatten aus dünnem Blech. Die dünnen Kanalplatten 4 besitzen Führungs- und Abstandsrippen 5, die im Raum für eine der Flüssigkeiten die Dicke der Schicht bestimmen und gleichzeitig zur Führung der Flüssigkeit dienen. 6 sind elastische Dichtungsringe, die rings um die Platten herumlaufen. Die Abb. i und 2 zeigen den Wärmeaustauscher als Erhitzer oder Kühler, durch welche Apparate das Heiz- oder Kühlmittel in mehrfacher Menge strömt als die zu erwärmende oder zu kühlende Flüssigkeit. Beide Flüssigkeiten werden mittels Pumpen durch die Zwischenräume der Platten gedrückt. Dabei wird im Sinne der Erfindung die Heiz- oder Kühlflüssigkeit unter einen so hohen Druck gesetzt, daß sich die dünnen Kanalplatten 4 durchbiegen und sich die Stirnflächen der Stege 5 fest gegen die starren Zwischenplatten 3 legen. Die Abb.2 zeigt das Plattenpaket in Betriebsstellung, wobei von den starren Zwischenplatten 3 einerseits und den Stegen .s andererseits die Kanäle 7, z. B. für die wärmeaufnehmende Flüssigkeit, gebildet werden.
Die A@bb. 3 zeigt d: il gleichen \' organg durch mechanischen Druck. Hier sind wieder 3 die gegossenen und bearbeiteten starren Zwischenplatten und 4 die biegsamen Kanalplatten. An Stelle der aufgeschweißten oder sonstwie befestigten Stege sind hier die Sicken 5 vorgesehen, die in Betriebsstelllung die Kanäle 7 bilden. Das Durchbiegen der Kanalplatten 4 erfolgt hier beim Schließen dies Plattenpaketes durch besondere Knaggen 8, die .auf den starren Zwitschenplatteii 3 vorgesehen sind.
Eine andere Möglichkeit zeigt dann die Abb. q" wo das Durchbiegen der dünnen Kanalplatten ebenfalls durch mechanischen Druck erfolgt. Hier fallen zunächst die starren Zwischenplatten fort, und die Enddruckplatten 9, von denen der Einfachheit halber nur eine gezeichnet ist, sind entsprechend durchgebogen. In. das Plattenpaket sind an geeigneten Stellen besonders geformte Druckstücke io eingebaut. Es ist ersichtlich, daß sich beim Zusammenpressen des Plattenpaketes die dünnen Kanalplatten infolge der besonderen Form der Druckplatten 9 und der Zwischendruckstiicke io durchbüegen, wobei sich die Sicken 5 gegen die Nachbarplatten legen und abgedichtete Kanäle für di"e Strömung der Flüssigkeiten bilden, die in diesem Falle z. B. beide Seiten der Platten in gleicher Menge durchströmen. Es ist möglich, das eingelegte Druckstuck io gegelrenenfalls mit Hohlräumen n i i zu versehen, die gegebenenfalls als Beißhalter benutzt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmeaustauscher mit Kanal- und Zwischenplatten, zwischen denen die Durchflußquerschnitte für die wärmeaustauschenden Mittel verschieden groß sind, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Kanalplatten (4) oder die Zwischenplatten (3) oder beide innerhalb ihrer die gegenseitige Abdichtung bewirkenden Umrandung (6) in der ganzen Fläche durch den während des Betriebes auftretenden Flüssigkeitsdruck oder durch mechanisch wirkenden Druck schüsselförmig durchgebogen werden, wobei die -Abstände der Platten durch Rippen oder Vorsprünge (5, 8) bestimmt werden, die zweckmäßig zur Führung des wärmeaufnehmenden Mittels dienen.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß bei starrenZwischenplatten (3) und bei biegsam ausgebildeten Kanalplatten (4) letztere durch das unter entsprechendem Druck stehende wärmeabgebende Mittel durchgebogen werden und an den Zwischenplatten (3) anliegen (Abb. 2).
3. Wärmeaust.auscher nach den Ansprüchen i und, 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei biegsarnen Kanal- und starren Zwischenplatten letzter, mit Anlagestücken versehen slind und unter der Wirkung des Einspannungsdruckes durchgelrogen werden (Abt. 3). Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d.aß bei biegsamen-Kanal-und Zwischenplatten diese zusammen mit als Heißhalter dienenden Druckstücken (io) eingespannt sind, die infolge ihrer Gestalt die Platten schüsselförmig durchbiegen (Abt. 4). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 573 615, 610 393, 643 I2o, 656695; französische Patentschrift Nr. 782 833; USA.-Patentschrift Nr. 1 828477-