EP1559981A2 - Heat exchanger with round profiled heat exchange plates - Google Patents
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- EP1559981A2 EP1559981A2 EP05001668A EP05001668A EP1559981A2 EP 1559981 A2 EP1559981 A2 EP 1559981A2 EP 05001668 A EP05001668 A EP 05001668A EP 05001668 A EP05001668 A EP 05001668A EP 1559981 A2 EP1559981 A2 EP 1559981A2
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- F28D9/0018—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 apparatus having an annular form without any annular circulation of the heat exchange media
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- 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
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/0075—Supports for plates or plate assemblies
Definitions
- the invention relates to a heat exchanger from round profiled heat transfer plates with passages for heat transfer between media of a same or different state of matter, consisting from a disk pack that consists of at least two assembled heat transfer plate pairs formed which is made up of two each at the flow openings gas-tight welded heat transfer plates exist and two closure plates with passages for a medium flowing through the plate pack, the the joined heat transfer plate pairs limit on both sides, with the adjacent ones Heat transfer plate pairs and the limiting closure plates on the outer periphery to an independent Pressure chamber are gas-tight welded and one pressure stable housing with shell side arranged Passage openings for a second medium, which is the Plate package flows through the jacket side, and the front side Passage openings with connection piece, which with the Passage openings of the closure plates welded are.
- a heat exchanger of the type mentioned in which at the periphery of the plate package fürfluß Replacementen for the shell side inflowing heat transfer medium are provided which have an inner tube structure of the housing and are partially in communication with the plate package, at least two of the flow guides are arranged with an inner tube structure opposite to the plate pack, which are supported against the inner wall of the surrounding housing.
- the portions of the flow guides having an inner tube structure and forming the inflow and outflow regions are connected to tubes which engage the inlet and outlet ports of the surrounding housing, at least one of the tubes being leak-proof against the inner wall of the inlet and / or Outlet neck is sealed metallic.
- a bypass-side inflow region formed in this way can prevent a bypass between the inner wall of the housing and the plate pack, for use in the high-pressure region it is necessary for the regions of the flow guides which communicate with the periphery of the plate pack to be counteracted by additional measures the housing inner wall are supported in order to achieve a corresponding pressure stability of the heat exchanger.
- WO 02/16852 proposes, for example, that these areas are additionally filled with a non-flowing heat transfer medium.
- EP 07 60 078 B1 is a plate heat exchanger known, consisting of several composite disk modules which is spaced in a frame between Frame plates clamped by means of clamping screws and at which the outer most adjacent to one Heat exchange plate of adjacent modules around the passages are welded around.
- One such trained plate heat exchanger is for the high-pressure area and for the shell-side flow of the disk pack not suitable.
- EP 08 68 642 B1 is a plate heat exchanger known in which the abutted profiled Heat transfer plates with the through holes through Soldering permanently connected to a plate package.
- the plates are provided with at least one opening, in the soldered plate package a fastener channel form, through which a clamping screw for fixing the plate heat exchanger to a support element or a mounting plate, wherein the clamping screw at the same time for clamping the soldered Plate packs is used to pressure differences occurring intercept.
- a trained plate heat exchanger is also for the high pressure area and in a temperature range of -200 ° to + 900 ° completely unsuitable. But also a shell-side influx of a medium is due to the fully soldered execution not possible.
- Object of the present invention is therefore, the Improve the heat exchanger mentioned above, that the heat exchanger is sealed as a metallic and wear-free compact heat exchanger for the high pressure area and for a temperature range of - 200 ° C to + 900 ° C cost-effective for the intended Purpose of prefabricated standard modules produced is designed and fluidically so can that the designed heat transfer surface at jacket-side influx of the plate package maximum for the heat transfer is used.
- the inventive feature combination is the prerequisite created that the heat exchanger cost from prefabricated standard assemblies as metallic sealed and wear-free compact heat exchanger both in a fully welded embodiment as well as with a metallically sealed housing can be carried out for a wide industrial Application, such as for refrigeration and air conditioning, Power plant technology, building services, chem. process technology etc., at an operating temperature of - 200 ° C up to + 900 ° C can be used without interference.
- the plate package Through the package clamping plates, the plate package, the from gas-tight welded heat transfer plate pairs and closing plates, both sides limit and welded together by the clamping bolts are, both the pressure inside the plate pack as well as the shell-side pressure by the incoming Medium and possible pressure surges due to short-term Increases in pressure over the package clamping plates and the Clamping bolt added. Consequently, the connecting ones are and sealing welds between the heat transfer plates and the closure sheets substantially relieved of pressure, so that leakage by bursting the Welds due to the permanent pressure load in the Plate pack or a possible pressure increase, for example by inevitable pressure shocks, even then can be excluded if the heat exchanger used in the high pressure area.
- the condition is given that the shell-side inflow region in the Production of a heat exchanger very inexpensive the most optimal flow conditions of the jacket medium can be adapted for the predetermined application a uniform shell-side flow of the Disk packs and thus maximum use of the designed Ensure heat transfer surface.
- the metallic seal of the shell-side opening angle executed with a gauzy metal fabric, in the area between the clamping bolts and under the Side panels in strips in the gaps between adjacent Heat transfer plate pairs inserted sealingly is.
