DE8617776U1 - Plattenwärmeaustauscher - Google Patents
PlattenwärmeaustauscherInfo
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Description
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DIPPING. R. LEMCKE -6- 02.07.86
D.R.-ING. H. J. ÖROMMER (1*140/41) L/Bz
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Pforzheimer Straße 46
\ 7518 Bretten
\ 7518 Bretten
Piattenwärmeaustauscher
Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, bestehend aus miteinander fluchtenden, im wesentlichen
rechteckigen und durch Prägen mit einer sickenförmigen Profilierung einheitlicher Gesamttiefe versehenen Platten, die abwechselnd um 180° gegeneinander
gedreht unter Zwischenlage einer Ümfangsdichtung und unter gegenseitiger Anlage der aufeinander zu gerichteten Profilierung benachbarter Platten lösbar zu
einem Stapel gespannt sind, wobei die Platten abwechselnd für ein erstes und ein dazu im wesentlichen
parallel geführtes zweites Medium durch die Umfangs- dichtung umfangene Strömungsräume bilden, die über
miteinander fluchtende, von in den Eckbereichen der Plätten angeordneten Durchbrechungen gebildete Zu-
und Abströmöffnungen mit dem jeweiligen Medium be-
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(14140/41) - 7 -
schickbar sind, wobei ferner die Platten einen mittleren, rechteckigen und zwei auf gegenüberliegenden
Seiten daran anschließende dreieckförmige Wärmeaustauschbereiche aufweisen, und wobei die dreieckförmigen
Bereiche den Strömungsquerschnitt des mittleren Bsreiches auf den der Zu- und Abströmöffnung überführen,
wozu die Profilierung der dreieckförmigen Bereiche im wesentlichen als von den Öffnungen ausgehende und einen gegenseitigen Abstand definierter
Teilung aufweisende Strahlen ausgebildet ist.
Bei derartigen bekannten Wärmeaustauschern sind die verhältnismäßig dünnwandigen und vielfach auch untereinander formgleichen Platten in einem Rahmen zusammengehalten und zwischen dickeren Endplatten zu einem
Stapel gespannt, wobei die Endplatten die Anschlüsse für die Medien enthalten, die entlang dem Plattenstapel über Kanäle geführt werden, die durch die erwähnten Öffnungen der Platten In Verbindung mit entsprechender Ausbildung der Dichtungen gebildet werden.
Was die Strömungsräume zwischen den Platten betrifft,
so werden diese bei entsprechender Ausbildung der Plattenprägung entweder diagonal oder im wesentlichen
parallel zur Längsrichtung der Platten durchströmt, wobei entsprechend entweder einander diagonal gegenüberliegende Durchbrechungen der Platten als Zu- und Abström-
Öffnung dienen oder bezogen auf die vertikale Plattenmitte
auf deren einer Seite gelegene Öffnungen.
Bezüglich der erwähnten dreieckförmigen Plattenbereiche
ist dort die Profilierung in bekannten Fällen in Form von einen gegenseitigen Abstand aufweisenden
Sicken ausgebildet, die ausgehend von der ihnen zugeordneten Plattenöffnungim wesentlichen
strahlenförmig verlaufen und dabei in der Regel mit der vertikalen Symmetrielinie der Platten einen liJinkel
im Bereich von 25 bis 40° einschließen. Dadurch, daß benachbarte
Platten um 180° gegeneinander verdreht sind, überkreuzen sich die Profilierungen der dreieckförmigen
Bereiche benachbarter Platten, wodurch die Platten hier an den Kreuzungspunkten gegeneinander
abgestützt sind.
