EP0522360A2 - Heizblechpaket für regenerative Wärmetauscher sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Profilblechen für solche Heizblechpakete - Google Patents

Heizblechpaket für regenerative Wärmetauscher sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Profilblechen für solche Heizblechpakete Download PDF

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EP0522360A2
EP0522360A2 EP92110722A EP92110722A EP0522360A2 EP 0522360 A2 EP0522360 A2 EP 0522360A2 EP 92110722 A EP92110722 A EP 92110722A EP 92110722 A EP92110722 A EP 92110722A EP 0522360 A2 EP0522360 A2 EP 0522360A2
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EP
European Patent Office
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sheets
edge
profiling
edges
plates
Prior art date
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EP92110722A
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English (en)
French (fr)
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EP0522360B1 (de
EP0522360A3 (en
Inventor
Simon Kaastra
Gerd Dipl.-Ing. Köster
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Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
Original Assignee
Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
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Publication date
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Publication of EP0522360A3 publication Critical patent/EP0522360A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
    • F28D19/041—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
    • F28D19/042—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses
    • F28D19/044—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses shaped in sector form, e.g. with baskets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49357—Regenerator or recuperator making

Definitions

  • the invention relates to a heating plate package for regenerative heat exchangers, which from a plurality of superimposed, flow channels between themselves and at least partially profiled, z. B. is provided with embossed sheets, which serve as a surface protection coating, for example. An enamel layer.
  • the invention also relates to a method and a device for producing such a profile surface for heating plate packages provided with a surface coating.
  • Heating plate packs made of sheets with a coating serving as surface protection, in particular enamelling, are always used in regenerative heat exchangers if, despite the risk of corrosion, they should have a sufficiently long service life and / or if the heating surfaces must be kept clean to reduce the risk of fire.
  • the invention aims to overcome the disadvantages that arise in packaging the known profiled sheets into a heating sheet package. Therefore, the task for the solution is to prevent damage to the surface protection coating on the peripheral edges of the profiled sheets and therefore also to avoid partial corrosion risk on the profiled sheets of the heating plate packs.
  • the object of the invention is therefore fundamentally characterized by a profiling of the metal sheets, in which at least the marginal edges of the metal sheets lying directly adjacent to one another at all points run at a minimum distance from one another or are aligned without contact with one another.
  • edge protection layer Since a mutual contact contact of sheets lying directly on top of one another along their edge edges is prevented, there can be no highly undesirable chipping of the edge protection layer which arises as a result of stress conditions. This also applies to profiled sheet metal in which a build-up of coating material has occurred along the edges during the application of the surface protection coating, in particular an enamel layer, which results in a slight but somewhat bulging thickening compared to the surface coating molded.
  • the invention further provides that the minimum distance between the edge edges of the metal sheets is greater than the normal coating thickness and also greater than the coating thickness on the side surfaces of the edge edges facing one another.
  • a practical possibility for solving the problem is that the profiling height of the sheets is reduced compared to the other surface areas at least in the area of their peripheral edges. This can be done in that only one of two adjacent sheets lying directly on top of one another has a profiled edge, while the edge of the other sheet runs straight.
  • the marginal edges of the sheets which have the minimum spacing from one another are expediently provided within the heating sheet stack in such a way that they face the leading and trailing edges of the heat exchanger, that is to say with their bulge-like thickened surface coating, they run transversely to the direction of impact of the - aggressive - media acting on the heat exchanger.
  • the process according to the invention for the production of profiled sheets for heating sheet packets by rolling, pressing or embossing is essentially characterized in that those running along the edge edges Zones of the sheet other deformation forces are exerted than on their central area. These other deformation forces can be generated at the same time as the actual profiling of the sheets.
  • the edge edge processing of the metal sheets takes place here simultaneously with the production of their actual profiling.
  • the zones of the metal sheets running along the peripheral edges can be re-rolled, pressed or embossed in the sense of a profile flattening.
  • a device for practicing the method consists of two profiling tool halves which can be brought into action from opposite sides on the flat sheet metal. It is characterized in that the regions of the profiling tool halves assigned to the edge edges of the sheets enclose between them a converging or stepped shaping profile.
  • Rolling or pressing or embossing plate pairs with end sections or edge zones that are at least slightly inclined or stepped in relation to their main working plane can be used as profiling tool halves.
  • the rollers are provided at their ends with annular smooth roller sections.
  • a device for practicing the method with which the zones of the sheets running along the edge edges can be re-rolled, pressed or embossed in the sense of a profile flattening is characterized by two post-mold halves which can be brought into action from opposite sides on the already profiled sheet narrow, adjoining the edge edges of the sheets Marginal areas.
  • pairs of rollers or pressure plates or embossing plates with weakly inclined and profiled or offset and smooth and shaping surfaces can be used as postforming tool halves. If a pair of postforming rolls is used, the latter's rolls are finally formed as smooth rolls.
