DK174409B1 - Varmevekslerplade med forstærket kantudformning - Google Patents

Description

DK 174409 B1 i

Opfindelsen angår en varmevekslerplade til anvendelse i en pladevarmeveksler, hvilken varmevekslerplade er fremstillet af et plademateriale, der er oppresset således, at der er dannet en pakningsrille, der i det væsentlige 5 forløber langs kanten af varmevekslerpladen, og således at pladematerialet mellem pakningsrillen og varmevekslerpladens kant er korrugeret, og hvor den yderste del af varmevekslerpladen mellem pakningsrillen og varmevekslerpladens kant i det mindste i ét område langs varmeveks-10 lerpladens kant er udformet som en plan flade, der i det væsentlige er beliggende i midterplanet for den oppresse-de varmevekslerplade.

En sådan varmevekslerplade kendes fra SE patent nr. 165 15 960, hvor kor rugeringerne uden for pakningsrillen primært er tilvejebragt for at forhindre pakningen i pakningsrillen i at blive trykket ud heraf, når pladevarmeveksleren sættes under hejt tryk.

20 Korrugerede varmevekslerplader er i øvrigt almindeligt kendt, se f.eks. WO 93/01463, fig. 3. Ved at korrugere pladematerialet uden for pakningsrillen opnås større styrke og bøjningsstivhed af den enkelte varmevekslerplades kant, end hvis den blot udformes med en plan udragen-25 de flange, hvilket giver større stabilitet, når mange varmevekslerplader stables og sammenspændes til dannelse af en pladevarmeveksler. Den mest almindelige form for korrugering er at presse pladematerialet op i trapezform, således at der dannes et bikube-mønster, når flere at 30 pladerne samles til dannelse af en pladevarmeveksler, men det er også kendt at anvende andre former for korrugerin-ger.

Til trods for de gode egenskaber ved sådanne varmeveks-35 lerplader har det vist sig, at udformningen af kanten og så har nogle svagheder, der især kommer til udtryk, når DK 174409 B1 2 pladevarnevekslere med sådanne plader udsættes for ekstreme driftforhold. Herved er der nemlig risiko for at varmevekslerpladernes kanter vælter, og at det opbyggede bikube-mønster dermed kollapser med efterfølgende risiko 5 for lækage. Risikoen er særlig stor, hvis varmevekslerpladerne er fremstillet af et tyndt plademateriale.

Formålet med opfindelsen er at anvise en varmevekslerplade, hvis kantudformning er stærkere end de kendte, såle-10 des at risikoen for kollaps af pladevarmevekslerens kant er gjort mindre.

Dette opnås ved at indrette den indledningsvis nævnte varmevekslerplade således# at korrugeringerne mellem pak-15 ningsrillen og den plane flade yderst på varraevekslerpla-den er udformet som regelmæssige forhøjninger og fordybninger i forhold til den plane flade.

Ved at indrette varmevekslerpladen på denne måde opnås en 20 forøget styrke og stivhed af varmevekslerpladens kant, idet korrugeringerne bliver støttet af en plan flade, der virker som et styrkebånd, der forhindrer kantområdet i at kunne strække sig langs kanten. Da korrugeringerne mellem pakningsrillen og den plane flade er udformet som såvel 25 forhøjninger som fordybninger, opnås der en yderligere forøget styrke og stivhed af plademateriale i dette område .

Fortrinsvis er forhøjningerne og fordybningerne trapez-30 formede eller bølgeformede set parallelt med kanten af varraevekslerpladen. Herved opnås, at der dannes et bikube-mønster mellem pakningsrillen og den plane flade, når flere plader stables til dannelse af en pladevarmeveksler. Væggene i bikube-mønstret er imidlertid betydeligt 35 stærkere end ved nogle af de kendte varmevekslerplader, 3 DK 174409 B1 idet de består af "lukkede kasser" i stedet for "åbne flige".

I en foretrukket udførelsesform. er varmevekslerpladen ud-5 formet som en rektangulær plade med to lange sider og to korte sider, idet der ved hver af de lange sider er tilvejebragt en plan flade, der strækker sig over en væsentlig del af sidens længde. Rektangulære varmevekslerplader bliver typisk styret ved de korte sider, f.eks. ved at 10 hver plade i hver ende er forsynet med et indhak, der er udformet komplementært med en styreskinne, der styrer varmevekslerpladerne, når de stables til dannelse af en pladevarmeveksler, og den samlede pladevarmeveksler er derfor mest ustabil langs de lange sider. Ved at indrette 15 varmevekslerpladerne som angivet ovenfor stabiliseres pladevarmeveksleren ved de lange sider.