Die in dieser Form bekannte Ausbildung der dreieckförmigen Plattenbereiche hat jedoch den Nachteil,
einen verhältnismäßig hohen Druckverlust mit sich zu bringen und eine möglichst gleichmäßige Verteilung
des jeweiligen Mediums über die gesamte Dreieckfläche kaum zu ermöglichen oder doch zumindest stark
zu behindern, da hinsichtlich der zwischen den einzelnen Sicken gebildeten Strömungspfade auf dem Weg
zwischen der zugeordneten Plattenöffnung und dem rechteckigen Bereich der Wärmeaustauschfläche ein
Druck- und Medienaustausch kaum stattfinden kann. Da
durch ist über die dreieckförmigen Bereiche die Me dienverteilung derart beeinträchtigt, daß diese Be
reiche auch nur in nachgeordnetem Umfange an der Aufgabe
des Wärmeaustausches beteiligt sein können.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art bezüglich der
Ausbildung der Platten derart abzuändern, daß der durch die dreieckförmigen Bereiche gegebene Druckverlust
herabgesetzt ist und üroer die dreieckförmigen Bereiche eine wesentlich bessere Medienverteilung
erzielt wird, so daß diese Bereiche möglichst vollständig in die am Wärmeaustausch beteiligte Fläche
miteinbezogen sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strahlen des einen dreieckförmigen Bereiches
aus einer Profilierung mit in der Teilung des Strahlenabstandes regelmäßigen, in Längsrichtung
der Strahlen aneinander anschließenden Abschnitten abwechselnd gegenläufiger Prägungsrichtung mit vom
Grundmaterial der Platte ausgehender halber Prägungstiefe bestehen, wobei die Abstände zwischen den Strahlen
durch Anhebung des Grundmaterial Flächen eines Kiveaus
in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden, und daß die Strahlen des anderen dreieckförmigen
Bereiches entlang der Uberdeckung durch die um 180° gedrehten Strahlen des ersten
dreieckförmigen Bereiches eine Profilierung mit zu der des ersten dreieckförmigen Bereiches korrespondierenden
Abschnitten, jedoch entgegengesetzter Prägungsrichtung aufweisen, wobei die Abstände zwischen
den Abschnitten dieser Profilierung ebenfalls
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durch Anheben des Grundmaterials Flächen eines Niveaus
in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden.
Während üblicherweise die Prägung der Platten derart erfolgt, daß ausgehend von dem in eine Presse eingelegten,
tafelförmigen Grundmaterial die Profilierung aus diesem Grundmaterial nur in einer Richtung, herausgeprägt
wird, wira nach der Erfindung für die dreieckförmigen
Bereiche nunmehr durch den Prägevorgang das Niveau des Grundmaterials auf die halbe Höhe bzw.
Tiefe der gesamten Plattenprofilierung verlegt und es
werden von dort ausgehend in gegenläufigen Richtungen die Abschnitte geformt, was bezüglich der im vorliegenden
Fall regelmäßig verarbeiteten Sonderwerkstoffe bereits den erheblichen Vorteil hat, daß die
prägende Verformung auf die Hälfte herabgesetzt ist, wodurch die Prägefähigkeit auch im Hinblick auf
kompliziertere Formen verbessert ist.
Darüber hinaus sind aber nunmehr bezogen auf die erwähnte Strahlenrichtung Querkanäle gebildet, die hinsichtlich
ihres Querschnittes den den Ausgangspunkt der Erfindung bildenden Kanälen in nichts nachctehen,
so daß über die dreieckförmigen Bereiche eine ungehinderte
Medienverteilung gerade auch quer zur Hauptströmungsrichtung stattfinden kann, wodurch einmal
der Druckwiderstand der dreteckx"örmigen Bereiche
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erheblich herabgesetzt und zum anderen diese dreieckförmigen
Bereiche voll in die Wärmeaustauschfläche
liiiteinbezogen sind.
liiiteinbezogen sind.
Ein weiterer* sich ergebender Vorteil besteht darin*
daß nunmehr vom Prägemuster her gesehen Unabhängigkeit
dahingehend besteht, ob der zwischen den benachbarten
Platten gebildete Wärmeaustauschraum zwischen diagonal
oder einseitig von der vertikalen Plattenmitte gelegenen Zu- und Austrittsöffnungen durchströmt werden
soll.
daß nunmehr vom Prägemuster her gesehen Unabhängigkeit
dahingehend besteht, ob der zwischen den benachbarten
Platten gebildete Wärmeaustauschraum zwischen diagonal
oder einseitig von der vertikalen Plattenmitte gelegenen Zu- und Austrittsöffnungen durchströmt werden
soll.
Schließlich stellt sich heraus* daß durch die erfin- I
I dungsgemäße Prägung der dreieckförmigen Bereiche
deren Druckfähigkeit verbessert ist.
Gerade im letztgenannten Zusammenhang hat es sich
als zweckmäßig erwiesen, daß die Abschnitte der Profilierung senkrecht zur Plattenoberfläche einen sinusförmigen Querschnitt oder eine im wesentlichen I
rechteckige Scheitelfläche aufweisen. In diesem Zu- | sammenhang ist es ferner von Vorteil, daß die in f
gegenseitiger Anlage befindlichen Abschnitte benach- i barter Platten bezüglich der Richtung ihres größten |
Querschnittes einen Winkel miteinander einschließen. 1
Dadurch wird ausgeschlossen, daß unter dem Druck, f mit dem der Plattenstapel gespannt ist, aneinanderlie-
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gende Abschnitte voneinander abrutschen können. Was
den genannten gegenseitigen Winkel aneinander in Anlage befindlicher Abschnitte betrifft, so ist für
diesen eine Größenordnung im Bereich von 90° erstrebenswert.