  • FIG. 1 of the drawing a cut-out area from a heating plate stack 1 is shown, which is formed by a plurality of plates 2 lying directly or stacked one on top of the other, which are arranged, for example, alternately one above the other in two groups 2a and 2b.
  • At least the sheets 2 of group 2a but preferably the sheets 2 of both groups 2a and 2b are profiled 3, z. B. provided in the form of expressions, as can be clearly seen in the sheets 2 of group 2a in Figure 1 of the drawing.
  • the individual profiles 3 have the form of irregular wavy lines on the sheets 2 of group 2a, which, however, do not only extend in the transverse direction of the sheets, as can be seen in FIG. 1, but also extend in the longitudinal direction of the sheet.
  • All of the sheets 2 in the heating sheet packet assigned to groups 2a and 2b are equipped with a coating 5 serving as surface protection, in particular an enamel layer 5, as shown in FIG. 3 of the drawing.
  • their profiles 3, which are produced, for example, as features, are designed such that at least the peripheral edges 6 of the sheets 2 of the two groups lying adjacent or directly stacked on top of one another at all points are at a minimum distance 8 from one another or are aligned without contact with one another, as can be seen both from FIG. 1 and from FIG. 2 of the drawing.
  • the minimum distance 8 between the edge edges 6 of the sheets 2 of adjacent groups 2a and 2b should in any case be larger than the thickness of the coating 5 in the area of the bead-like thickening formed by the material accumulation 7.
  • the conditions for maintaining the minimum distance 8 between the edge edges 6 of sheets 2 lying directly on top of one another can be met by in each case at least one of them not being provided with a profile 3 over an edge strip of an appropriate width, but rather being kept completely level, that is shown in Figures 1 and 2 of the drawing on the sheets 2 of group 2b.
  • FIGS. 1 and 2 of the drawing for a heating plate stack 1 can in turn be achieved in that only one of two plates 2 lying directly adjacent to one another has a profiled edge 6, as shown by the plates of group 2a in FIG. 1, while the edge 6 of the other sheet 2 runs straight, as can be seen there from the group 2b.
  • Sheets 2 which have at least one profiling along one of their peripheral edges 6 or a profile that is less strong than on their entire remaining surface, can be produced by rolling, pressing or embossing, that is to say in various mechanical ways. In this case, 2 other zones are formed on the zones of the metal sheets running along the peripheral edges 6 Deformation forces exerted than on the central region on which the profiles 3 are located to delimit the flow channels 4.
  • the shaping in the area of the edge edges 6 and the production of the profiling 3 can be carried out simultaneously or in one operation by appropriate design of the profiling tools, which can be carried out in the form of pairs of rollers or pairs of pressure plates or embossing plates.
  • a pair of rollers 11, the rollers 12 and 13 of which have a complementary matching profile of their bale circumference, can be seen as a device for producing sheets 2 for the construction of heating plate packages 1.
  • the two rollers 12 and 13 of the pair of rollers 11 have the more or less irregular initial configuration which produces the profile 3 in the form of features, as can be seen from FIG. 5 of the drawing.
  • the two rollers 12 and 13 of the roller pair 11 have shaping surfaces which are stepped against one another and are circular over their circumference, as can be seen from FIG.
  • sheets 2 can be produced in one operation, which are only completely flat along an edge 6 parallel to the direction of passage, while their remaining surface area is more or less the same irregular profile 3 is equipped in the form of characteristics.
  • sheets 2 can be produced in one continuous operation, for example by processing strip material, by using pairs of rollers explained with reference to FIGS manufacture with the help of presses.
  • FIGS. 7 to 10 of the drawing also indicate possibilities which the object on which the invention is based can also be achieved by reducing the profiling height of the sheets 2 at least in the area of their peripheral edges 6 compared to the other surface areas.
  • FIG. 7 shows that it is possible to allow the profiling 3 of the sheets 2 to converge on both sides towards their edge edges 6 in order to achieve the desired minimum distance 8 in the region of the edge edges 6.
  • FIG. 8 shows that the same possibility can also be achieved if the profiling 3 of the metal sheets 2 ends on one side converging towards the edge 6.
  • devices for the production of the sheets 2 designed according to FIGS. 7 to 10, devices can be used which consist of two profiling tool halves which can be brought into action from opposite sides on the flat sheet metal.
  • the areas of these profiling tool halves assigned to the edge edges 6 of the sheets 2 must include a converging shaping profile corresponding to FIGS. 7 or 8, taking into account the sheet thickness to be processed in each case.
  • the device can be fitted with pairs of rollers or presses. or pairs of embossing plates, which act on the sheets 2 either only in one work step or in two successive work steps.
  • the heating plate packs 1 are assembled from the sheets 2 of groups 2a and 2b in such a way that the marginal edges 6 of the sheets 2 which have the minimum spacing 8 from one another are turned towards the upstream and downstream sides of the heat exchanger media and consequently that Material accumulation of the bead-like thickening of its coating 5 comes to rest at locations which are exposed to a particularly high risk of corrosion.

