DE880591C

DE880591C - Platte fuer Plattenwaermeaustauscher

Info

Publication number: DE880591C
Application number: DEZ1825A
Authority: DE
Inventors: Richard Zeuthen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-04-17
Filing date: 1951-04-11
Publication date: 1953-06-22
Also published as: GB699037A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 22. JUNI 1953

Z1835Ia/17f

Erfindung

betrifft eine Platte zur Erwärmung einer Flüssigkeit mittels einer anderen Flüssigkeit, bestehend aus einem Bündel dünner Bleche, die am Rande mit Packungen versehen und zu einem Paket zusammengespannt sind und wo die wärmeaufnehmende Flüssigkeit und die wärmeabgebende Flüssigkeit in der Vorrichtung auf jeder ■ Seite der Platte laufen, die mit aufgedrückten, im Querschnitt vorzugsweise zickzackförmigen Wellen versehen ist, welche quer zur Durchflußrichtung derart angebracht sind, daß die aufgepreßten Wellenteile der einen Platte in die konkaven Wellenteile der Nachbarplatte eintreten, und das Eigenartige an der Platte gemäß der Erfindung ist, daß diese Wellen nach einer Zickzacklinie über die Platte verlaufen.

Die Vorteile an einer Platte, die mit aufgepreßten Wellen quer zum Milchstrom versehen ist, bestehen darin, daß man eine dünnere Milchschicht erzielt als zwischen einem Paar von ebenen Platten. Es ist ein großer Vorteil, eine möglichst dicke Packung zwischen den Platten verwenden zu können, weil dadurch eine sehr sichere Dichtung erzielt wird. Normalerweise wird eine Packung zwischen den Platten von etwa 4 mm benutzt. Ist die Platte nicht gewellt, wird die über die Platte laufende Milchschicht dieselbe Dicke wie die Packung haben, also 4 mm. Bei aufgepreßten Platten kann die Flüssigkeitsschicht z. B. 3 mm dick sein. Es versteht sich hieraus, daß bei einer gegebenen Geschwindigkeit der Flüssigkeit über die Wärmefläche eine geringere Menge Milch über eine Platte mit dem kleineren Abstand, aber mit gleicher Wärmefläche geführt werden wird, was für die Wärmeeffektivität der Platte von besonders großer Bedeutung ist.

Die bekannten aufgepreßten Platten haben geradlinige Wellen, quer zur Durchflußrichtung. Bei diesen Platten wird die Flüssigkeit, wenn sie über die Platte geführt wird, einen der aufgepreßten Teile der Platte unter einem rechten Winkel treffen, vorausgesetzt, daß der Winkel bei. der Aufpressung etwa 90⁰ ist. Hierdurch wird ein ziemlich hoher Gegendruck auf die Flüssigkeit entstehen. Um dies zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung di ίο Wellen zickzackförmig ausgeführt. Dadurch wird die Flüssigkeit die aufgepreßten Teile unter einem Winkel treffen, der größer als sowohl der Winkel der Aufpressung der Wellen in. der Platte wie der Winkel der Zickzackform ist. Hierdurch wird unter der obengenannten Voraussetzung der Treffwinkel der Flüssigkeit gegen den. aufgepreßten Teil der Platte etwa 120 ° werden können. Durch zickzackförmiges Aufpressen 'der Wellen in der Querrichtung der Platte wird ferner erreicht, daß .die so Flüssigkeit, wenn sie über die Platte geführt wird, stets einen Höhepunkt der Zickzackaufpressung der· Platte treffen wird, wodurch der Flüssigkeitsstrom etwas abgelenkt wird, aber sobald die Flüssigkeit über den Höhepunkt der Welle geführt worden ist, wird sie nach der entgegengesetzten Seite abbiegen, weil hinter dem aufgepreßten Höhepunkt ein gewisser Unterdruck entstehen wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Flüssigkeit im Zickzack über die Platte geführt wird, d.h. man erzielt eine besonders effektive turbulente Wirkung der Flüssigkeit über die Wärmefläche. Bei den bekannten Platten werden auch turbulente Wirkungen entstehen, die eher als rollend bezeichnet werden können, wogegen die Turbulenzwirkung bei der Platte gemäß der Erfindung als wirbelnd bezeichnet werden kann, und dies hat außerordentlich große Bedeutung für die Erwärmung der Flüssigkeit durch die Bewegung über die Wärmefläche, namentlich wenn von Flüssigkeiten, wie Milch und Sahne, die Rede ist. Man wird verstehen, daß der Flüssigkeitsstrom über die Platte gemäß der Erfindung teils in die Stromrichtung, teils quer zur Stromrichtung abgelenkt wird.

Damit eine gegebene Entfernung zwischen den Platten eingehalten werden kann, d. h. eine gegebene Dicke der Flüssigkeitsschicht, wird es bei Platten dieser Art, also Platten, die aus dünnem Metallblech, meistens nichtrostendem Stahlblech, ausgeführt sind, zweckmäßig sein, die Platten mit einer Anzahl von über die Wärmefläche verteilten Unterstützungen zu versehen. Solche Unterstützungen können in der Platte selbst aufgepreßt sein, z. B. auf dem Höhepunkt (der Wellen, was jedoch den Nachteil hat, daß der Werkstoff nur schlecht eine zusätzliche Aufpressung auf dem Höhepunkt der Wellen verträgt.