Ausgehend von dem der Profiiierung der dreieckf g-rmiccp
Bereiche zugrunde liegenden Erfindungsgedanken, hat es sich in Weiterbildung der Erfindung als zweckmäßig
erwiesen, eine derartige Profilierung auch für den rechteckigen Bereich der Wärmeaustauschfläche vorzusehen.
Hierzu kann der mittlere, rechteckige Bereich der Platten parallel zur Strömungsrichtung der Medien
eine aus Reihen von aneinander anschließenden Abschnitten gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete
Profilierung mit vom Grundmaterial der Platte ausgehender halber Prägungstiefe aufweisen, wobei die
Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegenseitigen Abstand aufweisen und die Abstände durch
Anhebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung
bilden, und es können die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längsrichtung der Reihen derart gegeneinander
versetzt angeordnet sein, daß Abschnitte einer Prägungsrichturig einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter
Prägungsrichtung der benachbarten, um 18Ö° gedrehten Platten bei Bildung des Plattenstapels
zusammentreffen.
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Eine zweite in diese Richtung gehende Ausbildung kann darin bestehen, daß der mittlere, rechteckige
Bereich der Platten quer zur Strömungsrichtung der Medien eine aus Reihen von aneinander anschließenden
Abschnitten gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilierung mit vom Grundmaterial der Platten ausge-
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Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegenseitigen
Abstand aufweisen und die Abstände durch Anhebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Hohe
der halben Gesamttiefe der Plättenprägung bilden, und daß die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längsrichtung
der Reihen derart gegeneinander versetzt !angeordnet sind, daß Abschnitte einer Prägungsrichtung
einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prä-,gungsrichtung
der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattenstapels zusammentreffen.
Schließlich besteht eine dritte Möglichkeit darin, daß der mittlere, .rechteckige Bereich der Platten in
zwei sich an den jeweiligen dreieckförmigen Bereich anschließende Hälften unterteilt ist, daß die Hälften
eine die Profilierung des an sie angrenzenden dreieckförmigen Bereiches fortsetzende Profilierung aufweisen
und daß zwischen den Hälften ein sich quer zur Strömüngsrichtuhg der Medien über den gesamten Strömungsqüerschhitt
der Plätten erstreckender* ohne
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Verformung des Ürsprüngsmäterials der Pia ten belassener
Übergarigsqüerschnitt ausgebildet ist*
Alle drei genannten Möglichkeiten bieten insbesondere für mit Feststoffen beladene Medien vorteilhefte
Strömungsverhältnisse, wobei je nach den Gegebenheiten des Einzelfalles d«r sinon odsi* uor anderen
Möglichkeit der Vorzug gegeben werden kann je nachdem, ob die Art des mitgeführten Feststoffes be=
sonders berücksichtigt werden muß oder üb zugunsten eines besonders guten Wärmeaustausches eine möglichst
hohe Verwirbelung des Mediums angestrebt werden kanu. Alle Möglichkeiten haben im übrigen
den Vorteil, daß die Strömungsräume auf beiden Seiten der Platten gleichermaßen ausgebildet sind, so
daß ohne besondere Maßnahmen auch zwei feststoffbeladene Medien miteinander in Wärmeaustausch gebracht
werden können.
Schließlich kann in allen vorgenannten Fällen vorgesehen sein, daß die Platten zwischen den dreieckförmigen
Bereichen und dem mittleren, rechteckigen !Bereich einen sich über den gesamten Strömungsquerschnitt
der Medien erstreckenden, ohne Verformung des Ursprüngsmaterials
der Platten belassenen, ebenen Übergangsquerschnitt aufweisen. Dieser Übergang squex* schnitt
wirkt quer zur Längsrichtung der Platten bezüglich des den Plattenstapel spannenden Druckes wie ein Zug-
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anker und sichert damit die Formstabilität der Platten.
Weitere Merkmale -und Einzelheiten der Erfindung eingeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von j Ausführungsformen, die auf der Zeichnung dargestellt
sind; in der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines bekannten Wärmeaustauschers;
Fig. 2 und 3 eine Wärmeaustauschplatte aus Fig. in zwei gegeneinander um 180° gedrehten
Ansichten;
Fig. 4 und 5 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeaustauschplatte
in zwei gegenseitig um 180° gedrehten Dar-Stellungen; |
Fig. 6 die beiden dreieckförmigen Bereiche der
Platte gemäß Fig. 4 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 7 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6;
Fig. 8 eine Abwandlung der Platte gemäß Fig. 4 und
Fig. 9 bis 12 bezüglich des rechteckigen, mittleren Wärmeaustauschbereiches abgev/andelte
Ausführungen der Platte gemäß Fig. 4.
