EP1452815A1 - Wärmetauscher - Google Patents

Wärmetauscher Download PDF

Info

Publication number
EP1452815A1
EP1452815A1 EP03012311A EP03012311A EP1452815A1 EP 1452815 A1 EP1452815 A1 EP 1452815A1 EP 03012311 A EP03012311 A EP 03012311A EP 03012311 A EP03012311 A EP 03012311A EP 1452815 A1 EP1452815 A1 EP 1452815A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
header
headers
blocks
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03012311A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Möller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to EP04001346.8A priority Critical patent/EP1471322B1/de
Priority to EP04001347A priority patent/EP1452817A1/de
Priority to ES04001346.8T priority patent/ES2591235T3/es
Priority to CNB2004100066804A priority patent/CN100541107C/zh
Priority to US10/785,409 priority patent/US7051798B2/en
Priority to JP2004049363A priority patent/JP2004257728A/ja
Priority to JP2004049364A priority patent/JP2004257729A/ja
Priority to CNB2004100066787A priority patent/CN100488661C/zh
Priority to US10/785,484 priority patent/US7100280B2/en
Publication of EP1452815A1 publication Critical patent/EP1452815A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • 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
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • 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
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators

Definitions

  • the invention relates to a plate heat exchanger with a heat exchanger block, the has a plurality of heat exchange passages, with the heat exchanger block a header is attached which extends over at least part of one side of the Extends heat exchanger blocks and a flow connection between one Part of the heat exchange passages and the one with a fluid connection is provided.
  • the invention also relates to a method for producing a Plate heat exchangers made up of several heat exchanger blocks, each with a large number of heat exchange passages, one on each heat exchanger block Header is attached, which extends over at least part of a page of the Extends heat exchanger blocks and a flow connection between one Part of the heat exchange passages.
  • the heat exchanger block of a plate heat exchanger consists of several layers of heat exchange passages, each against the other by dividers are delimited. End strips and cover plates form the outer frame of the Heat exchanger block. Additional separating strips can be provided within one layer be the heat exchange passages for different material flows from each other separate.
  • the heat exchanger block which initially consists of loose components, is then turned into soldered to a soldering oven so that all components are tightly connected. Then the Heat exchange passages welded header, with a fluid connection are provided. Semi-cylindrical shells are usually used as headers.
  • the fluid connection is formed by pipe sockets in the semi-cylinder jacket of the header are arranged opposite the inlet and outlet openings. To this Pipe sockets become the pipelines for the fluid flows to be fed in and out connected.
  • plate heat exchangers for the simultaneous heat exchange of many fluid flows can be used. For each the fluid flows are then corresponding headers above the respective inputs and Outlet openings of the heat exchange passages to be installed and with pipes to provide.
  • the piping of the plate heat exchanger is very great in this case complex and complex.
  • the object of the present invention is therefore to provide a plate heat exchanger develop in which the piping effort is simplified as possible.
  • This task is performed by a plate heat exchanger of the type mentioned solved, in which the fluid connection is substantially perpendicular to the side of the Heat exchanger block is arranged over which the header extends.
  • the inventive method of the type mentioned is characterized by this from, the heat exchanger blocks are arranged side by side and the header with two adjacent heat exchanger blocks on their mutually facing sides Provide openings and connect them so that a Flow connection between the two headers is created, one of the two Header is provided with a fluid connection, the fluid connection being vertical is arranged on those sides of the heat exchanger blocks in which the Entry and exit openings of the heat exchange passages are located.
  • the plate heat exchanger according to the invention has a heat exchanger block a variety of heat exchange passages.
  • the heat exchange passages can be divided into certain groups, with the heat exchange passages a group each serve to guide a specific fluid flow. On the There are entry and exit openings in the heat exchange passages of a group Headers each attached so that there is a flow connection between them Passages is made.
  • the header sometimes also called a collector, covers part of one From the heat exchanger block side and forms a closed space with it the inlet or outlet openings of a group of heat exchange passages lead.