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Abstract

Es wird ein Heizblechpaket 1 für regenerative Wärmetauscher vorgeschlagen, welches aus einer Vielzahl aufeinanderliegender, Strömungskanäle 4 zwischen sich freilassender und wenigstens zum Teil eine Profilierung 3, z. B. Ausprägungen, aufweisender Bleche 2 besteht, die eine als Oberflächenschutz dienende Beschichtung, bspw. eine Emaillieschicht, tragen. Gekennzeichnet ist dabei dieses Heizblechpaket 1 durch eine Profilierung 3 der Bleche 2, bei der wenigstens die Randkanten der jeweils benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Bleche 2 bzw. 2a, 2b an allen Stellen in einem Mindestabstand 8 voneinander verlaufen bzw. berührungsfrei zueinander ausgerichtet sind. Die Randkanten der Bleche 2 und ggfs. die herstellungsbedingt an den Randkanten entstehenden Materialanhäufungen der Beschichtung werden auf diese Art und Weise gegen Abplatzen geschützt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Heizblechpaket für regenerative Wärmetauscher, welche aus einer Vielzahl aufeinanderliegender, Strömungskanäle zwischen sich freilassender und wenigstens zum Teil profilierter, z. B. mit Ausprägungen versehener Bleche besteht, die eine als Oberflächenschutz dienende Beschichtung, bspw. eine Emaillieschicht tragen.
  • Die Erfindung befaßt sich aber auch mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung solcher mit einer Oberflächenbeschichtung versehener Profilfläche für Heizblechpakete.
  • Gattungsgemäße Heizblechpakete für regenerative Wärmetauscher sind bereits bekannt durch die DE-AS 26 16 816. Bekannt ist es aber auch schon, für den Bau solcher Heizblechpakete, die aufeinanderliegenden, Strömungskanäle zwischen sich freilassenden und wenigstens zum Teil profilierten, z. B. mit Ausprägungen versehenen Bleche mit einer Oberflächenschutz-Beschichtung aus Emaillie zu versehen.
  • Heizblechpakete aus Blechen mit einer als Oberflächenschutz dienenden Beschichtung, insbesondere Emaillierung, kommen immer dann bei regenerativen Wärmetauschern zum Einsatz, wenn diese trotz Korrosionsgefahr eine ausreichend hohe Lebensdauer erreichen sollen und/oder wenn zur Verminderung der Brandgefahr eine leichte Reinhaltung der Heizflächen gewährleistet sein muß.
  • Beim Paketieren der profilierten Bleche zum Heizblechpaket kommt es häufig vor, daß die Kantenbereiche benachbarter Blechen bereits vor den übrigen Flächenbereichen miteinander in Kontaktberührung kommen. Das hat zur nachteiligen Folge, daß die Oberflächenbeschichtung im Randkantenbereich abplatzt, so daß dort der Oberflächenschutz verloren geht und sich folglich eine erhöhte Korrosionsgefahr einstellt.
  • Die Erfindung zielt darauf ab, die sich beim Paketieren der bekannten Profilbleche zu einem Heizblechpaket erwachsenden Nachteile auszuräumen. Deshalb liegt die Aufgabe zur Lösung vor, Beschädigungen der Oberflächenschutz-Beschichtung an den Randkanten der profilierten Bleche zu unterbinden und daher auch partielle Korrosionsgefahr an den Profilblechen der Heizblechpakete zu vermeiden.
  • Der Gegenstand der Erfindung ist daher grundsätzliche gekennzeichnet durch eine Profilierung der Bleche, bei der wenigstens die Randkanten der jeweils benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Bleche an allen Stellen in einem Mindestabstand voneinander verlaufen bzw. berührungsfrei zueinander ausgerichtet sind.
  • Da eine gegenseitige Kontaktberührung unmittelbar aufeinanderliegender Bleche längs ihrer Randkanten unterbunden ist, kann dort ein aus Spannungszuständen resultierendes - in höchstem Maße unerwünschtes - Abplatzen der als anfallenden Kantenschutzschicht nicht vorkommen. Das gilt auch für solche profilierten Bleche, bei denen bei der Aufbringung der Oberflächenschutz-Beschichtung, und zwar insbesondere einer Emaillieschicht längs der Randkanten eine Anhäufung des Beschichtungsmaterials entstanden ist, die sich zu einer zwar geringfügigen, jedoch etwa wulstartig in Erscheinung tretenden Verdickung gegenüber der Flächenbeschichtung ausgeformt.
  • Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der Mindestabstand zwischen den Randkanten der Bleche größer als die normale Beschichtungsdicke und auch größer als die Beschichtungsdicke an den einanderzugewendeten Seitenflächen der Randkanten bemessen ist.