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Fig. 1 zeigt in Explosionsdarstellugg einen Wärmeaustauscher, bei dem zwischen Endplatten 1, 2 ein
Paket von rechteckigen, untereinander gleichen und abwechselnd gegeneinander um 180° gedrehten Wärmeaustauschplatten
3 gespannt ist. In den Eckbereichen der Platten 3 sind über Durchbrechungen Öffnungen 4 bis "T
gebildet, die bei zusammengespannten Plattenpaket,
wie dies bei 8 dargestellt ist, Kanäle 9 bis 12 ergeben, über die zwei Medien zum gegenseitigen Wärmeaustausch
den zwischen den Platten gebildeten Räumen zugeführt werden.
Die zwischen den Platten bestehenden Räume für das Medium sind nach außen durch zwischen benachbarten
Platten eingespannte, umlaufende Dichtungen 13 abgeschlossen, wobei im vorliegenden Falle di° Dichtungen
so ausgebildet sind, daß sie die Räume mit den Öffnungen 4, 6 als Zu- und Abströmöffnungen verbinden. Die
Öffnungen 5 und 7 dienen dabei der Überbrückung eines durch ein Medium beschickten Plattenzwischenraumes
durch das andere Medium.
Die an der Endplatte 2 außen angebrachten Stutzen dienen dem Anschluß für die Zu- und Ableitung der
Medien. Außerdem sind die Wärmeaustauschplatten 3 zwischen den Endplatten 1 und 2 gegen Verschieben
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durch in Ausnehmungen der Platten eingreifende Stangen
geführt, von denen lediglich die untere Stange dargestellt ist.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Platte 3 in der einen und der demgegenüber um 180° gedrehten Form so, wie
sie abwechselnd nacheinander im Plattenstapel zu liegen kommen. Dabei ist deutlicher ersichtlich, daß
die Umfangsdichtung 13 den von ihr umschlossenen Plattenzwischenraum mit den Öffnungen 4 und 6 verbindet,
während die lediglich der Weiterleitung des jeweils anderen Mediums dienenden Öffnungen 5 und 7
gegenüber diesem Plattenzwischenraum abgeschlossen
über die so zwischen den Platten gebildeten und von den
Umfangsdichtungen 13 definierten Strömungsräume weisen die untereinander gleichen Platten eine durch
Prägen hergestellte, wellenförmige Profilierung auf, die die Platten in zwei dreieckförmige Bereiche 16
und 17 sowie einen dazwischen liegenden rechteckigen Bereich 18 aufteilen. Dabei dient die durch strahlenförmig
angeordnete Sicken 19 gebildete Profilierung der dreieckförmigen Bereiche 16 und 17 der Überleitung
der Medien zwischen dem Querschnitt der zugeordneten Öffnung k bzw. 6 und dem Querschnitt doo
rechteckigen V/ärmeaustauschbereiches 18, der selbst eine V-förmigc Profilierunc der dargestellten Art
aufweist.
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Wie ersichtlich, überkreuzen sich die genannten Profilierungen, wenn man Platten der in den Fig. 2 und 3
dargestellten Art abwechselnd aufeinanderlegt, so daß die benachbarten Platten an den Kreuzungsstellen der
Profilierung aneinander anliegen und auf diese Weise gegeneinander abgestützt sind.
Soweit bisher anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben, ist ein Wärmeaustauscher einschließlich seiner Funktion
und sind die bei ihm verwendeten Platten bekannt, wobsi im Hinblick auf das Nachstehende lediglich noch darauf
hinzuweisen ware, daß im bekannten Falle bei der Plattenherstellung die Profilierung in ihrer gesamten
Höhe ausgehend von dem tafelförmigen in eine Presse eingelegten Material durch Prägen nur in einer Richtung
ausgeformt wird, so daß beispielsweise bezogen auf die Fig. 2 und 3 die zwischen den Sicken 19 gebliebenen
ebenen Flächen dem unbearbeitet gelassenen Grundmaterial entsprechen, mithin ausgehend von der Zeichenebene
die Profilierung dor Platten 3 sich in Richtung
auf den Betrachter erstreckt.