- the shell-side bypass effectively counteracted at the periphery of the disk pack and the sealing with a thermal and be carried out chemically highly resistant sealing material, which is clearly fixed in position by the side plates is.
- these have Combs a comb shape on the contour of the columns matched between the heat transfer plate pairs is.
- the plywood in the area between the clamping bolt, which is covered by the side plates are close to the diameter of the plate package discontinued.
- each of the side plates consists of two partial side plates, wherein one of the partial side plates is a straight-running End, that of the other Partial side sheet is partially covered over the area, with a Z-shaped end is provided, which is supported against the inner diameter of the housing shell.
- the service-free design of the heat exchanger makes it is possible that advantageously the housing shell is welded to the end plates. This way you can a fully welded gas-tight compact heat exchanger be made available at the leaks and Leaks can be completely ruled out.
- one of the end plates welded to the housing shell and one of the End plates gas-tight releasably connected to the housing shell be. In this case, however, it is recommended that the detachable connection of the end plate with the housing shell is metallically sealed.
- the heat exchanger consists essentially of a Plate package 1 with closure plates 19, 19a, the package clamping plates 3, 3a, the clamping bolt 4 - 4x, the side plates 6, 6a or the partial side plates 6b, 6c and 6d, 6e, the combs 5 - 5c, the metallic seals 11 and the housing shell 12 with the two end plates 13, 13a and at least two fixed to the housing shell 12 Sheath 14, 14a and at least two to the End plates 13, 13a fixed plate-side connecting piece 23, 23a.
- the housing 21 is in the illustrated embodiment a fully welded pressure vessel, the out of the housing shell 12 and the two end plates 13; 13a with passages 25; 25a is formed on the perimeter gas-tight welded to the housing shell 12.
- the plate-side Connecting piece 23 At the passage opening 25 of the end plate 13 is the plate-side Connecting piece 23 and at the passage opening 25a of the end plate 13a of the plate-side connecting piece 23a provided, each of the end plates 13; 13a and the package clamping plate 3, 3a penetrate and am Circumference with the end plate 13; 13a are connected.
- shell-side passage openings 15; 15a provided, to which the jacket pipe 14; 14a are welded gas-tight for the jacket medium.
- the plate pack 1 consists of a number of joined together round profiled heat transfer plates 2 - 2x, for the intended use thermally determined and from the closure plates 19, 19a, the plate pack 1 at the ends close.
- the heat transfer plates 2 - 2x are on the perimeter of Passage openings to heat transfer plate pairs 16; 16a gas-tight welded and the adjacent each Heat transfer plate pairs 16; 16 are common with the closing closure plates 19; 19a at the outer periphery welded together gas-tight.
- the closure plates 19; 19a are with passages formed, which together with the passages the heat transfer plates 2 - 2x the passageways 24; Form 24a through the plate pack 1.
- At the openings of the closure plates 19; 19a are the ends of the plate-side connecting piece 23, 23a gas-tight welded, which the package clamping plate 3; 3a and the end plate 13; 13 a of the housing 21 penetrate.
- the plate pack 1 is on both sides by the package clamping plates 3; 3a with the passage openings 20; 20a limited, which are clamped by means of clamping bolts 4 - 4x.
- the clamping bolts 4 - 4x run adjacent to the periphery of the plate package 1 and are on both sides with package clamping plates 3; 3a under predetermined bias the plate pack with the package clamping plates 3; 3a welded.
- the running at the periphery of the plate package 1 Clamping bolts 4d, 4e are 90 ° to the center of the opening angle ⁇ ; ⁇ 1 offset and the clamping bolts 4f - 4x lie in the range of the opening angle ⁇ , ⁇ 1 and are with the Package clamping plates 3; 3a to further stabilize the Plate packs 1 welded.
- the clamping bolts 4f; 4x are rectangular in this particular case and serve at the same time for fixing the straight-running end 18 of the Partial side panel 6c; 6f on the periphery of the disk pack 1.
- the metallic seals 8 are compared with the opening angles ⁇ ; ⁇ 1 of the shell-side Anström Schemes by comb plates 5, 5a and 5b, 5c position stabilized positioned, which engage in the gaps 22 of the adjacent heat transfer plate pairs 16, 16a and extend over the length of the plate pack 1.
- These comb plates 5; 5a; 5b; 5c extend on the opposite side of the opening angle ⁇ ; ⁇ 1 parallel to the clamping bolt 4; 4a; 4b; 4c and 4c are on the clamping bolt; 4a; 4b; 4c welded.
- the combs of the comb plates 5; 5a; 5b; 5 c formed with a contour corresponding to the shape of the columns 22.
- the comb plates 5 - 5c are designed in a width which is supported on the inner wall of the housing 21 after installation of the heat exchanger.
- the pressure-stable position of the plate package 1 in the housing 21 can be additionally improved.
- the at the clamping bolt 4; 4a; 4b; 4c adjacent end the side panels 6; 6a and the partial side plates 6b; 6c; 6d; 6e are with congruent U-shaped bends 7, 7a and 7b, 7c formed after assembly supported sealingly on the inner wall of the housing shell 12.
