DE835894C

DE835894C - Plattenwaermeaustauscher

Info

Publication number: DE835894C
Application number: DEB3317A
Authority: DE
Inventors: Pontus Larsson Hytte
Original assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Current assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Priority date: 1942-12-23
Filing date: 1943-11-13
Publication date: 1952-04-07

Description

Plattenwärmeaustauscher Bei Plattenwärmeaustauschern ist es gebräuchlich, die einzelnen Platten mittels längs dem Rande der Platten und um deren Verbindungsöffnungen vorgesehener Gummipackungen gegeneinander zu dichten. Die gesamte Länge der Packungen wird dabei sehr erheblich, was entsprechend hohe Unkosten zur Folge hat. Wenn ätzende Flüssigkeiten im Apparat behandelt werden, werden die Haltbarkeit der Packungen gering und demzufolge die Unterhaltungskosten hoch. Außerdem verursachen die Packungen bei derartiger Anwendung leicht Betriebsstörungen. Nach der Erfindung werden die Platten durch Schweißen, Löten oder in anderer Weise längs dein Rande der Platten und um die öffnungen ständig miteinander verbunden. Die Schweißnaht usw. ersetzt also die Packung. In dieser Weise wird eine Anzahl Platten, beispielsweise 2o, zu einem Plattenpaket zusammengebaut, das in den Wärmeaustauscher eingesetzt werden kann. Dieser kann aus einer größeren oder kleineren Anzahl derartiger Plattenpakete bestehen. Die Pakete müssen natürlich gegeneinander und gegen das Apparatgestell und übrige Platten, z. B. Druckplatten und Kupplungsplatten, in üblicher Weise abgedichtet werden. Die Pakete können gegebenenfalls aber auch durch 1>~ sondere Dichtungsplatten, die mit Packungen für den Zweck versehen sind, gegeneinander gedichtet «-erden. Diese Packungen können gegebenenfalls durch N-Ietallbekleidung gegen ätzende Flüssigkeiten geschützt werden. Die Plattenzwischenräume der einzelnen -Pakete können parallel- oder seriengekuppelt sein. Wenn die Platten eines Paketes parallel gekuppelt sind, empfiehlt es sich oft, einige oder sämtliche Pakete serienzukuppeln. Um eine solche Serienkupplung zu bewirken, können Zwischenplatten angewendet werden, die vor gewissen Plattenlöchern keine Öffnungen haben.
L'in die erforderlichen Verbindungen zwischen den Plattenzwischenräumen und den Distributionskanälen des Paketes zu bewirken, müssen die Platten an den verschiedenen Öffnungen verschiedene Form haben. Es besteht aber auch die Möglichkeit, alle Platten gleich auszuführen und die erforderlichen Verbindungen durch Drehen jeder zweiten Platte um 18o° um eine in der Plattenebene gelegene Achse zu erreichen. Die Platten sollen dann symmetrisch sein, so daß die eine Hälfte ein Spiegelbild der anderen Hälfte bildet, wenigstens bezüglich der Ein- und Ablauflöcher und des zum Schweißen usw. bestimmten Dichtungsrandes. Die Endplatten jedes Paketes sollen plan sein, damit die Pakete bequem aneinander und an plane Druckplatten und Kupplungsplatten angeschlossen werden können.
Die Symmetrie des Spiegelbildes braucht nicht vollständig zu sein. Wenn die wirksame Fläche der Platten gefaltet ist, sollen die Falten zweier Nachbarplatten zweckmäßig verschoben sein, z. B. entsprechend einer halben Falte, um eine wirksame Turbulenz zu erreichen. Ferner sollen die Stützorgane der einen Platte verschoben sein, so daß sie nicht gerade vor den entsprechenden Teilen der anderen Platte liegen.
Die Plattenpakete und evtl. Zwischenplatten und Kupplungsplatten sind auf einer oder mehreren Tragstangen im Apparat aufgehängt. Sie sollen zweckmäßig mit besonderen Tragorganen ausgerüstet sein, die von der Platte oder dem Plattenpaket entfernt werden können, so daß diese je für sich aus dem Apparat herausgenommen werden können.
Es kann zweckmäßig sein, die Pakete oder die Platten in üblicher Weise gegeneinanderzupressen. Hierdurch werden die Platten sicher abgedichtet.