  • the header is provided with a fluid connection, which in the Is arranged substantially perpendicular to the side of the heat exchanger block the header extends.
  • the fluid connection i.e. the opening of the header to the respective fluid flow or discharging pipelines, is arranged in one plane, which is essentially is perpendicular to the plane in which the corresponding inputs or Exit openings are located in the heat exchange passages. That is, the Fluid connection is not directly opposite the inlet or Exit ports.
  • the inventive design of the header and in particular the Fluid connection it becomes possible to connect all fluid connections to two opposite Sides of the heat exchanger block. It is often even possible that To design plate heat exchangers so that all fluid connections are on the same Side of the heat exchanger block.
  • the pipes for feeding and discharging the material flows brought into heat exchange therefore no longer have to are laboriously routed around the heat exchanger block.
  • the Piping work is significantly reduced.
  • the headers preferably have a semicircular cross section, in particular semi-cylindrical shells have proven themselves as headers.
  • the half-shell-shaped version of the header is then the fluid connection in one of the two semicircular bases.
  • the other of the base areas not perpendicular, but for example to be oriented diagonally to the half-cylinder jacket.
  • the supply and discharge of the Fluid flows through a pipe socket that is welded to the half-shell this point must be provided with an appropriate opening, however, as a result the strength of the half-shell is significantly weakened.
  • the fluid connection according to the invention is not in the half-cylinder jacket of the header, but in one of the semicircular bases. With the same wall thickness points thus the header according to the invention has a higher strength than that above known header described. Conversely, at a given Target strength in the design of the header according to the invention is lower Wall thickness can be selected, which reduces costs.
  • One of the main advantages of the invention comes into play particularly when the plate heat exchanger has several Has heat exchanger blocks.
  • the size of the soldering furnace is limited to the dimensions of a heat exchanger block set. If larger amounts of fluid are to be heated or cooled, it is required to arrange two or more heat exchanger blocks in parallel. So far with such a parallel arrangement of each heat exchanger block, as at the beginning described, with the corresponding headers and those welded to them Provide pipe socket. A manifold is provided for each material flow which are connected to the corresponding pipe socket. The piping of such This makes plate heat exchangers extremely complex.
  • the heat exchanger blocks are not according to the invention Pipe socket and a manifold connected on the flow side, but the Fluid connection of the header of a heat exchanger block is made directly with the Fluid connection of the header of an adjacent heat exchanger block connected.
  • the fluid connection preferably extends over the entire cross section of the Headers and will keep the cross section on the adjacent header connected. The result is a continuous header that spans all Extends heat exchanger blocks.
  • the Heat exchanger blocks are preferably installed with a spacer connected to each other, usually welded together. Can be used as a spacer for example, an appropriately shaped sheet or a bar can be used.
  • the spacer is in the area of the header is arranged that the side of the header facing the heat exchanger blocks is completely covered by the spacer in the area of the gap.
  • the space inside the header is covered by the header itself, for example a semi-tubular shell, the side walls of the Heat exchanger blocks and part of the spacer limited.
  • This double function is further enhanced in a preferred embodiment Taking into account that within the header means for guiding the flow of the Fluids supplied or discharged via the fluid connection are provided.
  • a baffle that the space within the header in a flow area, which is preferred for supply and The fluid is discharged and divided into a distribution area in which the flow is calmed and the fluid is distributed as evenly as possible over the Heat exchange passages take place.
  • a plate heat exchanger is shown schematically as he is also known from the prior art.
  • the plate heat exchanger has one Heat exchanger block 1 with a variety of heat exchange passages that the For the sake of clarity, the figures are not shown.
  • the inputs and Outlet openings of a group of heat exchange passages are located in the Area 2 on a side wall 3 of the heat exchanger block 1 or in area 4 on the bottom 5 of the heat exchanger block 1.