- U-shaped bends 7, 7a and 7b, 7c of the side panels 6, 6a or partial side panels 6b-6e the plate pack 1 is positioned stable in the housing 21 and pressure stabilized and at the same time are the metallic seals 8 in the columns 22 through the Side plates 6, 6a or partial side plates 6b - 6e pressurized and thus sealingly pressed into the gaps 22.
- the partial side plates 6c and 6e are each with a straight end 18 formed by the clamping bolt 4f; 4x and partly from a partial side panel 6d; 6b, with a Z-shaped End 17 is provided, covered.
- the Z-shaped End 17 of the partial side panels 6d; 6b is here for Plate package 1 spaced so that it after the Mounting on the inner wall of the housing shell 12 sealing supports and thus another support point of the plate package 1 against the inner wall of the housing shell 12th trains the positional and pressure stability of the disk pack 1 further improved.
- Partial side plates 6d, 6e and 6b, 6c namely the one the two cooperating partial side panels 6d; 6e or 6b; 6c has a straight end 18, the from the other partial side panel 6d; 6c and 6b, respectively; 6c covered is, are the partial side plates 6d, 6e and 6b, 6c individually to the area to be covered, by the selected opening angle ⁇ , ⁇ 1 of the shell side Anström Suites is determined, adaptable.
- the described embodiment of the heat exchanger designed to fit is in the Through passage 24a of the plate pack 1 a metallic Plate pass 9 and coat side a metallic jacket separation 10 used.
- the metallic jacket separation 10 is on the side facing the plate package 1 side slotted and on the junction of two heat transfer plate pairs 16, 16a and put on the inserted metallic seals 6 in the columns 22 of the adjacent heat transfer plate pairs 16, 16 a sealed at the periphery of the plate pack 1 and shell side opposite the inner wall of the housing shell 12 sealed with a metallic seal 11 established.
- the invention proposed and completely metallic sealed heat exchanger is almost service-free and thus for the compact design in one fully welded design in high pressure and high temperature range suitable. But he can also by the special embodiment very economical from prefabricated Standard construction groups for each application individually for optimal use of the designed heat transfer surface be interpreted.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager aus runden profilierten Wärmeübertragungsplatten mit Durchtrittsöffnungen für die Wärmeübertragung zwischen Medien eines gleichen oder unterschiedlichen Aggregatzustandes, bestehend aus einem Plattenpaket, das aus mindestens zwei zusammengefügten Wärmeübertragungsplattenpaaren gebildet wird, die aus jeweils zwei an den Durchflußöffnungen gasdicht verschweißten Wärmeübertragungsplatten bestehen und aus zwei Verschlußblechen mit Durchtrittsöffnungen für ein durch das Plattenpaket strömendes Medium, die die aneinandergefügten Wärmeübertragungsplattenpaare beiderseits begrenzen, wobei die jeweils benachbarten Wärmeübertragungsplattenpaare und die begrenzenden Verschlußbleche an der äußeren Peripherie zu einem eigenständigen Druckraum gasdicht verschweißt sind und einem druckstabilen Gehäuse mit mantelseitig angeordneten Durchtrittsöffnungen für ein zweites Medium, welches das Plattenpaket mantelseitig durchströmt, und stirnseitigen Durchtrittsöffnungen mit Anschlußstutzen, die mit den Durchtrittsöffnungen der Verschlußbleche verschweißbar sind. The invention relates to a heat exchanger from round profiled heat transfer plates with passages for heat transfer between media of a same or different state of matter, consisting from a disk pack that consists of at least two assembled heat transfer plate pairs formed which is made up of two each at the flow openings gas-tight welded heat transfer plates exist and two closure plates with passages for a medium flowing through the plate pack, the the joined heat transfer plate pairs limit on both sides, with the adjacent ones Heat transfer plate pairs and the limiting closure plates on the outer periphery to an independent Pressure chamber are gas-tight welded and one pressure stable housing with shell side arranged Passage openings for a second medium, which is the Plate package flows through the jacket side, and the front side Passage openings with connection piece, which with the Passage openings of the closure plates welded are.
Bei derartigen Wärmeübertragern ist bekanntlich die mantelseitige Zuführung des zweiten Mediums in das Innere des zylindrischen Gehäuses sehr problematisch, um zum einen eine Bypassströmung zwischen dem Plattenpaket und der Innenwand des zylindrischen Gehäuses weitgehend oder sogar völlig zu vermeiden, die die Effizienz des Wärmeübertragers erheblich reduzieren würde und zum anderen einen mantelseitigen Einströmungsbereich auszubilden, der eine möglichst maximale und gleichmäßige Beaufschlagung der konzepierten Wärmeübertragungsfläche des Plattenpakets mit dem einströmenden Mantelmedium gewährleistet.In such heat exchangers is known, the shell-side supply of the second medium into the interior of the cylindrical housing very problematic to on the one hand, a bypass flow between the plate pack and the inner wall of the cylindrical housing largely or even completely avoid the efficiency of the Heat exchanger would significantly reduce and the other to form a shell-side inflow region, the maximum possible and uniform admission the designed heat transfer surface of the Ensures plate packs with the incoming jacket medium.