Die Platten können zweckmäßig aus rostfreiem Stahlblech ausgeführt sein, aber auch andere Metalle, wie Eisen, Kupfer, Messing usw., können zur Anwendung kommen. Es dürfte sich empfehlen, die einzelnen Platten durch Widerstandsschweißen zusammenzufügen. Die Platten müssen natürlich derart gepreßt sein, daß ein zweckmäßiger Zwischenraum erhalten wird, wenn sie zusammengebaut werden. Jede Platte bekommt dann an der Kante zwei Dichtungsgebiete, ein inneres und ein äußere, wo das Zusammenfügen erfolgt. Zuerst

werden die Platten zwei und zwei zusammengebaut,

wobei die inneren Dichtungsgebiete der beiden

Platten zusammengeschweißt werden. Darauf wird

eine Anzahl zusainniengescliweißter Platten zu

einem Paket zusammengebaut, wobei die äußeren

Dichtungsgebiete der Platten zusammengefügt

werden. Dies gilt auch von den gewöhnlich vier Öff-

nungen der Platten.

Die Anzahl der Platten kann in jedem Paket

verschieden sein. In gewissen Fällen ist die im

Paket vorhandene Anzahl der Platten auf zwei

beschränkt. Diese aus zwei zusammengeschweißten

Platten bestehenden Pakete werden dann gegen-

einander mittels Packungen gedichtet.

Die Platten sind in üblicher \\'eise mit auf-

gepreßten Stütz,N"arzeri versehen, die gegen die

Nachbarplatte ariliegeri. Auch diese Beriihrungs-

punkte zwischen den Platten können zweckmäßig

zusammengeschweißt werden.

Anstatt daß man in der soeheri beschriebenen

Weise die Plattenpakete nebeneinander auf eine

oder mehrere Stangen aufhängt. können die Platten

aufeinandergelegt werden, so daß sie einen Stapel

bilden, worin die Platten mittels Schraubenbolzen

od. dgl. zusammengedrückt werden.

Die Zeichnungen zeigen einige beispielsweise

Ausführungsformen der Erfindung.

Abb. i veranschaulicht einen senkrechten Schnitt

durch einen Plattenwärineaustatischer reit erfin-

dungsgemäß angeordneten Platten,

Abb. 2 eine Einzelheit des _\1iparates,

Abb. 3 eine Oberansicht einer Platte nach

Abt>. i, die

Abb. 8 und 9 eine andere :\usführungsforin der

Erfindung und die

Abb. A. bis 7 und 1o bis 12 E=inzelheiten.

Das Gestell i ist in üblicher Weise mit einer

:\nschlußebene 2 versehen, gegen die ein aus einer

Anzahl Platten 4 und 5 liestellerides Paket 3 anliegt.

Die Platten 4 und 5 können gleicher Ausführung

sein, wobei die Platte 5 um 18o' zur Platte 4 um

eine in der Plattenebne liegende Achse gedreht ist.

Man erhält dabei die in Abb. i gezeigten Berüh-

rungspunkte zwischen den einzelnen Platten. Diese

Berührungspunkte werden miteinander zusammen-

geschweißt. Das Paket endet links finit einer

ebenen Platte 6 und rechts mit einer hauptsächlich

ebenen Platte 7, die aber an den Öffnungen mit

heruntergepreßten Teilen 8 versehen ist, die mit der

NTachbarplatte zusammengescliNceil.it werden. Das

Paket ist rechts an eine mit Durchgängen io und

Packungen 20 verschone Zwischenplatte 9 ange-

schlossen. Rechts vorn Plattenpaket < hefindet sich

ein andres, dem Paket 3 ähnliches Plattenpaket 12.