  • Berührungsspannungen zwischen den wulstartig verdickten Randkantenbeschichtungen werden so beim Zusammenbau der Heizblechpakete in jedem Falle und ohne zusätzlichen Aufwand vermieden.
  • Eine praktische Möglichkeit zur Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die Profilierungshöhe der Bleche wenigstens im Bereich ihrer Randkanten gegenüber den übrigen Flächenbereichen reduziert wird. Dies kann dabei dadurch geschehen, daß von zwei benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Blechen jeweils nur eines eine profilierte Randkante hat, während die Randkante des anderen Bleches gerade verläuft.
  • Möglich ist es aber auch, von zwei parallelen Randkanten eines Bleches jeweils eine mit einer Profilierung zu versehen, während die andere gerade verläuft und dabei die jeweils benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Bleche in ihrer Ebene relativ zueinander um 180° verdreht anzuordnen.
  • Die den Minimalabstand voneinander aufweisenden Randkanten der Bleche werden zweckmäßigerweise innerhalb des Heizblechpaketes so vorgesehen, daß sie jeweils der An- und Abströmkante des Wärmetauschers zugewendet sind, also mit ihrer wulstartig verdickten Oberflächenbeschichtung quer zur Auftreffrichtung der den Wärmetauscher beaufschlagenden - aggressiven - Medien verlaufen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Profilblechen für Heizblechpakete durch Walzen, Drücken oder Prägen zeichnet sich im wesenlichen dadurch aus, daß auf die längs der Randkanten verlaufenden Zonen der Bleche andere Verformungskräfte ausgeübt werden, als auf deren Mittelbereich. Dabei lassen sich diese anderen Verformungskräfte zum gleichen Zeitpunkt hervorbringen, zu welchem auch die eigentliche Profilierung der Bleche vorgenommen wird. Die Randkantenbearbeitung der Bleche findet hier also zeitgleich mit der Herstellung von deren eigentlicher Profilierung statt.
  • Es ist allerdings nach der Erfindung auch vorgesehen, daß die längs der Randkanten verlaufenden Zonen der Bleche im Sinne einer Profilabflachung nachgewalzt, nachgedrückt oder nachgeprägt werden können.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausübung der Verfahrensart besteht aus zwei von entgegengesetzten Seiten her auf das ebene Blech zur Einwirkung bringbaren Profilierwerkzeughälften. Dabei ist sie dadurch gekennzeichnet, daß die den Randkanten der Bleche zugeordneten Bereiche der Profilierwerkzeughälften zwischen sich ein konvergierendes oder stufenförmig abgesetztes Formgebungsprofil einschließen.
  • Als Profilierwerkzeughälften können Walzen- oder Drück- bzw. Prägeplatten-Paare mit gegen ihre Haupt-Arbeitsebene zumindest schwach geneigten oder stufenförmig abgesetzten Endabschnitten bzw. Randzonen eingesetzt werden.
  • Bei Ausstattung der Vorrichtung mit Profilierwalzen-Paaren sind die Walzen an ihren Enden mit ringförmig abgesetzten Glattwalzen-Abschnitten versehen.
  • Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens mit der die längs der Randkanten verlaufenden Zonen der Bleche im Sinne einer Profilabflachung nachgewalzt, -gedrückt oder -geprägt werden können, ist gekennzeichnet durch zwei von entgegengesetzten Seiten her auf das bereits profilierte Blech zur Einwirkung bringbare Nachform-Werkzeughälften für an die Randkanten der Bleche anschließende, schmale Randbereiche. Auch hier können als Nachform-Werkzeughälften Walzen- oder Drück- bzw. Prägeplatten-Paare mit gegenüber den vorgeschalteten Profilierwerkzeughälften schwachgeneigten und profilierten oder abgesetzten und glatten Formgebungsflächen eingesetzt werden. Im Falle der Benutzung eines Nachform-Walzenpaares sind schließlich dessen Walzen als Glattwalzen ausgebildet.
  • Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend im einzelnen erläutert. Dabei zeigen
    • Figur 1
    in Stirnansicht einen Teilbereich aus einem Heizblechpaket für regenerative Wärmetauscher,
    Figur 2
    im Schnitt entlang der Linie II-II der Figur 1 die voneinander abgewendeten Eckbereiche aus einem Heizblechpaket,
    Figur 3
    in vergrößertem Maßstab den Randkantenbereich eines Bleches aus dem Heizblechpaket mit Oberflächenschutz-Beschichtung und wulstartiger Verdickung derselben an der Randkante des Bleches, während die
    Figuren 4 bis 6
    in schematisch vereinfachter Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung wiedergeben, mit deren Hilfe die Herstellung von profilierten Blechen für den Bau von Heizblechpaketen möglich ist und sich aus den
    Figuren 7 bis 10
    weitere mögliche Gestaltungsformen für eine Profileirung der Bleche im Anschluß an ihre Randkanten ableiten lassen
  • In Figur 1 der Zeichnung wird ein Ausschnittsbereich aus einem Heizblechpaket 1 dargestellt, das von einer Vielzahl von unmittelbar aufeinanderliegenden bzw. -gestapelten Blechen 2 gebildet ist, die bspw. in zwei Gruppen 2a und 2b abwechselnd übereinander angeordnet sind.