Die Fig. k bis 7 veranschaulichen nun eine erste Ausführungsform
der neuen Wärmeaustauschplatte 20, v/obei diese wiederum in Fig. 4 in der einen und in Fig. 5
in der demgegenüber um 180° gedrehten Lage dargestellt ist. Die Platte 20 stimmt in ihrer Ausbildung zum
großen Teil mit der Platte 3 überein, weshalb auch insoweit die bereits früher verwendeten Bezugszeichen
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Was den anderen dreieckförmigen Bereich 25 betrifft,
der sich an die Öffnung 4 anschließt, so weist dieser entlang der Überdeckung
durch die um 180 gedrehten Linien von Abschnitten 22, 23 des ersten dreieckförmigen Bereiches 21
eine Profilierung mit zu der des ersten dreieckförmigen Bereiches 21 korrespondierenden Abschnitten
26, 27, jedoch entgegengesetzt der Prägüngsrichtung auf, wobei die Abstände 28 dieser Profilierung
ebenfalls durch Anheben des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe
wieder verwendet sind*
Abweichend ist ,jedoch bei der neuen Platte einer der
dreieckförmigen Bereiche 21» im vorliegenden Falle der
mit der Öffnung 6 in Verbindung stehende Bereich, derart ausgebildet* daß die von der Öffnung strahlenförmig
ausgehende Profilierung aus aneinander anschließenden Abschnitten 22, 23 abwechselnd gegenläufiger
Prägungsrichtung bestehen, wobei im vorliegenden Falle ausgehend von der Ebene 24 die Abschnitte
22 auf den Betrachter 2u und die Abschnitte 23 vom Betrachter Weg geprägt sind* Ausgangspunkt
ist dabei, daß die Ebene 24 ausgehend von der Ebene des Grundmaterials, aus dem die Platte geprägt
ist und die durch die Zeichenebene dargestellt ist, um die Hälfte der Gesamttiefe der Plattenprägung
angehoben, im vorliegenden Falle also auf den Betrachter zu versetzt ist.
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- 20
der Plattenpragüng bilden» Legt man also die in Fig. 5 dargestellte Platte auf die in Fig* 4 dargestellte, so kommen oben Abschnitte 27 des dreieckförmigen
Bereiches 25 auf Abschnitten 22 des dreieckförmigen Bereiches 21 zu liegen und unten
Abschnitte 23 auf Abschnitten 26. Andererseits besteht zwischen den jeweils daneben angeordneten Abschnitten
ein der doppelten Gesamtprägungstiefe der Platten entsprechender Abstand. Schließlich entspricht
der Abstand zwischen den Flächen 24 und der einfachen Gesamtprägungstiefe jeder Platte.
Auf diese Weise gehen von den Öffnungen 4 und 6 strahlenförmig Strömungsquerschnitte auf den rechteckigen Wärmeaustauschbereich 18, die quer zur Richtung
der Strahlen im Rhythmus des gegenseitigen Abstandes benachbarter Strahlen miteinander durch
Kanalstücke der einfachen Gesamttiefe der Plattenprägung
miteinander verbunden sind, so daß über die gesamten dreieckförmigen Bereiche eine optimale
Verteilung des jeweiligen Mediums stattfinden kann Und andererseits der Strömungswiderstand der dreieckförmigen
Bereiche stark herabgesetzt ist. Durch die gute Medienverteilung können die dreieckförmigen
Bereiche ebenso wie die rechteckigen Bereiche 18 praktisch vollständig am Wärmeaustausch
zwischen den beiden Medien teilnehmen.
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- 21
Der obere und Untere dreieckförmige Bereich der in
Fig. 4 dargestellten Platte 20 ist in B4Ig. &bgr; zur
besseren Veranschaulichung unter Fortlassung der Ümfangsdichtung noch einmal vergrößert dargestellt,
wobei zur Erläuterung auf die vorhergehende Beschreibung insbesondere der Fig. 4 Bezug genommen wird.
Fig. 7 veranschaulicht die Schnittansicht etwa gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6. Hier ist durch
die Linie 29 die Ausgangsebene verdeutlicht, von der aus das Plattenmaterial durch Prägeverformung mit
einer Profilierung versehen wird. Die Wellen des rechteckigen Bereiches 18 stellen dabei die Gesamttiefe
der Prägung dar, während bei der Ziffer 24 das um die halbe Prägungstiefe angehobene Niveau
des Grundmaterial ersichtlich ist, von dem ausgehend bei den dreieckfÖrmigen Bereichen die Abschnitte
22 und 23 in entgegengesetzter Richtung jeweils um die Hälfte der gesamten Prägungstiefe ausgeformt
sind.