An der rechten Seite dieses Paketes liegt eine

Druckplatte 13, die mittels zweier- Schrauben 14

gegen die Plattenpakete angesetzt werden kann.

Sämtliche Platten sind auf eine obere Stange 15

gleitbar aufgehängt und @@-er<len unten von einer

Stange 16 geführt. Die Z@@-ischenplatte kann breiter

gemacht und mit Zu- und :\1>flußkanälen für bei-

spielsweise Kühlflüssigkeit -ersehen «-erden und

wird dann Anschlußplatte genannt.

Abb. 2 zeigt eine Einzelheit des Plattenpaketes 3. hie Platten sind an den wärmeübertragenden Flächen gefaltet, aber in den Falten sind Stützorgane 1 7 und 18 vorgesehen, die den Abstand der Platten voneinander bestimmen. Die gegenseitige Lage der Stützorgane geht aus Abb. 3 hervor.

Abb.3 zeigt ein Plattenpaket im Schnitt längs einer Platte. Diejenigen Teile der Platte, die mit der Nachbarplatte zusammengeschweißt werden, sind schraffiert. 1)iejeriigeil Flächen, die mit der vorderen Nachbarplatte zusammenzufügen sind, sind in bestimmter Richtung schraffiert, und diejenigen Platten, die mit der hinteren Nachbarplatte verbunden Nverden, sind in der entgegengesetzten Richtung schraffiert. Ferner geht aus Abb. 3 hervor, daß die Platten um eine Mittellinie symmetrisch sind. Die obere und untere Hälfte der Platte sind Spiegelbilder voneinander, mit Ausnahme der Falten und der Stützorgane. Die letzteren sind derart verschoben, daß die Stützorgane zweier Nachbarplatten nicht gerade voreinander liegen.
Abb. d zeigt eine Zwischenplatte g. Die Verbindungsöffnung io besteht aus einem eingeschraubten Teil ig, der mit Packungsringen 20 versehen ist. -1b. 5 zeigt in größerem Maßstabe die Form der Packung 2o. Der Teil ig kann zweckmäßig aus rostfreiem Material ausgeführt werden, während der 'feil 9 aus einfacherem Material besteht. Abb. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Abdichtung der Verbindungsöffnung io. Hier wird ein Dichtungsring 20 in die Seitenwand der Verbindungs-Öffnung eingesetzt. Die Packung 2o kann alternativ mit einer dünnen Blechschicht 21 aus rostfreiem Stahlmaterial gefüttert sein, wie in A11. d und 6 gezeigt. In denjenigen Fällen, wenn die Öffnung io der Zwischenplatte verschlossen sein muß, kann inan zwei dünne Blechscheiben 22, wie in Abb. 7 dargestellt, zweckmäßig aus rostfreiem Material verwenden. Die Blechbekleidungen 21 und 22 sind dazu bestimmt, das Gummimaterial gegen ätzende Flüssigkeiten zum Teil zu schützen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, dargestellt in den Abb.8 bis 12, ist das von zwei gepreßten Platten 23 und 2.4 gebildete Paket 2,5 an ein ähnliches Paket 26 mittels einer 1'acl<tittg 27 angeschlossen, die sich rings um den Umkreis des Plattenpaketes erstreckt. Diese Pakkung ist in -b1>. < gekreuzt schraffiert. An verschiedenen Stellen des Umkreises ist der Durchschnitt der Packung verschieden. An der Langseite ist der Durchschnitt wie in !111. io und i i veranschaulicht, aber an der inneren Kante einer Verbindungsöffnung hat die Packung den in -b1. 12 gezeigten Durchschnitt. Die Packung ist dort mit zwei N titelt 28 verseben, und zwar eine auf jeder Seite, die zur .11>leitung evtl. hinausleckender l#Iiissigkeit dienen, so daß diese nicht von den Verbindttngsö ffnungen in den Plattenzwischenraum oder unigekehrt strömen kann. Eine gewisse Anzahl durch Packungen verbundener Plattenpakete kann eine größere, den Plattenpaketen 3 und 12 in t11>1>. r eiitshrecheti<ie Einheit bilden. Die Pakktingen sind zwcckm:iljig mit Wulsten 29, evtl. aus härterem Gummi, an der freien Außenkante oder an der Innenkante oder an beiden versehen. Diese Wulste dienen dazu, die Lage der Packung im Verhältnis zu den Platten zu bestimmen und diese zueinander zu führen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Plattenwärmeaustauscher, gekennzeichnet durch eine Anzahl nebeneinander gelegener Wärmeaustauschplatten, die längs dem Rande der Platte und an deren Verbindungsöffnungen zur Bildung eines oder mehrerer Pakete im Apparat ständig und dicht miteinander verbunden sind, welche Pakete gegeneinander bzw. gegen andere Teile des Apparates mittels Pakkungen abgedichtet sind.
2. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Platte aus dünnem Blech formgepreßt und mit zwei Dichtungsstellen versehen ist, von welchen die eine außerhalb der anderen liegt, wobei Nachbarplatten an den Dichtungsstellen ständig miteinander verbunden sind.
3. Verfahren zum Herstellen des Plattenpaketes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten an den inneren Dichtungsstellen paarweise miteinander verbunden werden und die Plattenpaare danach an den äußeren Dichtungsstellen miteinander verbunden werden.
4. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten des Paketes untereinander gleich sind, aber jede zweite Platte um i8o° zu den übrigen Platten um eine in der Plattenebene liegende Achse gedreht sind.
5. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hälfte der Platte ein Spiegelbild der anderen Hälfte bildet, wenigstens was die Dichtungsstellen anbetrifft.
6. Plattenwärmeaustausch-er nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten zu einer Anzahl untereinander gleicher Pakete zusammengefügt sind, die miteinander und mit dem Apparategestell lösbar verbunden sind.
7. Plattenwärmeaustau'scher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Packungen mit Schutzüberzügen aus korrosionsfreiem Material versehen sind, beispielsweise rostfreiem Stahl, in der Form voll dünnen, federnden Schichten. B. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwischen den Plattenpaketen angeordneten Zwischenplatten (9), für gewünschte Kupplung mit erforderlicher Anzahl Durchgangsöffnungen (i o) versehen, die zweckmäßig von Packungen in an und für sich bekannter Weise umgeben sind. c. Plattenwärnieaustauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, claß eine oder mehrere der Zwischenplatten als Anschlußplatten angeordnet sind, um die Verbindungen zwischen den Plattenpaketen und Anschlußleitungen zu bewirken. io. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenpakete bzw. die Zwischen- und Anschlußplatten mit zweckmäßig losnehmbaren Aufhängeteilen versehen sind, zum Aufhängen derselben auf eine Stange oder andere Tragkörper. i i. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenpakete und die Platten derart angeordnet sind, mittels Schrauben (i4) od. dgl. zusammengeklemmt zu werden. 12. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Platten mit aufgepreßten Stützwarzen (18) oder anderen Stützorganen (i7) in an und für sich bekannter Weise versehen sind. 13. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten auch an den Stützwarzen miteinander verbunden sind. 14. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenpaket von hauptsächlich ebenen Platten beendet wird. 15. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten zwei und zwei zu Einheiten zusammengeschweißt sind, die miteinander mittels Packungen dicht verbunden sind und zusammen eine größere Einheit von Platten bzw. ein größeres Plattenpaket im Wärmeaustauscher bilden. 16. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Packungen an der inneren Seite der Verbindungsöffnungen der Platte mit Lecknuten (28) versehen sind, die zur freien Kante der Pakkung führen. 17- Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Packungen in der Hauptsache eben und gleich dick, aber in ihren inneren und/oder äußeren Kanten mit evtl. aus härterem Gummi bestehenden Wulsten (29) zur Bestimmung der Lage der Packung zwischen den Platten versehen sind.