Um einen Bypass möglichst zu vermeiden, ist es bekannt zwischen dem äußeren Umfang des Plattenpakets und der Gehäuseinnenwand anpassungsfähige Dürchflußleitbleche vorzusehen, die Gummidichtungen gegen die äußere Oberfläche des Plattenpakets und gegen die innere Oberfläche des Gehäuses des Wärmeübertragers drücken, um auf diese Weise den Einströmungsbereich gegenüber der übrigen Mantelfläche des Plattenpakets abzudichten. Gummidichtungen können zum einen unter thermischen Bedingungen spröde werden und brechen und damit zu Leckagen führen und zum anderen sind Gummidichtungen nicht für alle Anwendungsbereiche geeignet, wie beispielsweise für Hochdruck- und Hochtemperaturbereiche, wo derartige Wärmeübertrager bevorzugt zur Anwendung kommen.To avoid a bypass as possible, it is known between the outer periphery of the disk pack and the Housing interior adaptable Dürchflußleitbleche provide the rubber seals against the outer surface of the plate pack and against the inner surface Press the housing of the heat exchanger to access this Make the inflow region with respect to the remaining lateral surface to seal the plate pack. rubber seals can be brittle under thermal conditions be and break and thus lead to leaks and to others are rubber seals not for all applications suitable, such as for high-pressure and High temperature areas where such heat exchanger preferred come into use.
Aus der WO 02/16852 A1 ist ein Wärmeübertrager der eingangs
erwähnten Art bekannt, bei dem an der Peripherie
des Plattenpakets Durchflußführungen für das mantelseitig
einströmende Wärmeübertragungsmedium vorgesehen
sind, die eine innere Rohrstruktur des Gehäuses aufweisen
und teilweise mit dem Plattenpaket in Verbindung
stehen, wobei mindestens zwei der Durchflußführungen
mit einer inneren Rohrstruktur zum Plattenpaket gegenüberliegend
angeordnet sind, die sich gegen die Innenwand
des umgebenden Gehäuses abstützen. Die Bereiche der
Durchflußführungen, die eine innere Rohrstruktur aufweisen
und den Einströmungs- und Austrittsbereich ausbilden,
sind mit Rohren verbunden, die in die Eintritts-
und Austrittsstutzen des umgebenden Gehäuses eingreifen,
wobei mindestens eines der Rohre leckagesicher gegenüber
der Innenwand des Eintritts- und/oder Austrittsstutzens
metallisch gedichtet ist.
Mit einem derartig ausgebildeten mantelseitigen Einströmungsbereich
kann zwar ein Bypass zwischen der Innenwand
des Gehäuses und dem Plattenpaket verhindert werden aber
für den Einsatz im Hochdruckbereich ist es erforderlich,
daß die Bereiche der Durchflußführungen, die mit der
Peripherie des Plattenpakets in Verbindung stehen, durch
zusätzliche Maßnahmen gegenüber der Gehäuseinnenwand abgestützt
werden, um eine entsprechende Druckstabilität
des Wärmeübertragers zu erreichen. Dazu schlägt beispielsweise
die WO 02/16852 vor, daß diese Bereiche zusätzlich
mit einem nichtströmenden Wärmeübertragungsmedium
befüllt werden. Darüber hinaus können derartig
hergestellte Durchflußführungen für den mantelseitigen
Einströmungsbereich, infolge ihrer kompakten Ausbildung,
nicht wirtschaftlich variabel an jeden Einsatz- und
Leistungsbereich angepaßt werden, um auf diese Weise die
Voraussetzung zu schaffen, daß für jeden vorgesehenen
Einsatzfall immer die maximalsten Strömungsbedingungen
im mantelseitigen Einströmungsbereich des Wärmeübertragers
vorherrschen, die bekannterweise für ein gleichmäßiges
Beströmen des Plattenpakets und damit zur optimalen
Nutzung der konzepierten Wärmeübertragungsfläche
des Plattenpakets notwendig sind. Wenn dieses Ziel mit
den Durchflußführungen nach der WO 02/16852 erreicht
werden soll, müssen folglich für jeden vorgesehenen Anwendungsfall
fallbezogene Durchflußführungen hergestellt
werden. Die Herstellung von fallbezogenen Durchflußführungen
ist aber fertigungstechnisch aufwendig und damit
kostenaufwendig.From WO 02/16852 A1, a heat exchanger of the type mentioned is known, in which at the periphery of the plate package Durchflußführungen for the shell side inflowing heat transfer medium are provided which have an inner tube structure of the housing and are partially in communication with the plate package, at least two of the flow guides are arranged with an inner tube structure opposite to the plate pack, which are supported against the inner wall of the surrounding housing. The portions of the flow guides having an inner tube structure and forming the inflow and outflow regions are connected to tubes which engage the inlet and outlet ports of the surrounding housing, at least one of the tubes being leak-proof against the inner wall of the inlet and / or Outlet neck is sealed metallic.
Although a bypass-side inflow region formed in this way can prevent a bypass between the inner wall of the housing and the plate pack, for use in the high-pressure region it is necessary for the regions of the flow guides which communicate with the periphery of the plate pack to be counteracted by additional measures the housing inner wall are supported in order to achieve a corresponding pressure stability of the heat exchanger. WO 02/16852 proposes, for example, that these areas are additionally filled with a non-flowing heat transfer medium. In addition, thus produced flow guides for the shell-side inflow, due to their compact design, not economically variable to each use and power range are adapted to create in this way the condition that for each intended application always the maximum flow conditions in the shell-side inflow of Heat exchanger prevail, which are known to be necessary for a uniform flow of the plate pack and thus for optimal use of the designed heat transfer surface of the plate pack. If this goal is to be achieved with the flow guides according to WO 02/16852, case-related flow guides must therefore be produced for each intended application. The production of case-related flow guides but is technically complex and therefore expensive.