  • Mindestens die Bleche 2 der Gruppe 2a, vorzugsweise jedoch die Bleche 2 beider Gruppen 2a und 2b sind mit Profilierungen 3, z. B. in Form von Ausprägungen versehen, wie das deutlich an den Blechen 2 der Gruppe 2a in Figur 1 der Zeichnung zu erkennen ist.
  • Die einzelnen Profilierungen 3 haben an den Blechen 2 der Gruppe 2a die Form von unregelmäßigen Wellenlinien, welche sich aber nicht nur in Querrichtung der Bleche erstrecken, wie das in Figur 1 zu sehen ist, sondern die auch in Blech-Längsrichtung verlaufen.
  • Die nach Art von unregelmäßigen Wellenlinien verlaufenden Profilierungen 3 bzw. Ausprägungen sind natürlich in vielfacher Wiederholung in die einzelnen Bleche 2 eingeformt, wie das ebenfalls aus Figur 1 der Zeichnung hervorgeht.
  • Die bspw. in Form von Ausprägungen ausgeführten Profilierungen 3 lassen jeweils zwischen zwei benachbart aufeinanderliegenden bzw. - gestapelten Blechen 2 innerhalb des Heizblechpaketes 1 eine Vielzahl von Strömungskanälen 4 frei, die in Hauptströmungsrichtung des mit dem Heizblechpaket 1 ausgestatteten regenerativen Wärmetauschers abwechselnd mit den verschiedenen Wärmetauschermedien beaufschlagt werden. Vorteilhaft ist dabei, wenn die zwischen den Blechen 2 des Heizblechpaketes 1 eingegrenzten Strömungskanäle 4 nicht nur im wesentlichen in Hauptströmungsrichtung der Wärmetauschermedien verlaufen, sondern auch entlang der Bleche erheblich von der geraden Hauptströmungsrichtung abweichen.
  • Diese Auslegung des Heizblechpaketes 1 in Verbindung mit der sowohl in deren Querrichtung als auch in deren Längsrichtung unregelmäßig verlaufenden Wellung z. B. durch Ausprägungen gebildeten Profilierungen 3 erbringt eine beachtliche Steigerung der Wärmeübergangszahlen bei gleichzeitiger Senkung der Druckverluste.
  • Sämtliche den Gruppen 2a und 2b zugeordneten Bleche 2 im Heizblechpaket sind, wie die Figur 3 der Zeichnung verdeutlicht, mit einer als Oberflächenschutz dienenden Beschichtung 5, insbesondere einer Emaillieschicht 5, ausgestattet.
  • Beim Aufbringen dieser Beschichtung 5 können sich - fertigungsbedingt - längs der Randkanten 6 der Bleche 2 Materialanhäufungen 7 in Form einer wulstartigen Verdickung bilden, die den Vorteil einer erhöhten Schutzwirkung gegen aggressive Bestandteile der Medien an den Randkanten 6 gewährleisten. Diese Schutzwirkung ist allerdings nur dann dauerhaft gewährleistet, wenn dem Abplatzen der Beschichtung 5 und insbesondere der Materialanhäufungen 7 im Bereich der Randkanten 6 der Bleche 2 begegnet wird.
  • Um die Möglichkeit des Abplatzens der Beschichtung 5 und ggfs. der als wulstartige Verdickung anfallenden Materialanhäufungen 7 im Bereich der Randkanten 6 der Bleche 2 zu begegnen, sind deren Profilierungen 3, die bspw. als Ausprägungen hergestellt werden, so angelegt, daß wenigstens die Randkanten 6 der jeweils benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden bzw. -gestapelten Bleche 2 der beiden Gruppen an allen Stellen in einem Mindestabstand 8 voneinander verlaufen bzw. berührungsfrei zueinander ausgerichtet sind, wie das sowohl aus Figur 1 als auch aus Figur 2 der Zeichnung ersichtlich ist.
  • Der Mindestabstand 8 zwischen den Randkanten 6 der Bleche 2 benachbarter Gruppen 2a und 2b sollte dabei in jedem Falle größer bemessen werden als die Dicke der Beschichtung 5 im Bereich der durch die Materialanhäufung 7 gebildeten wulstartigen Verdickung.
  • Im einfachsten Falle können die Bedingungen zur Einhaltung des Mindestabstandes 8 zwischen den Randkanten 6 unmittelbar aufeinanderliegender Bleche 2 dadurch eingehalten werden, daß jeweils mindestens eines derselben über einen Randstreifen von angemessener Breite hinweg nicht mit einer Profilierung 3 versehen, sondern vielmehr völlig eben gehalten wird, wie das in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung an den Blechen 2 der Gruppe 2b gezeigt wird.
