DE863816C

DE863816C - Plattenwaermeaustauscher mit parallelen gewellten Waenden

Info

Publication number: DE863816C
Application number: DEA13608A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Ing Nuernberg
Original assignee: AHLBORN E AG
Current assignee: AHLBORN E AG
Priority date: 1951-07-03
Filing date: 1951-07-03
Publication date: 1953-01-19

Description

Plattenwärmeaustauscher mit parallelen gewellten Wänden Die Erfindung bezieht sich auf Plattenwärmeaustauscher mit parallelen gewellten Wänden. Bei diesen Wärmeaustausdhern ist die die Wärme Übertragende Fläche verhältnismäßig groß. Die Heizflächen: lassen sich auch gut reinigen, was für Plattenwärmeaustauscher in Molkereien und ähnlichen Betrieben, in denen Nahrungsmittel erhitzt werden, wichtig ist. Durch den wellenförmigen Weg, den die Wärmeaustauschmittel zurücklegen, tritt eine gewisse Turbulenz ein, die ebenfalls dem guten Wärmeaustausch förderlich ist. Die Bewegung der Flüssigkeitsteilchen auf den gewellten Oberflächen erschwert auch die unerwünschte Bildung von Ansätzen.
Die gewellten Bleche werden einesteils zu Platten, mit Dichtungsflächen oder -schnüren versehen, verwendet, andernteils als einfache Schalt-bzw. Zwischenbleche benutzt. Diese Platten und Zwischenbleche werden, derart zusammengelegt, daß sich für die die Wärme austauschenden Flüssigkeiten eigene Fließwege ergeben, und zwar entweder im Gleichstrom oder Gegenstrom oder Kreuzstrom.
Nach der Erfindung weisen die gewellten Wände mit den Wellen verlaufende Ausprägungen auf, deren Höhe gleich dem Abstand der Wände voneinander ist und die in solchen Abständen von. den Längskanten der Wände angeordnet sind, daß beim Aneinandersetzen von zwei Wänden nach relativer Drehung in der Wandebene um r8o° die Ausprägungen gegeneinander versetzt liegen. Hierdurch werden mehrere wichtige Vorteile erreicht. Unter der Einwirkung der Druckunterschiede zwischen den die Wärme austauschenden Flüssigkeiten können, sich die gewellten Bleche nicht mehr senkrecht zur Blechfläche durchbiegen. Je zwei benachbarte Bleche stützen sich wirksam aneinander ab. Dabei können alle Bleche gewissermaßen nach der gleichen Schablone hergestellt werden; die gegenseitige. Abstützung hat nur zur Voraussetzung, daß beim Aneinandersetzen der Wärmeaustaüschelemente zu einem Plattenpaket die sich abwechselnden Platten und Zwischenbleche um i8o° in ihrer Hauptebene gegeneinander gedreht sind.
Eine gleichmäßige Beaufschlagung der durch die Ausprägungen entstandenen Felder kann nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch bewirkt werden, daß die ebenen Teile der gewellten Wände mit Leitflächen versehen werden. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Ausprägungen bis zu je einem Abdichtungsrand der Platte verlängert werden, derart, daß das Wärmeaustauschmittel nacheinander verschiedene Zonen der Platte durchläuft. In den Erhitzüngsabteilungen der Plattenapparate entsteht .durch die hohe Temperatur bei .den zu behandelnden Flüssigkeiten, beispielsweise Milch oder Bier, eine Veränderung ihrer Struktur, und auf den Wärmeaustauschblechen können sich dann Ausfällungen absetzen. Um .dies zu verhindern, pflegt -man den Flüssigkeiten indenkritischen Gebieten eine höhere Geschwindigkeit zu erteilen. Dies wird nach der erwähnten Ausführungsform der Erfindung durch die Verlängerung der Ausprägungen- bis zu je einem Abdichtungsrand, erreicht; dadurch wird die Flüssigkeit gezwungen, nacheinander die verschiedenen: Felder der Platte, d. h. diese Felder mit erhöhter Geschwindigkeit zu durchfließen. Praktisch. durchführen läßt sich dies durch Auflöten, Aufschweißen oder A.ufvulkanisieren von. Trennwänden oder durch Einpressen von Verlängerungen der Ausprägungen, derart, däß die Platte mit einfachem. Stromverlauf in eine Platte mit Mehrkanalform geteilt wird.