Aus der EP 07 60 078 B1 ist ein Plattenwärmeübertrager bekannt, der aus mehreren zusammengesetzten Plattenmodulen besteht, die in einem Rahmen zwischen beabstandeten Rahmenplatten mittels Spannschrauben verspannt sind und bei dem die aneineinder angrenzende äußerste Wärmeaustauschplatte nebeneinanderliegender Module um die Durchtrittsöffnungen herum verschweißt sind. Ein derartig ausgebildeter Plattenwärmeübertrager ist für den Hochdruckbereich und für das mantelseitige Anströmen des Plattenpakets nicht geeignet.From EP 07 60 078 B1 is a plate heat exchanger known, consisting of several composite disk modules which is spaced in a frame between Frame plates clamped by means of clamping screws and at which the outer most adjacent to one Heat exchange plate of adjacent modules around the passages are welded around. One such trained plate heat exchanger is for the high-pressure area and for the shell-side flow of the disk pack not suitable.
Aus der EP 08 68 642 B1 ist ein Plattenwärmeübertrager bekannt, bei dem die aneinandergefügten profilierten Wärmeübertragungsplatten mit den Durchgangslöchern durch Löten dauerhaft zu einem Plattenpaket verbunden sind. Dabei sind die Platten mit mindestens einer Öffnung versehen, die im gelöteten Plattenpaket einen Befestigungselement-Kanal bilden, durch den sich eine Spannschraube zur Befestigung des Plattenwärmeübertragers an ein Trageelement oder einer Befestigungsplatte erstreckt, wobei die Spannschraube gleichzeitig zum Spannen des gelöteten Plattenpakets genutzt wird, um auftretende Druckdifferenzen abzufangen. Ein derartig ausgebildeter Plattenwärmeübertrager ist ebenfalls für den Hochdruckbereich und in einem Temperaturbreich von -200° bis +900° völlig ungeeignet. Aber auch ein mantelseitiges Anströmen eines Mediums ist durch die vollverlötete Ausführung nicht möglich.From EP 08 68 642 B1 is a plate heat exchanger known in which the abutted profiled Heat transfer plates with the through holes through Soldering permanently connected to a plate package. The plates are provided with at least one opening, in the soldered plate package a fastener channel form, through which a clamping screw for fixing the plate heat exchanger to a support element or a mounting plate, wherein the clamping screw at the same time for clamping the soldered Plate packs is used to pressure differences occurring intercept. Such a trained plate heat exchanger is also for the high pressure area and in a temperature range of -200 ° to + 900 ° completely unsuitable. But also a shell-side influx of a medium is due to the fully soldered execution not possible.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die eingangs genannten Wärmeübertrager dadurch zu verbessern, daß der Wärmeübertrager als metallisch gedichteter und verschleißfreier Kompaktwärmeübertrager für den Hochdruckbereich und für einen Temperaturbereich von - 200°C bis + 900°C kostengünstig für den vorgesehenen Einsatzzweck aus vorgefertigten Standardbaugruppen herstellbar ist und strömungstechnisch so ausgelegt werden kann, daß die konzepierte Wärmeübertragungsfläche beim mantelseitigen Anströmen des Plattenpakets maximal für die Wärmeübertragung genutzt wird.Object of the present invention is therefore, the Improve the heat exchanger mentioned above, that the heat exchanger is sealed as a metallic and wear-free compact heat exchanger for the high pressure area and for a temperature range of - 200 ° C to + 900 ° C cost-effective for the intended Purpose of prefabricated standard modules produced is designed and fluidically so can that the designed heat transfer surface at jacket-side influx of the plate package maximum for the heat transfer is used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
- das Plattenpaket beiderseits durch eine Paketspannplatte mit Durchtrittsöffnungen begrenzt ist, die einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des Plattenpakets ist und der dem Innendurchmesser des Gehäusemantels angepaßt ist;
- das Plattenpaket durch mindestens vier Spannbolzen verspannt ist, die an der Peripherie der Wärmeübertragungsplatten verlaufen und mit den Paketspannplatten verschweißt sind;
- die Spannbolzen im Randbereich eines vorbestimmten mantelseitigen Öffnungswinkel positioniert sind, an die bei einem mehrpässigen Plattenpaket zusätzlich ein oder mehrere Mantelabtrennungen festgelegt sind;
- die Bereiche zwischen den Spannbolzen, die außerhalb des Öffnungswinkels liegen, durch jeweils ein Seitenblech überdeckt sind, die an den angrenzenden Spannbolzen festgelegt sind und eine Form aufweisen, die der Peripherie der Wärmeübertragungsplatten des Plattenpakets angepaßt ist;
- die Seitenbleche an den Enden mit U-förmigen Abwinklungen ausgebildet sind, die sich dichtend gegen den Innendurchmesser des Gehäusemantels abstützen;
- die mantelseitigen Öffnungswinkel gegenüber den Bereichen des Plattenpakets, die von den Seitenblechen überdeckt sind, durch eine metallische Abdichtung abgedichtet sind;
- das Plattenpaket über die U-förmigen Abwinklungen der Seitenbleche im Gehäusemantel lagestabil eingelagert ist und der Gehäusemantel durch Endplatten mit Anschlußstutzen, die gleichzeitig das Plattenpaket seitlich im Gehäuse fixieren, metallisch gasdicht verschlossen ist.