Die Wellen können deshalb gemäß der Erfindung einzeln oder in Gruppen derart angebracht sein, daß zwischen den einzelnen Wellen ebene Flächen ohne Aufpressungen vorhanden sind. Zwischen jeder Gruppe erhält somit die Platte eine ebene Fläche, in der die notwendigen Unterstützungen der Platte aufgepreßt werden können.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform einer Platte gemäß der Erfindung können einige der zickzackförmigen Wellen über ebene Teile der Nachbarplatte hineinragen und gegen diese ebenen Teile so anliegen, daß die Platten in einer gegebenen Entfernung voneinander gehalten werden.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wober auf die Zeichnung verwiesen wird, -in der

Fig. ι eine Platte gemäß der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. ι in größerem Maßstab zeigt.

Die in Fig. 1 gezeigte Platte 1, die aus dünnem Metallblech, z. B. nichtrostendem Stahl, hergestellt ist, hat Ein- und Ablauf öffnungen 9 und 10 sowie Löcher für das Durchdringen der Flüssigkeit von einer Abteilung in die andere, und die Platte ist für Zusammenspannen mit anderen entsprechenden Platten eingerichtet, indem zwischen den einzelnen Platten eine Packung angebracht wird. Diese Packung wird zwischen zwei Leisten aus nichtrostendem Stahl 7 und 8 angebracht, welche an die Platte ι angeschweißt sind, und die Leisten sind um die Ein- und Ablauf öffnungen 9 und 10 gelegt. Ferner sind Leisten 11 um die Durchflußlöcher 12 gelegt.

In der Zeichnung sind einige Aufpressungen auf einem kleinen Teil der Platte gezeigt, aber es ist stillschweigend vorausgesetzt, daß sich die Aufpressungen über größere oder kleinere Teile der Platte fortsetzen können. Die Aufpressungen bestehen aus Wellen 2, welche die in Fig. 2 gezeigte Form haben, und die Wellen 2 sind im Zickzack über die Platte angebracht, so wie es aus der Fig. ι hervorgeht. Die Wellen 2 sind in Gruppen von je drei angebracht, und zwischen den Gruppen befindet sich eine ebene Fläche 3. Einige der Wellen 2 sind über die ebene Fläche hinaus verlängert, wie bei 4 ersichtlich, und der verlängerte Teil der Welle liegt an die auf derselben Stelle befindliche ebene Fläche der Nachbarplatte an, wodurch die Platten in einem gewissen Abstand voneinander gehalten werden. Der Winkel zwischen den beiden Seiten der Welle, in der Zeichnung 5 genannt, ist hauptsächlich 90⁰, während der Winkel zwischen den Zickzacklinien, in der Zeichnung 6 genannt, etwa 70⁰ ist. Der Winkel, unter welchem der Flüssigkeitsstrom die Seitenflächen der Wellen trifft, wird infolgedessen verhältnismäßig groß, und man bekommt einen geringen Gegendruck auf die Flüssigkeit, aber sowohl der Winkel 5 wie der Winkel 6 können übrigens verschiedene Werte haben, je nach den angestrebten Strömungsverhältnissen.

Der Winkel, unter dem die Flüssigkeit die Seitenflächen der Aufpressung trifft, ist eine Funktion von Winkel 5 und Winkel 6. Wird der Treffwinkel X, der Winkel 5 U und der . Winkel 6 V. genannt, erhält man:

tang — = tang — : sin 2 2 2

wird der Winkel U der Aufpressung mit 90⁰ und der Winkel V der Zickzackwellen mit 70⁰ angesetzt, so wird der Treffwinkel 120⁰ 20' sein. In der Zeichnung ist strichpunktiert die Richtung des Flüssigkeitsstromes bei seiner Bewegung über die Platte angedeutet, und es ist ersichtlich, wie in der Ebene der Platte eine Zickzackbewegung erzielt wird, wie auch die Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Platte ebenfalls zickzackförmig sein wird,, und man wird verstehen, daß turbulente Wirkungen entstehen werden, die mit Recht als wirbelnd bezeichnet werden können. _

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Platte für Plattenwärmeaustauscher zur Erwärmung einer Flüssigkeit mittels einer anderen Flüssigkeit, bestehend aus einem Bündel dünner Platten, die am Rand mit Packungen versehen und zu einem Paket zusammengespannt sind und wo die wärmeaufnehmende Flüssigkeit und die wärmeabgebende Flüssigkeit in der Vorrichtung auf jeder Seite der Platte laufen, die mit aufgedrückten, im Querschnitt vorzugsweise zickzackförmigen Wellen versehen ist, welche quer zur Durchflußrichtung derart angebracht sind, daß die aufgepreßten Wellenteile der einen Platte in die konkaven Wellenteile der Nachbarplatte eintreten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Wellen nach einer Zickzacklinie über die Platte verlaufen.
2. Platte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen einzeln oder in Gruppen derart angebracht sind, daß zwischen den einzelnen Wellen oder Gruppen ebene Flächen ohne Aufpressungen vorhanden sind.
3. Platte gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einige der zickzackförmigen Wellen über die ebenen Flächen der Nachbarplatte hineinragen und gegen diese ebenen Flächen derart anliegen, daß die Platten in einem gewissen Abstand voneinander gehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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