  • On the areas 2, 3 with the Einund Outlet openings are welded on semi-cylindrical headers 6, 7.
  • the headers 6, 7 are designed as semi-cylindrical shells with base areas 8, 9, 10, 11.
  • baffles 23, 24 are arranged, which the space within the Divide headers 6, 7 into a flow area 25 and a distribution area 26.
  • the Baffles 23, 24 are provided with a plurality of openings so that a gas and Liquid exchange between the flow region 25 and the Distribution area 26 is possible.
  • Both pipes 12, 13 are on the same side of the Heat exchanger blocks 1.
  • the connection of the heat exchanger and the others Piping is therefore easily possible.
  • FIG. 5 shows an intermediate stage in the manufacture of an inventive Plate heat exchanger.
  • the heat exchanger blocks 1a, 1b are identical to that in 1 and 2 shown heat exchanger block 1 constructed.
  • the heat exchanger blocks 1a, 1b are first of all with their respective headers 6a, 6b, 7a, 7b subjected to a leak test and a pressure resistance test. To all bases 8a, 9a, 10a, 11a of headers 6a and 7a are successful of the heat exchanger block 1a and the bases 8b, 9b of the headers 6b, 7b of the Heat exchanger blocks 1b separated. On the two sides facing each other the header 6a, 6b, 7a, 7b is separated, as in FIG. 5 by dashed lines Lines 20 shown, oblique to the axis of the semi-cylindrical headers 6a, 7a, 6b, 7b. The base areas 8a, 9a of the heat exchanger block 1a become perpendicular to the axis the semi-cylindrical header 6a, 7a cut off.
  • the two heat exchanger blocks 1a, 1b are then at their lower ends a sheet 16 welded together.
  • the U-shaped sheet 16 is so on Heat exchanger blocks 1a, 1b attached that the base of the U-shaped plate 16 the Bottom sides 5a, 5b of the two blocks 1a, 1b connect so that one continuous level results.
  • the two Heat exchanger blocks 1a, 1b also connected to a U-shaped plate 27, whose base is in the plane of the drawing and from the upper edge 21a, 21b of the heat exchanger blocks 1a, 1b to the lower edge 22a, 22b of the headers 6a, 6b extends on which the semi-cylindrical header shell on the heat exchanger block 1a, 1b hits.
  • Figures 6 and 7 show the finished plate heat exchanger. Between the headers 6a, 6b and the headers 7a, 7b of the two heat exchanger blocks 1a, 1b each one adapted pie-shaped intermediate piece 17, 18 used and with the Headers 6a, 6b, 7a, 7b and the U-shaped plates 16 welded. To the Base areas 8a, 9a of headers 6a, 7a are welded on pipes 12, 13. Both pipes 12, 13 are on the same side of the Heat exchanger blocks 1a. The connection and the further piping of the Heat exchangers are therefore easily possible.
  • a fluid is supplied via pipeline 12, which fluid flows into the through the baffle 23 separated flow area 25 of the header 6a and over the pie-shaped connector 18 in the flow area 25 of the header 6b flows.
  • the baffles 23 of the two headers 6a, 6b have a plurality of Openings through which the fluid flows into the flow-reduced distribution areas 26 arrives.
  • the fluid is applied to the corresponding heat exchange passages of the heat exchanger blocks 1a, 1b distributed.
  • the headers 7a, 7b are also in one by a baffle 24 flow-reduced area 26 and a flow area 25 divided.
  • flow-calmed region 26 essentially serves for collecting and bringing together the fluid exiting the heat exchange passages and the flow region 25 for discharging the fluid to the pipeline 13.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher mit einem Wärmetauscherblock, der eine Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen aufweist. Am Wärmetauscherblock ist ein Header angebracht, der sich über zumindest einen Teil einer Seite des Wärmetauscherblocks erstreckt und der eine Strömungsverbindung zwischen einem Teil der Wärmeaustauschpassagen herstellt. Der Header is mit einem Fluidanschluss (12,13) versehen, der im Wesentlichen senkrecht zu der Seite (3,5) des Wärmetauscherblocks (1) angeordnet ist, über der sich der Header (6,7) erstreckt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher mit einem Wärmetauscherblock, der eine Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen aufweist, wobei am Wärmetauscherblock ein Header angebracht ist, der sich über zumindest einen Teil einer Seite des Wärmetauscherblocks erstreckt und der eine Strömungsverbindung zwischen einem Teil der Wärmeaustauschpassagen herstellt und der mit einem Fluidanschluss versehen ist. Die Erfinsdung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines Plattenwärmetauscher aus mehreren Wärmetauscherblöcken, die jeweils eine Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen aufweisen, wobei an jedem Wärmetauscherblock ein Header angebracht ist, der sich über zumindest einen Teil einer Seite des Wärmetauscherblocks erstreckt und der eine Strömungsverbindung zwischen einem Teil der Wärmeaustauschpassagen herstellt.