Wie aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, haben die Ab
schnitte 22, 23 und 26, 27 der Profilierung eine im
wesentlichen rechteckige Scheitelfläche, wobei benachbarte Abschnitte bezüglich des größeren Querschnittes
der Scheitelfläche im vorliegenden Falle um einen Winkel im Bereich von 66-° gegeneinander gedreht
sind, derart* daß aüfeiriänderiiegende Scheitelflächen
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- 22 -
benachbarter Platten ebenfalls um diesel Winkel gegeneinander
gedreht sind* Dadurch ist mit Sicherheit verhindert, daß die Profilierungen benachbarter Platten
unter dem Druck der Kraft, mit dem die Platten zum
Stapel gespannt werden, bei gegenseitiger seitlicher Verschiebung ineinanderrutschen können.
Außerdem ist aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, daß zwischen den dreieckförmigen Bereichen 21 und 25
einerseits und dem rechteckigen Bereich 18 andererseits ein sich über den gesamten Strömungsquerschnitt der
Medien erstreckender, ohne Verformung des Ursprungsmaterials der Platten belassener, ebener Übergangsquerschnitt
30, 31 vorhanden ist, der sich quer zur Längsrichtung der Platten wie ein Zuganker auswirkt
und die Formstabilität der Platten garantiert.
Fig. 8 zeigt eine Platte 31 unter Fortlassung der Umfangsdichtung, die mit der Platte 20 gdmäß Fig. 4
weitgehend übereinstimmt, weshalb insoweit die dortige Bezifferung ohne nochmalige Beschreibung wiederholt
ist.
Abweichung besteht im oberen dreieckförmigen Bereich
32, bei dem hier die ausgehend vom angehobenen Niveau 33 des Grundmaterials auf den Betrachter
zu, also nach oben ausgeprägten Abschnitte 34 und die vom Betrachter fort, also nach unten geprägten
Abschnitte 35 so bemessen sind, daß die Abschnitte 34 in Längsrichtung der durch benachbarte
Abschnitte gebildeten Strahlen die Abschnitte 35 seitlich nicht überragen.
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- 23 -
Die Fig. 9 bis 12 zeigen schließlich unter Fortlassung der Umfangsdichtung Platten 36 bis 39, bei denen
der jeweilige rechteckige, mittlere Bereich 40 bis 43 in seiner Prägung entsprechend den bisher
anhand der Fig. 4 bis S beschriebenen dreieckför-Eigen Bereiche ausgebildet ist.
Dazu weist der mittlere Bereich 40 gemäß Fig. 9 ■
parallel zur Strömungsrichtung der Medien eine aus f
Reihen 44 von aneinander anschließenden Abschnitten 45 |
und 46 gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete |
Profilierung halber Prägungstiefe auf, wobei die |
Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegen- !
seitigen Abstand 47 aufweisen und die Abstände >
durch Anhebung des Grundmaterial Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung
bilden, wie dies vorher bereits anhand
eer dreieckförmigen Bereiche im einzelnen erläutert \
wurde. Außerdem ist dafür gesorgt, daß die Ab- '
schnitte 45, 46 gegenläufiger Prägung in Längsrich- !
tung der Reihen 44 derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß Abschnitte einer Prägungsrichtung
einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prägungsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten
Platten bei Bildung des Plattenstapels zusammentreffen. Auf diese Weise entstehen auch hier wiederum
in Längsrichtung der Reihen 44 Strömungsquerschnitte, die quer zu dieser Längsrichtung
durch kurze Kanäle miteinander verbunden sind. Platten dieser Mittelfeldprägung erscheinen besonders
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- 24 -
geeignet für den Wärmeaustausch von mit Feststoffen
belasteten Medien, wobei auch beide Medien Feststoffe mitführen können, da alle zwischen derartigen Platten
gebildeten Strömungsräume gleichermaßen ausgebildet und geeignet sind.
Die Platten der in Fig. 10 dargestellten Art unterscheiden sich von denen gemäß Fig. 9 dadurch, daß hier
die Reihen 48 quer zur Strömungsrichtung nebeneinanderlegen, aber wiederum eine von aneinander anschließenden
Abschnitten 49, 50 gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilierung mit vom Grundmaterial
der Platten ausgehender halber Prägungstiefe aufweisen, wobei die Reihen 48 quer zu ihrer
LängserStreckung einen gegenseitigen Abstand 51 haben und die Abstände durch Anhebung des Grundmaterials
Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden. Selbstverständlich
sind hier ebenso die Abschnitte 49 und der beiden Prägungsrichtungen derart gegeneinander
versetzt, daß Abschnitte einer Prägungsrichtung einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prägungsrichtung
der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattenstapels zusammentreffen.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Platte 38 ist bezogen auf die in Fig. 4 dargestellte Platte das
rechteckige Mittelfeld in seiner Prägung jeweils
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- 25 -
zur Hälfte die Fortsetzung der Prägung der dreieckförmigen
Bereiche 21 bzw. 25 der Plattenenden, wobei diese beiden Profilierungsarten in der Plattenmitte
durch einen sich quer zur Strömungsrichtung der Medien erstreckenden, -jnverforint belassenen
Querschnitt 52 voneinander getrennt sind.