- the plate pack is bounded on both sides by a clamping plate with through openings, which has a diameter which is greater than the diameter of the plate pack and which is adapted to the inner diameter of the housing shell;
- the plate pack is braced by at least four clamping bolts which run on the periphery of the heat transfer plates and are welded to the package clamping plates;
- the clamping bolts are positioned in the edge region of a predetermined shell-side opening angle, to which one or more jacket partitions are additionally fixed in the case of a multipass board package;
- the areas between the clamping bolts, which are outside the opening angle, are covered by a respective side plate, which are fixed to the adjacent clamping bolt and have a shape which is adapted to the periphery of the heat transfer plates of the plate pack;
- the side panels are formed at the ends with U-shaped bends, which are sealingly supported against the inner diameter of the housing shell;
- the shell-side opening angles to the areas of the plate pack, which are covered by the side plates, sealed by a metallic seal;
- the plate pack is stored in a stable position on the U-shaped bends of the side plates in the housing shell and the housing shell is closed by metal gas-tight end plates with connecting pieces which simultaneously fix the plate pack laterally in the housing.
Durch die erfinderische Merkmalskombination wird die Voraussetzung geschaffen, daß der Wärmeübertrager kostengünstig aus vorgefertigten Standardbaugruppen als metallisch gedichteter und verschleißfreier Kompaktwärmeübertrager sowohl in einer vollverschweißten Ausführungsform als auch mit einem metallisch gedichteten Gehäuse ausgeführt werden kann, der für eine breite industrielle Anwendung, wie beispielsweise für die Kälte- und Klimatechnik, Kraftwerkstechnik, Haustechnik, chem. Prozeßtechnik usw., bei einer Betriebstemperatur von - 200°C bis + 900°C störungsfrei zur Anwendung kommen kann. Durch die Paketspannplatten, die das Plattenpaket, das aus gasdicht verschweißten Wärmeübertragungsplattenpaaren und Verschlußblechen besteht, beiderseits begrenzen und die durch die Spannbolzen untereinander verschweißt sind, wird sowohl der Druck im Inneren des Plattenpakets als auch der mantelseitige Druck durch das einströmende Medium sowie mögliche Druckstöße durch kurzzeitige Druckerhöhungen über die Paketspannplatten und die Spannbolzen aufgenommen. Folglich sind die verbindenden und dichtenden Schweißnähte zwischen den Wärmeübertragungsplatten und den Verschlußblechen im wesentlichen druckentlastet, so daß Leckagen durch ein Bersten der Schweißnähte infolge der dauerhaften Druckbelastung im Plattenpaket oder einer möglichen Druckerhöhung, beispielsweise durch unvermeidliche Druckschläge, auch dann ausgeschlossen werden können, wenn der Wärmeübertrager im Hochdruckbereich zur Anwendung kommt. The inventive feature combination is the prerequisite created that the heat exchanger cost from prefabricated standard assemblies as metallic sealed and wear-free compact heat exchanger both in a fully welded embodiment as well as with a metallically sealed housing can be carried out for a wide industrial Application, such as for refrigeration and air conditioning, Power plant technology, building services, chem. process technology etc., at an operating temperature of - 200 ° C up to + 900 ° C can be used without interference. Through the package clamping plates, the plate package, the from gas-tight welded heat transfer plate pairs and closing plates, both sides limit and welded together by the clamping bolts are, both the pressure inside the plate pack as well as the shell-side pressure by the incoming Medium and possible pressure surges due to short-term Increases in pressure over the package clamping plates and the Clamping bolt added. Consequently, the connecting ones are and sealing welds between the heat transfer plates and the closure sheets substantially relieved of pressure, so that leakage by bursting the Welds due to the permanent pressure load in the Plate pack or a possible pressure increase, for example by inevitable pressure shocks, even then can be excluded if the heat exchanger used in the high pressure area.