Der Wärmetauscherblock eines Plattenwärmetauschers besteht aus mehreren Lagen von Wärmeaustauschpassagen, die jeweils durch Trennbleche gegeneinander abgegrenzt sind. Abschlussleisten sowie Deckbleche bilden den äußeren Rahmen des Wärmetauscherblocks. Innerhalb einer Lage können weitere Trennleisten vorgesehen sein, die Wärmeaustauschpassagen für unterschiedliche Stoffströme voneinander trennen.
Der zunächst aus losen Bauteilen bestehende Wärmetauscherblock wird dann in einem Lötofen verlötet, so dass alle Bauteile miteinander dicht verbunden sind. Anschließend werden über den Ein- und Austrittsöffnungen der Wärmeaustauschpassagen Header aufgeschweißt, die mit einem Fluidanschluss versehen sind. Als Header werden üblicherweise halbzylindrische Schalen eingesetzt. Der Fluidanschluss wird durch Rohrstutzen gebildet, die in dem Halbzylindermantel des Headers gegenüber den Ein- bzw. Austrittsöffnungen angeordnet sind. An diese Rohrstutzen werden die Rohrleitungen für die zu- und abzuführenden Fluidströme angeschlossen.
Durch geeignete Anordnung von Trennleisten können Plattenwärmetauscher für den gleichzeitigen Wärmeaustausch von vielen Fluidströmen eingesetzt werden. Für jeden der Fluidströme sind dann entsprechende Header über den jeweiligen Ein- und Austrittsöffnungen der Wärmeaustauschpassagen anzubringen und mit Rohrleitungen zu versehen. Die Verrohrung des Plattenwärmetauschers wird in diesem Fall sehr komplex und aufwändig.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, einen Plattenwärmetauscher zu entwickeln, bei dem der Verrohrungsaufwand möglichst vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Plattenwärmetauscher der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der Fluidanschluss im Wesentlichen senkrecht zu der Seite des Wärmetauscherblocks angeordnet ist, über der sich der Header erstreckt.
Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, die Wärmetauscherblöcke nebeneinander angeordnet werden und die Header zweier benachbarter Wärmetauscherblöcke an ihren einander zugewandten Seiten mit Öffnungen versehen und so miteinander verbunden werden, dass eine Strömungsverbindung zwischen den beiden Headern entsteht, wobei einer der beiden Header mit einem Fluidanschluss versehen wird, wobei der Fluidanschluss senkrecht zu denjenigen Seiten der Wärmetauscherblöcke angeordnet wird, in denen sich die Ein- und Austrittsöffnungen der Wärmeaustauschpassagen befinden.
Der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher weist einen Wärmetauscherblock mit einer Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen auf. Die Wärmeaustauschpassagen können in bestimmte Gruppen eingeteilt werden, wobei die Wärmeaustauschpassagen einer Gruppe jeweils zur Führung eines bestimmten Fluidstromes dienen. Über den Ein- bzw. Austrittsöffnungen in die Wärmeaustauschpassagen einer Gruppe sind Header jeweils so angebracht, dass eine Strömungsverbindung zwischen diesen Passagen hergestellt wird.
Der Header, teilweise auch als Sammler bezeichnet, deckt einen Teil einer Wärmetauscherblockseite ab und bildet mit dieser einen abgeschlossenen Raum, in den die Ein- oder Austrittsöffnungen einer Gruppe von Wärmeaustauschpassagen münden. Erfindungsgemäß ist der Header mit einem Fluidanschluss versehen, der im Wesentlichen senkrecht zu der Seite des Wärmetauscherblocks angeordnet ist, über die sich der Header erstreckt.
Der Fluidanschluss, d.h. die Öffnung des Headers zu den den jeweiligen Fluidstrom zu- bzw. abführenden Rohrleitungen, ist in einer Ebene angeordnet, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene liegt, in der sich die entsprechenden Ein- bzw. Austrittsöffnungen in die Wärmeaustauschpassagen befinden. Das heißt, der Fluidanschluss befindet sich gerade nicht direkt gegenüber den Ein- bzw. Austrittsöffnungen.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Header und insbesondere des Fluidanschlusses wird es möglich, alle Fluidanschlüsse auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Wärmetauscherblocks, vorzusehen. Häufig ist es sogar möglich, den Plattenwärmetauscher so zu gestalten, dass sich alle Fluidanschlüsse auf derselben Seite des Wärmetauscherblocks befinden. Die Rohrleitungen zum Zu- und Abführen der miteinander in Wärmetausch gebrachten Stoffströme müssen daher nicht mehr aufwändig um den Wärmetauscherblock herumgeführt werden. Der Verrohrungsaufwand wird wesentlich verringert.
Vorzugsweise besitzen die Header einen halbkreisförmigen Querschnitt, insbesondere haben sich halbzylindrische Schalen als Header bewährt. Bei einer solchen halbschalen-förmigen Ausführung des Headers befindet sich der Fluidanschluss dann in einer der beiden halbkreisförmigen Grundflächen. Aus Festigkeitsgründen kann es vorteilhaft sein, die andere der Grundflächen nicht senkrecht, sondern beispielsweise schräg zum Halbzylindermantel zu orientieren.