Für .den Fall der Beheizung,des Plattenapparates mit kondensierendem Dampf werden nach einer anderen Ausführungsform .der Erfindung die Ausprägungen auf ihrer Länge mit einer Anzahl von Stellen verringerter Höhe ausgebildet, so daß an diesen Stellen die neben den Ausprägungen liegenden Zonen miteinander verbunden: sind. Der kondensierende Dampf ist dann nicht an die strenge Kanalführung gebunden, durch die seine Kondensationsgeschwindigkeit inifolge der langsameren Wärmeabgabe verringert wird, sondern er kann sich schnell auf .der gesamten Fläche verteilen und damit entsprechend schnell seine Wärme abgeben: In .der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des -Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt-Fig. i Draufsicht, Fig. 2 Längsschnitt nach der Linie II-II der Fig. i und ' Fig. 3 Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. i einer Platte mit gewellter Heizfläche, Fig. 4, 5 und 6 .den Fig. i, 2 und 3 entsprechende Darstellungen eines Schalt- bzw. Zwischenbleches, Fig: 7 die Ansicht einer Platte, fiel der das Wärmeäustauschmittel verschiedene Zonen der Platte nacheinander durchlaufen muß, Fig. 8 die Ansicht einer Platte, bei der die Ausprägungen eine Anzahl von Stellen verringerter Höhe aufweisen, Fig. 9 einen Querschnitt .durch die Platte nach der Linie IX-IX der Fig. ä in größerem Maßstabe und nach Zusammensetzung mit weiteren Platten, Fig. io einen der Fig. 9 entsprechenden Querschnitt nach der Linie X-X der Fig. 8, Fig: ii schaubildlich die Platte nach Fig. r nebst Zwischenblech und Fig. 12 schaubildlich die Platte nach Fig. 8 nebst Zwischenblech.
Nach Fig. i bis 3 ist die Platte 25 mit der .gewellten Heizfläche 26 ausgebildet. An den Stellen 13 und 14 sind die gewellten Wände 26 mit einer mit den Wellen verlaufenden Ausprägung versehen. Diese Ausprägungen 13, 14 liegen nicht symmetrisch zu den Längskanten der Platte, sondern derart unsymmetrisch, daß beim Zusammensetzen, von Platte und Zwischenblech nach deren relativer Drehung in der Zeichnungsebene der Fig: i um ißo° die Ausprägungen 13 und 14 von zwei Wärmeaustauschelementen :gegeneinander versetzt liegen. Die Höhe der Ausprägungen 13, 14 ist gleich dem Abstand: zweier Wände voneinander.
Die ebenen Teile 16, 17 der Wände enthalten Leitflächen 18, durch die erreicht wird, daß die durch die. Ausprägungen 13, 14 entstandenen Felder der Wärmeaustauschplatte möglichst gleichmäßig beaufschlagt werden.
Die Darstellungen in den Fig. 4, 5 und 6 entsprechen den Darstellungen in Fig. i bis 3; jedoch ist in Fig. 4 bis 6 ein Schalt- bzw: Zwischenblech gezeichnet.
Nach Fig. 7 sind die Ausprägungen: 13, 14 bis zu je einem Abdichtungsrand der Platte verlängert bei 13' und i4a. Hierdurch wird bewirkt, daß das Wärmeaustauschmittel nacheinander die Zonen i9, _2o, 2,1 durchlaufen muß in Richtung des mit Pfeilen versehenen. Linienzuges oder umgekehrt.
Fig. 8 und 9 lassen erkennen, daß die Ausprägungen 13, 14 an einer Reihe von Stellen verringerte Höhe haben, nämlich bei 22. Hierdurch werden die Zonen zg, po, 21 an den Stellen der verringerten Höhe der Ausprägungen 13, 14 unmittelbar miteinander verbunden. Infolgedessen 'kann der in einem Felde befindliche Dampf sofort zum Nachbarfelde gelangen; der Dampf kann demnach verhältnismäßig schnell seine Wärme' abgeben.
Der möglichst gleichmäßigen Wärmebelastung der Wärmeaustauschplatte dienen die an mehreren im Abstand voneinander befindlichen Stellen 23 unterbrochenen Dichtflächen 24, durch die in Verbindung mit dem Dampfleitkanal.2.7 dem eintretenden Dampf der Weg weitgehend vorgeschrieben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Plattenwärmeaustauscher mit parallelen gewellten Wänden, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellten Wände mit den Wellen verlaufende Ausprägungen (i3, 14) aufweisen, deren Höhe gleich dem Abstand der Wände voneinander ist und die in solchen Abständen von den Längskanten der Wände angeordnet sind, daß beim Aneinandersetzen von zwei Wärmeaustauschelementen nach relativer Drehung in der Wandebene um 18o° die Ausprägungen (13, 14) gegeneinander versetzt liegen.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß die ebenen Teile (16, 17) der gewellten Wände Leitflächen (18) enthalten, durch die eine möglichst gleichmäßige Beaufschlagung der durch die Ausprägungen entstandenen Felder bewirkt wird.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen (13, 14) bis zu je einem Abdichtungsrand der Platte verlängert sind (13a, 14a), derart, daß das Wärmeaustauschmittel nacheinander verschiedene Zonen (1g, 2o, 21) der Platte durchläuft.
4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen (13, 14) auf ihrer Länge eine Anzahl von Stellen (22) verringerter Höhe aufweisen, so daß an diesen Stellen die neben den Ausprägungen (13, 14) liegenden Zonen (1g, 2o, 21) miteinander verbunden sind.
5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Leitflächen (24, 23), die den eintretenden Dampf gleichmäßig auf die Wärmeumtauschfläche verteilen.