Durch die Auslegung des Öffnungswinkels des mantelseitigen Einströmungsbereichs über die Positionierung der Spannbolzen an der Paketspannplatte, die den Einströmungsbereich begrenzen und der metallisch abgedichteten Überdeckung der verbleibenden Peripherie des Plattenpakets mittels der Seitenbleche, ist die Voraussetzung gegeben, daß der mantelseitige Einströmungsbereich bei der Herstellung eines Wärmeübertragers sehr kostengünstig an die optimalsten Strömungsbedingungen des Mantelmediums angepaßt werden kann, die für den vorbestimmten Einsatzzweck ein gleichmäßiges mantelseitiges Beströmen des Plattenpakets und damit eine maximale Nutzung der konzepierten Wärmeübertragungsfläche gewährleisten. Desweiteren kann durch die Verspannung des Plattenpakets mittels der Spannbolzen in Verbindung mit der U-förmigen Abwinklung der Enden der überdeckenden Seitenbleche, die sich nach der Montage gegen den Innendurchmesser des Gehäusemantels dichtend abstützen, auch die Montage des Wärmeübertragers sehr vereinfacht und somit sehr kostengünstig durchgeführt werden. Vielmehr, mit der metallisch dichtenden Abstützung der U-förmigen Abwinklungen der Seitenbleche gegen den Innendurchmesser des Gehäusemantels wird gleichzeitig der mantelseitige Bypass verhindert und das Plattenpaket selbst stabil im Gehäusemantel positioniert.By the design of the opening angle of the shell side Inflow area via the positioning of the Clamping bolts on the package clamping plate, which is the inflow area limit and the metallically sealed Overlapping the remaining periphery of the disk pack by means of the side plates, the condition is given that the shell-side inflow region in the Production of a heat exchanger very inexpensive the most optimal flow conditions of the jacket medium can be adapted for the predetermined application a uniform shell-side flow of the Disk packs and thus maximum use of the designed Ensure heat transfer surface. Furthermore, by the tension of the plate package by means of the clamping bolt in conjunction with the U-shaped Angling the ends of the overlapping side panels, the after mounting against the inner diameter of the housing shell sealingly support, also the assembly of the Heat exchanger very simplified and thus very cost-effective be performed. Rather, with the metallic sealing support of the U-shaped bends the side plates against the inner diameter of the housing shell At the same time the shell-side bypass is prevented and the plate package itself stable in the housing shell positioned.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die metallische Abdichtung der mantelseitigen Öffnungswinkel mit einem gazeartigen Metallgewebe ausgeführt, das im Bereich zwischen den Spannbolzen und unter den Seitenblechen streifenweise in die Spalten zwischen benachbarter Wärmeübertragungsplattenpaare dichtend eingelegt ist. Auf diese Weise kann dem mantelseitigen Bypass an der Peripherie des Plattenpakets wirksam entgegengewirkt und die Abdichtung mit einem thermisch und chemisch hochbeständigen Dichtmaterial ausgeführt werden, das von den Seitenblechen eindeutig lagefixiert ist.According to a preferred embodiment of the invention the metallic seal of the shell-side opening angle executed with a gauzy metal fabric, in the area between the clamping bolts and under the Side panels in strips in the gaps between adjacent Heat transfer plate pairs inserted sealingly is. In this way, the shell-side bypass effectively counteracted at the periphery of the disk pack and the sealing with a thermal and be carried out chemically highly resistant sealing material, which is clearly fixed in position by the side plates is.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die gedichteten Bereiche zwischen den Spannbolzen gegenüber den mantelseitigen Öffnungswinkeln jeweils durch ein Kammblech evakuiert, das in die Spalten benachbarter Wärmeübertragungsplattenpaare eingesetzt und über die Länge der Spannbolzen an den Spannbolzen festgelegt ist und sich gegen die Innenwand des Gehäusemantels stützt. Vorteilhafterweise weisen diese Kammbleche eine Kammform auf, die der Kontur der Spalten zwischen den Wärmeübertragungsplattenpaaren angepaßt ist. Mit diesen Kammblechen wird zum einen die Abdichtung der gedichteten Spalten zwischen jeweils zwei benachbarten Wärmeübertragungsplattenpaaren zusätzlich unterstützt und die in den Spalten eingelegte metallische Abdichtung gegenüber dem Einströmungsbereich eindeutig in der vorbestimmten Lage gehalten, so daß ein mantelseitiger Bypass an der Peripherie des Plattenpakets auch dann wirksam verhindert werden kann, wenn das mantelseitig einströmende Medium gasförmig ist und zum anderen kann bei einer entsprechend ausgelegten Breite der Kämme eine zusätzliche Abstützung des Plattenpakets gegen die Innenwand des Gehäusemantels geschaffen werden und damit die Lagestabilität des Plattenpakets im Gehäusemantel unterstützt werden.According to another preferred embodiment of Invention are the sealed areas between the Clamping bolts opposite the shell-side opening angles each evacuated by a comb plate, in the columns used adjacent heat transfer plate pairs and over the length of the clamping bolt on the clamping bolt is fixed and against the inner wall of the Housing jacket supports. Advantageously, these have Combs a comb shape on the contour of the columns matched between the heat transfer plate pairs is. With these comb plates on the one hand the seal the sealed columns between each two adjacent ones Heat transfer plate pairs in addition supported and inserted in the columns metallic Seal against the inflow clearly held in the predetermined position so that a shell-side bypass at the periphery of the plate package can be effectively prevented even if that On the shell side inflowing medium is gaseous and the others may be at a suitably designed width the combs an additional support of the plate package be created against the inner wall of the housing shell and thus the positional stability of the plate pack in the housing shell get supported.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Paketspannplatten im Bereich zwischen den Spannbolzen, die von den Seitenblechen überdeckt sind, annähernd auf den Durchmesser des Plattenpakets abgesetzt.According to another preferred embodiment of the invention are the plywood in the area between the clamping bolt, which is covered by the side plates are close to the diameter of the plate package discontinued.