Bei den bisher verwendeten Ausführungen erfolgt die Zu- und Ableitung der Fluidströme über einen Rohrstutzen, der auf die Halbschale geschweißt ist, die an dieser Stelle mit einer entsprechenden Öffnung versehen sein muss, wodurch jedoch die Festigkeit der Halbschale deutlich geschwächt wird. Im Gegensatz dazu befindet sich der erfindungsgemäße Fluidanschluss nicht im Halbzylindermantel des Headers, sondern in einer der halbkreisförmigen Grundflächen. Bei gleichen Wandstärken weist somit der erfindungsgemäße Header eine höhere Festigkeit als die oben beschriebenen bekannten Header auf. Umgekehrt kann bei einer vorgegebenen Sollfestigkeit bei der Auslegung des erfindungsgemäßen Headers eine geringere Wandstärke gewählt werden, wodurch die Kosten gesenkt werden.
Einer der Hauptvorteile der Erfindung, nämlich eine Vereinfachung der Verrohrung, kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn der Plattenwärmetauscher mehrere Wärmetauscherblöcke aufweist. Aus Fertigungsgründen, beispielsweise aufgrund der Größe des Lötofens, sind den Abmessungen eines Wärmetauscherblocks Grenzen gesetzt. Sollen größere Mengen an Fluid erwärmt bzw. abgekühlt werden, so ist es erforderlich, zwei oder mehr Wärmetauscherblöcke parallel anzuordnen. Bisher wird bei einer solchen parallelen Anordnung jeder Wärmetauscherblock, wie eingangs beschrieben, mit den entsprechenden Headem und den daran angeschweißten Rohrstutzen versehen. Für jeden Stoffstrom wird eine Sammelleitung vorgesehen, an die die entsprechenden Rohrstutzen angeschlossen werden. Die Verrohrung solcher Plattenwärmetauscher wird dadurch äußerst aufwändig.
Dagegen werden erfindungsgemäß die Wärmetauscherblöcke nicht über die Rohrstutzen und eine Sammelleitung strömungsseitig verbunden, sondern der Fluidanschluss des Headers eines Wärmetauscherblocks wird direkt mit dem Fluidanschluss des Headers eines benachbarten Wärmetauscherblocks verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich der Fluidanschluss über den gesamten Querschnitt des Headers und wird unter Beibehaltung des Querschnitts an den benachbarten Header angeschlossen. Im Ergebnis entsteht so ein durchgehender Header, der sich über alle Wärmetauscherblöcke erstreckt.
Von Vorteil werden bei einem Plattenwärmetauscher mit mehr als einem Wärmetauscherblock die Wärmetauscherblöcke beabstandet nebeneinander angeordnet, so dass ein Spalt zwischen den Wärmetauscherblöcken bleibt. Die Wärmetauscherblöcke werden vorzugsweise unter Einbau eines Abstandshalters miteinander verbunden, in der Regel miteinander verschweißt. Als Abstandshalter kann beispielsweise ein entsprechend geformtes Blech oder eine Leiste eingesetzt werden.
Besonders günstig ist es, wenn der Abstandshalter so im Bereich des Headers angeordnet wird, dass die den Wärmetauscherblöcken zugewandte Seite des Headers im Bereich des Spaltes vollständig durch den Abstandshalter abgedeckt wird. In diesem Fall wird der Raum im Inneren des Headers durch den Header selbst, beispielsweise eine halbrohrförmige Schale, die Seitenwände der Wärmetauscherblöcke und einen Teil des Abstandshalters begrenzt.
Bei der parallelen Anordnung mehrerer Wärmetauscherblöcke wird besonders deutlich, dass der erfindungsgemäße Header nicht nur zum Verteilen des zugeführten Fluidstromes auf die Wärmeaustauschpassagen bzw. zum Sammeln des aus den Wärmeaustauschpassagen austretenden Fluids dient, sondern auch zum Zu- bzw. Abführen der entsprechenden Fluidströme.
Dieser Doppelfunktion wird in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch weiter Rechnung getragen, dass innerhalb des Headers Mittel zur Strömungsführung des über den Fluidanschluss zu- oder abgeführten Fluids vorgesehen sind. Beispielsweise kann innerhalb des Headers ein Leitblech angeordnet sein, welches den Raum innerhalb des Headers in einen Strömungsbereich, der bevorzugt zur Zu- und Abführung des Fluids dient, und in einen Verteil-Bereich unterteilt, in dem die Strömung beruhigt ist und eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Fluids auf die Wärmeaustauschpassagen erfolgt.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
  • Figuren 1 und 2 je eine Seitenansicht eines Wärmetauscherblocks mit zwei Headern,
  • Figuren 3 und 4 den Wärmetauscherblock mit erfindungsgemäß angeschweißtem Rohrleitungsstück,
  • Figur 5 zwei nebeneinander angeordnete Wärmetauscherblöcke zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers,
  • Figur 6 einen erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher und
  • Figur 7 eine Seitenansicht des Plattenwärmetauschers nach Figur 6.
    • In den Figuren 1 und 2 ist ein Plattenwärmetauscher schematisch dargestellt, wie er auch aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Plattenwärmetauscher weist einen Wärmetauscherblock 1 mit einer Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen auf, die der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht gezeigt sind. Die Ein- und Austrittsöffnungen einer Gruppe von Wärmeaustauschpassagen befinden sich in dem Bereich 2 an einer Seitenwand 3 des Wärmetauscherblocks 1 bzw. in dem Bereich 4 an der Unterseite 5 des Wärmetauscherblocks 1. Auf die Bereiche 2, 3 mit den Einund Austrittsöffnungen sind halbzylindrische Header 6, 7 aufgeschweißt.