Opfindelsen skal nu forklares nærmere med henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 viser den ene ende af en varmevekslerplade ifølge opfindelsen, fig. 2 viser i perspektiv og i forstørret målestok et ud-25 snit af kanten af varmevekslerpladen vist i fig. 1, fig. 3 viser et udsnit af kanten af en pladevarmeveksler ifølge kendt teknik, og 30 fig. 4 viser et udsnit af kanten af en pladevarmeveksler ifølge opfindelsen.

Fig. 1 viser den ene ende af en varmevekslerplade 1 ifølge opfindelsen. Den modsatte ende er udformet på samme 35 måde, og pladen 1 udgør således en rektangulær plade for- DK 174409 B1 4 synet med fire huller 2, 3, der fungerer som indløbs- og udløbsporte for to varmevekslermedier.

Pladen l's midte omfatter et strømningsområde 4, der er 5 afgrænset af en pakning 5, der er placeret i en pakningsrille 6. Pakningen 5 strækker sig ud omkring hullet 2 og tillader således, at et første varmevekslermedium kan strømme fra hullet 2 hen over overfladen af pladen 1 og ud af et tilsvarende hul i den modsatte ende af pladen 1.

10 Hullet 3 er afspærret af pakningen 5, og det andet varmevekslermedium er således forhindret i at strømme på denne side af pladen 1.

Når en flerhed af disse plader 1 samles til dannelse af 15 en pladevarmeveksler (ikke vist) vendes hver anden plade 1 med pakning 5 180°, således at det skiftevis er hullet 2 og hullet 3, der afspærres af pakningen 5. Herved strømmer det ene varmevekslermedium på den er.e side af hver plade 1, mens det andet varmevekslermedium strømmer 20 på den anden side. Ved den korte side af pladen 1 er tilvejebragt et indhak 1, der er udformet komplementært med en styreskinne (ikke vist) , som anvendes, når flere plader stables til dannelse af en pladevarmeveksler. 1 2 3 4 5 6

For at give pladen 1 ekstra styrke og stivhed og for at 2 danne mellemrum mellem to ved siden af hinanden placerede 3 plader, er den korrugeret over hele overfladen. Korruge- 4 ringerne kan have forskellige udformninger på forskellige 5 steder på pladen 1 som vist, idet de skal opfylde for- 6 skellige funktioner. Pladematerialet har overalt i det væsentlige samme tykkelse som udgangsmaterialet, men på grund af kcrrugeringerne får pladen 1 som helhed en vis højde.

5 DK 174409 B1

Nogle af korrugeringerne danner en pakningsrille 6, der er udforrr.et som et plant spor hele vejen under pakningen 5, og selv på ydersiden af pakningsrillen 6 er pladen 1 korrugeret for at give pladen 1 styrke og stivhed.

5

Udformningen af varmevekslerpladen 1 og opbygningen af en pladevarmeveksler som beskrevet indtil nu er almindeligt kendt teknik.

10 Ifølge den kendte teknik er korrugeringen udvendigt for pakningsrillen 6 typisk trapezformet som vist eller bølgeformet (ikke vist) helt ud til kanten 8 af pladen 1.

Det specielle ved varmevekslerpladen 1 vist i fig. 1 er imidlertid, at korrugeringen kun strækker sig et stykke 15 ud fra pakningsrillen 6, idet det yderste stykke af pladen 1 er udformet som en plan flade 9 i et niveau, der nogenlunde svarer til midterplanet for pladen 1 som helhed. Dette er nærmere vist i fig. 2, der viser et udsnit langs siden af pladen 1. Korrugeringerne i det viste ek-20 sempel trapezformet, men kan også have en anden udformning, f.eks. bølgeformet.

I fig. 2 ses strømningsområdet 4, pakningsrillen 6 og en pakning 5, der er vist stiplet. På den udvendige side af 25 pakningsrillen 6 ses korrugeringerne, der består af forhøjninger 10, der strækker sig til pladen l's højeste niveau, og fordybninger 11, der strækker sig til pladen l's laveste niveau. Udvendigt for korrugeringerne ses den plane flade 9, der strækker sig helt ud til kanten 8 af 30 pladen 1.

Ved at udforme det yderste af pladen 1 på den viste måde opnås en forstærket kantudformning, idet den plane flade 9 udgør en form for styrkebånd, der forhindrer kanten 8 i 35 at blive deformeret ved træk, når en pladevarmeveksler opbygget af sådanne plader udsættes for store påvirknin- DK 174409 B1 6 ger under drift. Samtidig bibeholdes strukturen af korru-geringerne uden for pakningsrillen 6, hvilket bidrager til pladevarmevekslerens stabilitet.