  • Der aus den Figuren 1 und 2 der Zeichnung ersichtliche Aufbau für ein Heizblechpaket 1 läßt sich widerum dadurch erreichen, daß von zwei benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Blechen 2 jeweils nur eines eine profilierte Randkante 6 hat, wie das die Bleche der Gruppe 2a in Figur 1 zeigen, während die Randkante 6 des anderen Bleches 2 gerade verläuft, wie das dort anhand der Gruppe 2b erkennbar ist.
  • Zur Bildung eines solchermaßen aufgebauten Heizblechpaketes 1 ist es möglich, Bleche 2 zu benutzen, bei denen von zwei parallelen Randkanten 6 jeweils nur eine mit einer Profilierung versehen ist, während die andere gerade verläuft, und daß dabei die jeweils benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Bleche 2 in ihrer Ebene relativ zueinander um 180° verdreht angeordnet werden.
  • Bleche 2, die wenigstens entlang einer ihrer Randkanten 6 keine oder eine weniger starke Profilierung aufweisen als auf ihrer gesamten übrigen Fläche, lassen sich durch Walzen, Drücken oder Prägen, also auf verschiedenen mechanischen Wegen herstellen. Dabei werden auf die längs der Randkanten 6 verlaufenden Zonen der Bleche 2 andere Verformungskräfte ausgeübt, als auf deren Mittelbereich, auf dem sich die Profilierungen 3 zur Eingrenzung der Strömungskanäle 4 befinden.
  • Die Formgebung im Bereich der Randkanten 6 und die Herstellung der Profilierung 3 können gleichzeitig bzw. in einem Arbeitsgang durch entsprechende Gestaltung der Profilierwerkzeuge erfolgen, die sich in Form von Walzenpaaren oder aber Drück- bzw. Prägeplattenpaaren ausführen lassen.
  • Möglich ist es aber auch, die längs der Randkanten 6 verlaufenden Zonen der Bleche 2 durch eine nachgeschalteten Arbeitsgang, also nach der bereits stattgefundenen Profilierung, im Sinne einer Profilabflachung nachzuwalzen, nachzudrücken oder nachzuprägen.
  • Nach den Figuren 4 bis 6 ist als Vorrichtung zur Herstellung von Blechen 2 für den Aufbau von Heizblechpaketen 1 ein Walzenpaar 11 zu sehen, dessen Walzen 12 und 13 eine komplementär zueinander passende Profilierung ihres Ballenumfangs aufweisen.
  • Über den größten Teil 14 ihrer Ballenlänge haben dabei die beiden Walzen 12 und 13 des Walzenpaares 11 die die Profilierung 3 in Form von Ausprägungen erzeugende, mehr oder weniger unregelmäßige Anfangsgestaltung, wie das aus Figur 5 der Zeichnung ersichtlich ist.
  • Über den kleineren Teil 15 der Ballenlänge hinweg weisen hingegen die beiden Walzen 12 und 13 des Walzenpaares 11 gegeneinander abgestufte und über ihren Umfang hinweg kreisrunde Formgebungsflächen auf, wie das aus Figur 6 hervorgeht.
  • Mit Hilfe eines solchermaßen ausgelegten Walzenpaares 11 lassen sich in einem Arbeitsgang Bleche 2 herstellen, die lediglich längs einer zur Durchlaufrichtung parallelen Randkante 6 völlig eben gestaltet sind, während ihr übriger Flächenbereich mit der mehr oder weniger unregelmäßigen Profilierung 3 in Form von Ausprägungen ausgestattet ist.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, die Bleche 2 zunächst über ihre gesamte Breite hinweg durch ein Walzenpaar 11 hindurchzuführen, welches eine in Figur 5 angedeutete Ballenprofilierung der Einzelwalzen 12 und 13 hat. Anschließend läßt sich dann das Profilierte Blech 2 mit seiner einen Randkante 6 durch ein weiteres aber schmales Walzenpaar hindurchführen, dessen Walzen 12 und 13 eine glatte, kreisrunde Ballenform aufweist, um dadurch den Bereich der Randkante 6 im Sinne einer Profilabflachung nachzuwalzen.
  • Während durch Benutzung von anhand der Figuren 4 bis 6 erläuterten Walzenpaaren Bleche 2 in einem kontinuierlichen Arbeitsgang bspw. durch Verarbeitung von Bandmaterial gefertigt werden können, lassen sich vorgefertigte Blechzuschnitte in äquivalenter Art und Weise, aber diskontinuierlich unter Benutzung von Drück- bzw. Prägeplatten-Paaren mit Hilfe von Pressen fertigen.
  • In den Figuren 7 bis 10 der Zeichnung sind noch Möglichkeiten angedeutet, die die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe auch dadurch gelöst werden kann, daR die Profilierungshöhe der Bleche 2 wenigstens im Bereich ihrer Randkanten 6 gegenüber den übrigen Flächenbereichen reduziert wird.