    Die Header 6, 7 als halbzylindrische Schalen mit Grundflächen 8, 9, 10, 11 ausgeführt. In den Headern 6, 7 sind Leitbleche 23, 24 angeordnet, die den Raum innerhalb der Header 6, 7 in einen Strömungsbereich 25 und einen Verteilbereich 26 unterteilen. Die Leitbleche 23, 24 sind mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen, so dass ein Gasund Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Strömungsbereich 25 und dem Verteilbereich 26 möglich ist.
    In den Figuren 3 und 4 ist der erfindungsgemäße Anschluss der Verrohrung an die Plattenwärmetauscher zu sehen. Die Grundflächen 8, 9 der Halbzylinder 6, 7, d.h. die Seitenwände der Header 6, 7, dienen als Fluidanschlüsse für die Zu- bzw. Abführung des durch die Wärmeaustauschpassagen geleiteten Fluids. Die beiden anderen Grundflächen 10, 11 der Header 6, 7 sind verschlossen. Auf den Grundflächen 8, 9 werden Rohrleitungen 12, 13 angebracht. Die Rohrleitungen 12, 13 werden mit den Headern 6, 7 dicht verbunden, so dass beispielsweise ein zuströmendes Fluid über Rohrleitung 12 durch die offene Grundfläche 8 in den Header 6 strömt und in dem Header 6 auf die entsprechenden Wärmeaustauschpassagen verteilt wird. In analoger Weise wird das Fluid nach dem Wärmeaustausch über den Header 7 und die Rohrleitung 13 wieder abgeführt.
    Beide Rohrleitungen 12, 13 befinden sich auf derselben Seite des Wärmetauscherblocks 1. Der Anschluss des Wärmetauschers und die weitere Verrohrung sind somit leicht möglich.
    Figur 5 zeigt ein Zwischenstadium bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers. Die Wärmetauscherblöcke 1a, 1b sind identisch mit dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Wärmetauscherblock 1 aufgebaut.
    Die Wärmetauscherblöcke 1a, 1b werden zunächst mit ihren jeweiligen Headern 6a, 6b, 7a, 7b einem Dichtigkeitstest und einer Druckfestigkeitsprüfung unterzogen. Nach erfolgreicher Prüfung werden alle Grundflächen 8a, 9a, 10a, 11a der Header 6a und 7a des Wärmetauscherblocks 1a sowie die Grundflächen 8b, 9b der Header 6b, 7b des Wärmetauscherblocks 1b abgetrennt. Auf den beiden einander zugewandten Seiten der Header 6a, 6b, 7a, 7b erfolgt die Abtrennung, wie in Figur 5 durch gestrichelte Linien 20 dargestellt, schräg zur Achse der halbzylindrischen Header 6a, 7a, 6b, 7b. Die Grundflächen 8a, 9a des Wärmetauscherblocks 1a werden senkrecht zur Achse der halbzylindrischen Header 6a, 7a abgeschnitten.
    Die beiden Wärmetauscherblöcke 1a, 1b werden dann an ihrem unteren Ende mit einem Blech 16 zusammengeschweißt. Das U-förmige Blech 16 wird so an den Wärmetauscherblöcken 1a, 1b befestigt, dass die Basis des U-förmigen Bleches 16 die Unterseiten 5a, 5b der beiden Blöcke 1a, 1b so verbindet, dass sich eine durchgehende Ebene ergibt. Im Bereich der Header 6a, 6b werden die beiden Wärmetauscherblöcke 1a, 1b ebenfalls mit einem U-förmigen Blech 27 verbunden, dessen Basis sich in der Zeichenebene befindet und sich von der oberen Kante 21a, 21b der Wärmetauscherblöcke 1a, 1b bis zur unteren Kante 22a, 22b der Header 6a, 6b erstreckt, an der der halbzylindrische Headermantel auf den Wärmetauscherblock 1a, 1b trifft.
    Die Figuren 6 und 7 zeigen den fertigen Plattenwärmetauscher. Zwischen die Header 6a, 6b und die Header 7a, 7b der beiden Wärmetauscherblöcken 1a, 1b wird je ein angepasstes tortenstückförmiges Zwischenstück 17, 18 eingesetzt und mit den Headern 6a, 6b, 7a, 7b sowie den U-förmigen Blechen 16 verschweißt. An die Grundflächen 8a, 9a der Header 6a, 7a werden Rohrleitungen 12, 13 angeschweißt. Beide Rohrleitungen 12, 13 befinden sich auf derselben Seite des Wärmetauscherblocks 1a. Der Anschluss und die weitere Verrohrung des Wärmetauschers sind somit leicht möglich.
    Im Betrieb wird beispielsweise über Rohrleitung 12 ein Fluid zugeführt, welches in den durch das Leitblech 23 abgetrennten Strömungsbereich 25 des Headers 6a und über das tortenstückförmige Verbindungsstück 18 in den Strömungsbereich 25 des Headers 6b strömt. Die Leitbleche 23 der beiden Header 6a, 6b weisen eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch die das Fluid in die strömungsberuhigten Verteilbereiche 26 gelangt. In den Verteilbereichen 26 der Headem 6a, 6b wird das Fluid auf die entsprechenden Wärmeaustauschpassagen der Wärmetauscherblöcke 1a, 1b verteilt.
    In analoger Weise wird das Fluid nach dem Wärmeaustausch über die Header 7a, 7b mit dem zwischengeschalteten Verbindungsstück 17 und die Rohrleitung 13 wieder abgeführt. Die Header 7a, 7b sind ebenfalls durch ein Leitblech 24 in einen strömungsberuhigten Bereich 26 und einen Strömungsbereich 25 unterteilt. Der strömungsberuhigte Bereich 26 dient in diesem Fall im Wesentlichen zum Sammeln und Zusammenführen des aus den Wärmeaustauschpassagen austretenden Fluids und der Strömungsbereich 25 zum Abführen des Fluids zur Rohrleitung 13.