5 Dette vil blive forklaret yderligere i det følgende med henvisning til fig. 3 og 4, der viser et udsnit af kanten af en pladevarmeveksler med varmevekslerplader ifølge den kendte teknik (fig. 3) og ifølge opfindelsen (fig. 4).

10 Som vist i fig. 3 er varmevekslerpladen ifølge den kendte teknik typisk udformet med trapezformede korrugeringer 12, der strækker sig fra pakningsrillen 6 til pladens kant 8, hvilket som vist danner et bikube-mønster, når flere af disse plader stables til dannelse af en plade-15 varmeveksler. Den viste udformning giver pladen større styrke og stivhed i dette område, end hvis den var udformet uden korrugeringer. Den rene trapezform er imidlertid svag over for trykbelastninger vinkelret på korrugerin-gerne, og belastning under drift af en pladevarmeveksler 20 opbygget med sådanne plader kan i ekstreme tilfælde bevirke, at bikube-mønstret kollapser, idet trapezformen ikke kan modstå belastningen. Hvis dette sker, er der stor risiko for at pladerne bøjer ud, således at pakningen 5 ikke længere slutter tæt mellem pladerne og plade-25 varmeveksleren dermed lækker.

Ved at udforme varmevekslerpladerne ifølge opfindelsen som vist i fig. 4, hvor disse er stablet til dannelse af en pladevarmeveksler, opnås en betydelig mere stabil op-30 bygning. Bikube-mønstret er opretholdt, men i stedet for at bestå af "åbne flige" som vist i fig. 3 består det nu af "lukkede kasser" i form af forhøjninger 10 og fordybninger 11, hvilket giver en betydelig stærkere konstruktion. Desuden bevirker den plane flade 9, at kanten 8 ik-35 ke kan strækkes i længderetningen, hvilket giver konstruktionen yderligere styrke.

7 DK 174409 B1 I de viste eksempler er varmevekslerpladernes korrugerin-ger uden for pakningsrillen 6 vist som værende trapezfor-mede, men disse kan som nævnt også have andre udformnin-5 ger, f.eks. bølgeformede. Der kan også være områder langs kanten 8, hvor der ikke er tilvejebragt korrugeringer, hvis der ikke er behov for ekstra styrke i disse områder.

Den plane flade 9 kan være tilvejebragt langs hele kanten 10 8 af varmevekslerpladen 1, men det er også muligt blot at tilvejebringe en plan flade 9 langs en del af kanten 8, f.eks. langs varmevekslerpladen l's lange sider, hvis varmevekslerpladen 1 er rektangulær. Endvidere kan der være tilvejebragt én eller flere plane flader 9 over en 15 kortere strækning af varmevekslerpladen l's kant 8.

20

Claims (5)

1. Varmevekslerplade (1) til anvendelse i en pladevarme-5 veksler, hvilken varmevekslerplade (1) er fremstillet af et plademateriale, der er oppresset således, at der er dannet en pakningsrille (6), der i det væsentlige forløber langs kanten (8) af varmevekslerpladen (1), og således at pladematerialet mellem pakningsrillen (6) og var-10 mevekslerpladens kant (8) er korrugeret, og hvor den yderste del af varmevekslerpladen (1) mellem pakningsrillen (6) og varmevekslerpladens kant (8) i det mindste i ét område langs varmevekslerpladens kant (8) er udformet som en plan flade (9), der i det væsentlige er beliggende 15 i midterplanet for den oppressede varmevekslerplade (1), kendetegnet ved, at korrugeringerne mellem pakningsrillen (6) og den plane flade (9) yderst på varmevekslerpladen (1) er udformet som regelmæssige forhøjninger (10) og fordybninger (11) i forhold til den plane 20 flade (9).

2. Varmevekslerplade ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forhøjningerne (10) og fordybningerne (11) er trapezformede set parallelt med kanten (8) af varmeveks- 25 lerpladen (1).

3. Varmevekslerplade ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forhøjningerne (10) og fordybningerne (11) er bølgeformede set parallelt med kanten (8) af varmeveks- 30 lerpladen (1).

4. Varmevekslerplade ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den er udformet som en rektangulær plade med to lange sider og to korte sider, 35 cg at der ved hver af de lange sider er tilvejebragt en

5 DK 174409 B1 9 plan flade (9), der strækker sig over en væsentlig del af sidens længde.