Schließlich ist die Platte 39 gemäß Fig. 12 ausgehend von der in Fig. 8 dargestellten Platte dadurch
entstanden, daß die Profilierung der dortigen dreieckförmigen Bereiche 32 bzw. 25 in Strömungsrichtung
gesehen über die halbe Plattenlänge fortgeführt wurde, wobei die beiden Profilierungsarten
wiederum in der Plattenmitte durch einen unverformten Querschnitt 53 voneinander getrennt sind.
Entsprechend der Schilderung zu den dreieckförmigen Bereichen anhand der Fig. 4 bis 8 gilt bezüglich
der gegenseitigen Abstützung aufeinanderliegendsr
Platten, die gegenseitig um 180° verdreht sind, das gleiche für die Platten gemäß Fig. 11 und 12.
Bei den Platten gemäß den Fig. 4 bis 12 sind die Strömungsverhältnisse jeweils so beschrieben und
teilweise dargestellt, daß das Medium bezogen auf die vertikale Mittellinie der Platten sich zwischen
auf einer Seite dieser Mittellinie befindlichen Öffnungen bewegt. Die neue Profilierung erlaubt aber
ebensogut eine Bewegung der Medien zwischen diagonal
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einander gegenüberliegenden Öffnungen, wozu es lediglich einer entsprechend geänderten Ausbildung
der Umfangsdichtung bedarf.
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Claims (1)
- PATENTANWÄLTE " " " * ** *"DIPL-ING. R. LEMCKE (?4?40/41) L/BzDR.-INQ. H. J. BROMMERAMALl EN STRASS E 26 KARLSRUHE 1TELEFON (0721) 28778-S TELEFAX (0721) 21105¥., Schmidt GmbH & Co. KG
Pforzheimer Straße 46
7518 Bretteneansprüche1. Wärmeaustauscher, bestehend aus miteinander fluchtenden, im wesentlichen rechteckigen und durch Prägen mit einer sickenförmigen Profilierung einheitlicher GeseJnttiefe versehenen Platten, die abwechselnd um 180° gegeneinander gedreht unter Zwischenlage einer Umfangsdichtunö' und unter gegenseitiger Anlage der aufeinander zu gerichteten Profilierung benachbarter Platten lösbar zu einem Stapel gespannt sind, wobei die Platten abwechselnd für ein erstes und ein dazu im wesentlichen parallel geführtes zweites Medium durch die Umfangsdichtung umfangene Strömungsräume bilden, die über miteinander fluchtende, von in den Eckbereichen der Platten angeordneten Durchbrechungen gebildete Zu- und Abströmöffnungen mit dem jeweiligen Medium beschickbar sind, wobei ferner die Platten einen mittleren, rechteckigen und zwei auf gegenüberliegenden Seiten daran anschließende dreieckförmige Wärmeaustauschbereiche aufweisen, und wobei die drei-H 41 I llllllli IHI < I(Il »t I I < I«I IK I I I llllt &iacgr; t i « * I II»• •III« I IlIl Il life« &Iacgr; I If(14140/41) - 2 -eckförmigen Bereiche den Strömungsquerschnitt des mittleren Bereiches auf den der Zu- und Abströmöffnung überführen, wozu die Profilierung der dreieckförmigen Bereiche im wesentlichen als von den Öffnungen ausgehende und einen gegenseitigen Abstand definierter Teilung aufweisende Strahlen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,daß die Strahlen des einen dreieckförmigen Ber/.lches (21, 32) aus siner Profilierung mit in der !teilung des Strahlenabstandes regelmäßigen, in Längsrichtung der Strahlen aneinander anschließenden Abschnitten (22, 23; 34, 35) abwechselnd gegenläufiger Prägungsrichtung mit vom Grundmaterial der Platte (20, 31, 36 bis 39) ausgehender halber Prägungstiefe bestehen, wobei die Abstände (24, 33) zwischen den Strahlen durch Anhebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden, und daß die Strahlen des anderen dreieckförmigen Bereiches (25) entlang der überdeckung durch die um 180° gedrehten Strahlen des ersten dreieckförmigen Bereiches eine Profilierung mit zu der des ersten dreieckförmigen Bereiches korrespondierenden Abschnitten (26, 27), jedoch entgegengesetzter Prägungsrichtung aufweisen, wobei die Abstände (28) zwischen den Abschnitten dieser Profilierung ebenfalls durch Anheben des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden.• » I ·i ti I I ·• · MH a . tilt H 44t &igr; · I lit · t > a'« <► '# * i* itHi ^i Ut2♦ Wärmeaustauscher nach Anspruch 1* dadurch gekerin» zeichnet, daß die Abschnitte (22, 23; 26, 27} 34, 35) der Profilierung senkrecht zur Plattenoberfiäche einen sinusförmigen Querschnitt oder eine im wesentlichen rechteckige Scheitelfläche aufweisen.3* Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in gegenseitiger Anlage befindlichen Abschnitte (22, 23, 26, 27) benachbarter Platten bezüglich der Richtung ihres größten Querschnittes einen Winkel miteinander einschließen.4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel im Bereich von 90° liegt*5. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (20) zwischen den dreieckförmigen Bereichen (21, 25) und dem mittleren, rechteckigen Bereich (18) einen sich über den gesamten Strömungsquerschnitt der Medien erstreckenden, ohne Verformung des Ursprungsmaterials der Platten belassenen, ebenen Übergangsquerschnitt (30, 31) aufweisen.6. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, rechteckige Bereich (40) der Platten (36) parallel zur Strömühgsrichtüng der Medien eine aus Reihen (44) von aneinander anschließenden Abschnitten (45, 46)• · · I · · it lit» ti it•lit · · » aiiiM ti · · « et etgegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profil Ie-rung mit vom Grundmaterial der Platten ausgehender halber Prägungstiefe aufweist, wobei die Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegenseitigen Abstand (47) aufweisen und die Abstände durch Anhebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden, und daß die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längsrichtung der Reihen derart gegeneinander versetzt angeordnet sind* daß Abschnitte einer Prägungsrichtung einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prägungsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattenstapels zusammentreffen.7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, rechteckige Bereich (41) der Platten (37) quer zur Strömungsrichtung der Medien eine aus Reihen (48) von aneinander anschließenden Abschnitten (49, 50) gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilierung mit vom Grundmaterial der Platten ausgehender halber Prägungstiefe aufweist, wobei die Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegenseitigen Abstand (51) aufweisen und die Abstände durch Anhebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesämttiefe der Plattenprägüng bilden, und daß die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längsrichtung der Reihen derart gegeneinanderit i i · · < ■ .I i · I It· Φ « · ·&iacgr;&igr; i &iacgr; · · &igr; <» tiversetzt angeordnet siiidj daß Abschnitte einer PrägUhgörichtürig einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prägüngsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Piattenstapels zusammentreffen.6. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche i j bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere,! rechteckige Bereich (42, 43) der Platten (58, 39); in zwei sich an den jeweiligen dreieckförraigen Be-reich (21, 25» 32) anschließende Hälften unterteiltj ist, daß die Hälften eine die Profilierung des artsie angrenzenden dreieckförmigen Bereiches fortsetzende Profilierung aufweisen und daß zwischen den Hälften ein sich quer zur Strömungsrichtung der Medien über den gesamten Strömungsquerschnitt der Platten erstreckender, ohne Verformung des Ursprungsmatefials der Platten belassener Übergangsquerschnitt (52, 53) ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19868617776 DE8617776U1 (de) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | Plattenwärmeaustauscher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19868617776 DE8617776U1 (de) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | Plattenwärmeaustauscher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8617776U1 true DE8617776U1 (de) | 1987-11-12 |
Family
ID=6796131
Family Applications (1)
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DE19868617776 Expired DE8617776U1 (de) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | Plattenwärmeaustauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE8617776U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3660437A1 (de) * | 2018-11-29 | 2020-06-03 | Alfa Laval Corporate AB | Plattenwärmetauscher und wärmetauschplatte zur behandlung einer zufuhr wie etwa meerwasser |
-
1986
- 1986-07-03 DE DE19868617776 patent/DE8617776U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3660437A1 (de) * | 2018-11-29 | 2020-06-03 | Alfa Laval Corporate AB | Plattenwärmetauscher und wärmetauschplatte zur behandlung einer zufuhr wie etwa meerwasser |
WO2020108983A1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Alfa Laval Corporate Ab | A plate heat exchanger and a heat exchanging plate for treating a feed such as sea water |
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