    Claims (12)

    1. Plattenwärmetauscher mit einem Wärmetauscherblock, der eine Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen aufweist, wobei am Wärmetauscherblock ein Header angebracht ist, der sich über zumindest einen Teil einer Seite des Wärmetauscherblocks erstreckt und der eine Strömungsverbindung zwischen einem Teil der Wärmeaustauschpassagen herstellt und der mit einem Fluidanschluss versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidanschluss (12, 13) im Wesentlichen senkrecht zu der Seite (3, 5) des Wärmetauscherblocks (1) angeordnet ist, über der sich der Header (6, 7) erstreckt.
    2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Header (6, 7) einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt.
    3. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Headers (6, 7) Mittel (23, 24) zur Strömungsführung des über den Fluidanschluss (12, 13) zu- oder abgeführten Fluids vorgesehen sind.
    4. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenwärmetauscher mehrere Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) aufweist und der Header (6a, 6b; 7a, 7b) eine Strömungsverbindung zwischen Wärmeaustauschpassagen verschiedener Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) herstellt.
    5. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) beabstandet nebeneinander angeordnet sind und der Spalt zwischen den Wärmetauscherblöcken (1a, 1b) so mittels eines Bleches (16, 27) oder einer Leiste verschlossen ist, dass die den Wärmetauscherblöcken (1a, 1b) zugewandte Seite des Headers (6a, 6b; 7a, 7b) durch die Seitenflächen (5a, 5b; 6a, 6b) des Wärmetauscherblockes (1a, 1b) und / oder das Blech (16, 27) oder die Leiste vollständig abgedeckt ist.
    6. Verfahren zur Herstellung eines Plattenwärmetauscher aus mehreren Wärmetauscherblöcken, die jeweils eine Vielzahl von Wärmeaustauschpassagen aufweisen, wobei an jedem Wärmetauscherblock ein Header angebracht ist, der sich über zumindest einen Teil einer Seite des Wärmetauscherblocks erstreckt und der eine Strömungsverbindung zwischen einem Teil der Wärmeaustauschpassagen herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) nebeneinander angeordnet werden und die Header (6a, 6b; 7a, 7b) zweier benachbarter Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) an ihren einander zugewandten Seiten mit Öffnungen versehen und so miteinander verbunden werden, dass eine Strömungsverbindung zwischen den beiden Headern (6a, 6b; 7a, 7b) entsteht, wobei einer der beiden Header (6a, 6b; 7a, 7b) mit einem Fluidanschluss (12, 13) versehen wird, wobei der Fluidanschluss (12, 13) senkrecht zu denjenigen Seiten (5a, 5b) der Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) angeordnet wird, in denen sich die Ein- und Austrittsöffnungen der Wärmeaustauschpassagen befinden.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Fluidanschlüsse (12, 13) des Plattenwärmetauschers auf derselben Seite vorgesehen werden.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Header (6a, 6b; 7a, 7b) so miteinander verbunden werden, dass sich deren Querschnitt an der Verbindungsstelle (17, 18) nicht verringert.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Header (6a, 6b; 7a, 7b) halbzylindrisch ausgebildet sind.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die beiden Header (6a, 6b; 7a, 7b) ein Verbindungsstück (17, 18) eingebracht wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) beabstandet voneinander angeordnet und mittels eines Bleches (16, 27) oder einer Leiste so miteinander verbunden werden, dass die den Wärmetauscherblöcken (1a, 1b) zugewandte Seite des Verbindungsstückes (16, 27) durch eine Seitenfläche eines Wärmetauscherblockes (1a, 1b) und/oder das Blech (16, 27) und/oder die Leiste vollständig abgedeckt wird.
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherblöcke (1a, 1b) auf Dichtigkeit und/oder Druckfestigkeit getestet werden, bevor deren Header (6a, 6b; 7a, 7b) miteinander verbunden werden.
    EP03012311A 2003-02-25 2003-05-28 Wärmetauscher Withdrawn EP1452815A1 (de)