  • Die Figur 7 läßt dabei erkennen, daß es möglich ist, die Profilierung 3 der Bleche 2 zu ihren Randkanten 6 hin beidseitig konvergierend auslaufen zu lassen, um im Bereich der Randkanten 6 den gewünschten Mindestabstand 8 zu erreichen. Figur 8 verdeutlicht hingegen, daß die gleiche Möglichkeit auch erreichbar ist, wenn die Profilierung 3 der Bleche 2 zur Randkante 6 hin einseitig konvergierend ausläuft.
  • Während in Figur 9 (vgl. Pfeil IX in Fig. 7 und 8) die maximale Profilierungshöhe 9 der Bleche 2 im seitlichen Abstand von ihren Randkanten 6 aufgezeigt wird, ergibt sich aus Figur 10 (vgl. Pfeil X in Fig. 7 und 8) deren reduzierte Profilierungshöhe 10 im Bereich ihrer Randkanten 6, durch welche wiederum der Mindestabstand 8 zwischen den Randkanten 6 zweier benachbart aufeinanderliegender Bleche 2 bestimmt wird.
  • Für die Herstellung der nach den Figuren 7 bis 10 ausgestalteten Bleche 2 lassen sich Vorrichtungen einsetzen, die aus zwei von entgegengesetzten Seiten her auf das ebene Blech zur Einwirkung bringbaren Profilierwerkzeughälften bestehen. Die den Randkanten 6 der Bleche 2 zugeordneten Bereiche dieser Profilierwerkzeughälften müssen dabei zwischen sich unter Berücksichtigung der jeweils zu bearbeitenden Blechdicke ein den Figuren 7 oder 8 entsprechendes, konvergierendes Formgebungsprofil einschließen. Auch in diesem Falle können die Vorrichtung mit Walzenpaaren oder Drück. bzw. Prägeplatten-Paaren arbeiten, die entweder nur in einem Arbeitsgang oder aber in zwei einander nachgeschalteten Arbeitsgängen auf die Bleche 2 einwirken.
  • Abschließend sei noch erwähnt, daß die Heizblechpakete 1 aus den Blechen 2 der Gruppen 2a und 2b so zusammengebaut werden, daß die den Minimalabstand 8 voneinander aufweisenden Randkanten 6 der Bleche 2 innerhalb des Wärmetauschers jeweils der An- und Abströmseite der Wärmetauschermedien zugewendet sind und folglich die Materialanhäufung der wulstartigen Verdickung ihrer Beschichtung 5 an Stellen zu liegen kommt, die einer besonders hohen Korrosionsgefahr ausgesetzt sind.
  • Grundgedanke der vorstehend erläuterten Maßnahme ist die Schaffung emaillierter Heizbleche 2 mit abgeflachten Randzonen, die sich zu Heizblechpaketen 1 für Wärmetauscher zusammenstellen lassen. Dabei kommt es insbesondere auf folgende Maßnahmen an:
    • Alle oder ein bestimmter Anteil der Bleche 2 ist an den Randkanten 6 flacher als über die übrigen Flächenbereiche hinweg profiliert oder sogar geradlinieg bzw. glatt gestaltet.
    • Die flacher profilierten bzw. geraden oder glatten Randzonen der Bleche 2 sind im Heizblechpaket 1 jeweils der An- und Abströmseite zugewendet.
    • Die besonders gestalteten Randkanten 6 der Bleche 2 werden beim Profiliervorgang, bspw. mittels Profilierwalzen, durch entsprechende Gestaltung des Formgebungswerkzeuges, bspw. des Profilwalzen-Paares gebildet.
    • Die Profilhöhe der Bleche 2 wird durch eine konische Formgebung an den Enden der Profilierwerkzeuge zu den Randkanten 6 der Bleche hin konvergierend aus- oder umgeformt.
    • Flache bzw. gerade und glatte Randkanten 6 der Bleche 2 können mit Profilwalzen-Paaren hergestellt werden, die an ihren Enden glatte, ringförmige Abschnitte tragen.
    • Bei bspw. durch Walzen zunächst mit durchgehend gleichstarker Profilierung versehenen Blechen 2 wird ein weiterer Arbeitsgang nachgeschaltet, der den Bereich der Randkanten 6 der Bleche ganz oder teilweise wieder einebnet.
    • Die Randkanten 6 von zunächst durchgehend mit gleichmäßig starker Profilierung versehenen bereits auf Maß geschnittenen Bleche 2 werden mit Hilfe einer Presse eingeebnet.