    Priority Applications (9)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    EP04001346.8A EP1471322B1 (de) 2003-02-25 2004-01-22 Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
    EP04001347A EP1452817A1 (de) 2003-02-25 2004-01-22 Wärmetauscher
    ES04001346.8T ES2591235T3 (es) 2003-02-25 2004-01-22 Procedimiento para la fabricación de un intercambiador de calor
    CNB2004100066804A CN100541107C (zh) 2003-02-25 2004-02-25 热交换器
    US10/785,409 US7051798B2 (en) 2003-02-25 2004-02-25 Heat exchanger
    JP2004049363A JP2004257728A (ja) 2003-02-25 2004-02-25 プレート式熱交換器
    JP2004049364A JP2004257729A (ja) 2003-02-25 2004-02-25 熱交換器の製作法
    CNB2004100066787A CN100488661C (zh) 2003-02-25 2004-02-25 板式热交换器
    US10/785,484 US7100280B2 (en) 2003-02-25 2004-02-25 Method for producing a heat exchanger

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE10308015 2003-02-25
    DE10308015 2003-02-25

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP1452815A1 true EP1452815A1 (de) 2004-09-01

    Family

    ID=32748046

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP03012311A Withdrawn EP1452815A1 (de) 2003-02-25 2003-05-28 Wärmetauscher

    Country Status (3)

    Country Link
    EP (1) EP1452815A1 (de)
    DE (2) DE10316712A1 (de)
    ES (1) ES2591235T3 (de)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2015070897A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 Electrolux Appliances Aktiebolag Heat pump laundry dryer

    Citations (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US5324452A (en) * 1992-07-08 1994-06-28 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated plate-fin heat exchange reformation
    US5333683A (en) * 1991-12-11 1994-08-02 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Indirect heat exchanger
    US20020011331A1 (en) * 2000-07-11 2002-01-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat-exchange fin for a brazed-plate heat exchanger, and corresponding heat exchanger
    US6437662B1 (en) * 1999-08-11 2002-08-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave filter, duplexer and communication apparatus with combined substrate and number of finger pairs reducing pass band ripples
    US20020131919A1 (en) * 2001-03-15 2002-09-19 Debellis Crispin L. Modular fuel processing system for plate reforming type units

    Patent Citations (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US5333683A (en) * 1991-12-11 1994-08-02 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Indirect heat exchanger
    US5324452A (en) * 1992-07-08 1994-06-28 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated plate-fin heat exchange reformation
    US6437662B1 (en) * 1999-08-11 2002-08-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave filter, duplexer and communication apparatus with combined substrate and number of finger pairs reducing pass band ripples
    US20020011331A1 (en) * 2000-07-11 2002-01-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat-exchange fin for a brazed-plate heat exchanger, and corresponding heat exchanger
    US20020131919A1 (en) * 2001-03-15 2002-09-19 Debellis Crispin L. Modular fuel processing system for plate reforming type units

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2015070897A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 Electrolux Appliances Aktiebolag Heat pump laundry dryer

    Also Published As

    Publication number Publication date
    ES2591235T3 (es) 2016-11-25
    DE10316712A1 (de) 2004-09-02
    DE10316711A1 (de) 2004-09-02

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE60210702T2 (de) Fluidregelvorrichtung
    EP1400772B1 (de) Plattenwärmeübertrager
    EP2472211B1 (de) Wärmetauschervorrichtung
    WO2013120600A2 (de) Vorrichtung zur kühlung und/oder wärmerückgewinnung
    DE102006053702B4 (de) Wärmetauscher, insbesondere Gaskühler
    EP1725823A1 (de) Vorrichtung zum austausch von wärme und verfahren zur herstellung einer solchen vorrichtung
    DE102017219433A1 (de) Wärmeübertrager für einen Verbrennungsmotor
    DE10355123A1 (de) Wärmeübertragereinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zur Herstellung
    EP1452817A1 (de) Wärmetauscher
    EP1471322B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
    DE102006038728B4 (de) Kältemittelkreislaufsystem
    EP1452815A1 (de) Wärmetauscher
    DE102008029115A1 (de) Herstellung eines Headers mit Stutzen
    EP1139055B1 (de) Mehrfachrohrbündel-Wärmeaustauscher
    DE19830846A1 (de) Wärmetauscher
    EP1859217A1 (de) Wärmetauscher, insbesondere verdampfer einer kraftfahrzeug-klimaanlage
    DE4222663C2 (de) Heizregister, insbesondere für Trockeneinrichtungen
    EP3507046B1 (de) Verfahren zur herstellung eines plattenwärmeübertragerblocks mit gezielter applikation des lotmaterials auf, insbesondere fins und sidebars
    DE112015005788T5 (de) Wärmetauscher
    EP2069703B1 (de) Wärmetauscher
    DE112015005288T5 (de) Wärmetauscher
    WO2014060093A1 (de) Gewickelter wärmeübertrager mit einer mehrzahl von einlässen und verfahren zur anpassung einer heizfläche des wärmeübertragers
    DE102007039757A1 (de) Wärmeübertragerplatte für Hochdruckkältemittel
    DE102006004983A1 (de) Wärmetauscher, insbesondere Verdampfer einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage
    DE102005055676A1 (de) Wärmetauscher

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

    AX Request for extension of the european patent

    Extension state: AL LT LV MK

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

    18W Application withdrawn

    Effective date: 20040910