Claims (14)

  1. Heizblechpaket (1) für regenerative Wärmetauscher, welches aus einer Vielzahl aufeinanderliegender, Strömungskanäle (4) zwischen sich freilassender und wenigstens zum Teil profilierter, z. B. mit Ausprägungen (3) versehener, Bleche (2 bzw. 2a, 2b) besteht, die einer als Oberflächenschutz dienende Beschichtung (5), bpsw. eine Emaillieschicht, tragen,
    gekennzeichnet durch,
    eine Profilierung (3) bzw. Profilgebung der Bleche (2 bzw. 2a, 2b), bei der wenigstens die Randkanten (6) der jeweils benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Bleche (2 bzw. 2a, 2b) an allen Stellen in einem Mindestabstand (8) voneinander verlaufen bzw. berührungsfrei zueinander ausgerichet sind (Figuren 1 und 2 sowie 7, 8 und 10).
  2. Heizblechpaket nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Mindestabstand (8) zwischen den Randkanten (6) der Bleche (2 bzw. 2a, 2b) größer bemessen ist als die Dicke der Beschichtung (5 und 7) an den einander zugewendeten Seitenflächen dieser Randkanten (6).
  3. Heizblechpaket nach einem der Ansprüche 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Profilierungshöhe (z. B. 10; Figur 10) der Bleche (2 bzs. 2a, 2b) wenigstens im Bereich ihrer Randkanten (6) gegenüber der Profilierungshöhe (z. B. 9; Figur 9) ihrer übrigen Flächenbereiche reduziert ist.
  4. Heizblechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von zwei benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Blechen (2 bzw. 2a, 2b) jeweils nur eines (2a) eine profilierte Randkante hat, während die Randkante (6) des anderen Bleches (2 bzw. 2b) gerade verläuft (Figur 1).
  5. Heizblechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von zwei parallelen Randkanten eines Bleches (2 bzw. 2a, 2b) jeweils nur eine Randkante mit einer Profilierung versehen ist, während die andere Randkante (6) gerade verläuft, und daß dabei die jeweils benachbart unmittelbar aufeinanderliegenden Bleche (2 bzw. 2a, 2b) in ihrer Ebene relativ zueinander um 180° verdreht angeordnet sind (Figur 2).
  6. Heizblechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die den Mindestabstand (8) voneinander aufweisenden Randkanten der Bleche (2 bzw. 2a, 2b) jeweils der An- und Abströmseite des Wärmetauschers zugewendet sind.
  7. Verfahren zur Herstellung von Profilblechen (2 bzw. 2a, 2b) für Heizblechpakete (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 durch Walz-, Drück- oder Prägeverformen flacher Bleche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß auf die längs der Randkanten (6) verlaufenden Zonen der Bleche (2 bzw. 2a, 2b) andere Verformungskräfte ausgeübt werden als auf deren übrigen Flächenbereich.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die längs der Randkanten (6) verlaufenden Zonen der die Profilierung (3) aufweisenden Bleche (2 bzw. 2a, 2b) im Sinne einer Profilabflachung bzw. -verjüngung nachgewalzt, nachgedrückt oder nachgeprägt werden.
  9. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 7, bestehend aus zwei von entgegengesetzten Seiten her auf das ebene Blech zur Einwirkung bringbaren Profilierwerkzeughälften (12 und 13),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die den Randkanten (6) der Bleche (2 bzw. 2a, 2b) zugeordneten Bereiche (15) der Profilierwerkzeughälften (12 und 13) zwischen sich ein stufenförmig abgesetztes oder konvergierendes Formgebungsprofil einschließen (Figuren 4 bis 6).
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Profilierwerkzeughälften (12, 13) Walzenpaare (11) oder Drück- bzw. Prägeplatten-Paare mit gegen ihre Haupt-Arbeitsebene stufenförmig abgesetzten bzw. schwach geneigten Endabschnitten bzw. Randzonen eingesetzt sind (Figuren 4 bis 6).
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Walzen (12 und 13) des Profilierwalzen-Paares (11) an einem ihrer Enden mit gegenüber ihrem Profilierwalzenabschitt (14) ringförmig abgesetzten Glattwalzen-Abschnitten versehen sind (Figuren 4 bis 6).
  12. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 8, bestehend aus zwei von entgegengesetzten Seiten her auf das ebene Blech (2 bzw. 2a, 2b) zur Einwirkung bringbaren Profilierwerkzeughälften (12 und 13),
    gekennzeichnet durch,
    zwei ebenfalls von entgegengesetzten Seiten her auf das bereits mit Profilierungen (3) versehene Blech (2 bzw. 2a, 2b) zur Einwirkung bringbare Nachform-Werkzeughälften für an die Randkanten (6) der Bleche (2 bzw. 2a, 2b) anschließende, schmale Randbereiche.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Nachform-Werkzeughälften Walzenpaare oder Drück- bzw. Prägeplatten-Paare mit gegenüber den vorgeschalteten Profilierwerkzeughälften abgesetzten und glatten oder schwach geneigten und profilierten Formgebungsflächen eingesetzt sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Walzen des Nachform-Walzenpaares als Glattwalzen ausgebildet sind.
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