Auf diese Weise können die Seitenbleche nach dem Einlegen der metallischen Abdichtungen in die Spalten der benachbarten Wärmeübertragungsplattenpaare seitlich auf dem abgesetzten Teil der Paketspannplatten und auch die an den Spannbolzen angrenzenden Kämme eindeutig vor dem Verschweißen fixiert und festgelegt werden.In this way, the side panels after inserting the metallic seals in the columns of adjacent heat transfer plate pairs on the side the remote part of the package clamping plates and also the at the clamping bolt adjacent ridges clearly in front of the Welding fixed and fixed.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht jedes der Seitenbleche aus zwei Teilseitenblechen, wobei eines der Teilseitenbleche ein geradeauslaufendes Ende aufweist, das von dem anderen Teilseitenblech teilweise flächig überdeckt ist, das mit einem Z-förmig ausgebildeten Ende versehen ist, das sich gegen den Innendurchmesser des Gehäusemantels abstützt. Mit der zweiteiligen Ausbildung der Seitenbleche und der vorgeschlagenen Anordnung im überdeckten Peripheriebereich des Plattenpakets sowie der Z-förmigen Ausbildung des freien Endes eines der beiden Teilseitenbleche, das sich gegen den Innendurchmesser des Gehäusemantels abstützt, wird die eingelegte metallische Abdichtung im überdeckten Peripheriebereich des Plattenpakets vollständig überdeckt und stabil positioniert und damit ein mantelseitiger Bypass unterbunden. Desweiteren ist damit die Voraussetzung geschaffen, daß infolge der zweiteiligen Ausführung der Seitenbleche die Breite veränderbar ist, wodurch ein problemloses Anpassen der Seitenbleche an die zu überdeckende Fläche bei der Montage erfolgen kann. Folglich kann der mantelseitige Öffnungswinkel des Einströmungsbereichs ausschließlich durch die veränderte Positionierung der begrenzenden Spannbolzen an den Paketspannplatten bei der Herstellung exakt an den vorgesehenen Einsatzzweck des Wärmeübertragers so angepaßt werden, daß ein maximales Anströmen durch das Mantelmedium erfolgt und die konzipierte Wärmeübertragungsfläche des Plattenpakets optimal für die Wärmeübertragung genutzt wird.According to another preferred embodiment of the invention each of the side plates consists of two partial side plates, wherein one of the partial side plates is a straight-running End, that of the other Partial side sheet is partially covered over the area, with a Z-shaped end is provided, which is supported against the inner diameter of the housing shell. With the two-part design of the side plates and the proposed arrangement in the covered peripheral area the plate package and the Z-shaped training the free end of one of the two partial side plates, the is supported against the inner diameter of the housing shell, is the inserted metallic seal in completely covered peripheral area of the disk pack covered and stably positioned and thus a Jacketed bypass prevented. Furthermore, it is so created the condition that due to the two-part Version of the side panels the width changeable is, making it easy to adjust the side panels to be covered on the surface during assembly can. Consequently, the shell-side opening angle of Inflow area exclusively by the changed Positioning of the limiting clamping bolts on the clamping plates in the production exactly to the intended Purpose of the heat exchanger adapted be that a maximum flow through the jacket medium takes place and the designed heat transfer surface of the plate package optimal for heat transfer is being used.
Die servicefreie Ausführung des Wärmeübertragers macht es möglich, daß vorteilhafterweise der Gehäusemantel mit den Endplatten verschweißt ist. Auf diese Weise kann ein vollverschweißter gasdichter Kompaktwärmeübertrager zur Verfügung gestellt werden, bei dem Undichtheiten und Leckagen vollständig ausgeschlossen werden können.The service-free design of the heat exchanger makes it is possible that advantageously the housing shell is welded to the end plates. This way you can a fully welded gas-tight compact heat exchanger be made available at the leaks and Leaks can be completely ruled out.
Selbstverständlich kann bei Bedarf auch eine der Endplatten mit dem Gehäusemantel verschweißt und eine der Endplatten gasdicht lösbar mit dem Gehäusemantel verbunden sein. In diesem Fall wird aber empfohlen, daß die lösbare Verbindung der Endplatte mit dem Gehäusemantel metallisch gedichtet ist.Of course, if necessary, one of the end plates welded to the housing shell and one of the End plates gas-tight releasably connected to the housing shell be. In this case, however, it is recommended that the detachable connection of the end plate with the housing shell is metallically sealed.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen veranschaulicht sind.Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and attached Drawings in which preferred embodiments are illustrated.
In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1:
- eine schematische Darstellung eines vollverschweißten Wärmeübertragers mit zwei plattenseitigen Anschlußstutzen und zwei Mantelstutzen;
- Fig. 2:
- eine schematische Darstellung eines teilweise geschnittenen Plattenpakets mit Spannbolzen und Anschlußplatte in der Vorderansicht;
- Fig. 3:
- einen schematisch dargestellten Schnitt A-A von Fig. 1;
- Fig. 4:
- eine schematische Darstellung einer teilweise ausgebrochenen Ansicht B von Fig. 3;
- Fig. 5:
- eine schematische Darstellung einer Paketspannplatte in der Seitenansicht mit einem geschlossenen Seitenblech und einem zweiteilig ausgeführten Seitenblech.
- Fig. 1:
- a schematic representation of a fully welded heat exchanger with two plate-side connecting piece and two mantle pieces;
- Fig. 2:
- a schematic representation of a partially cut plate pack with clamping bolt and connection plate in front view;
- 3:
- a schematically illustrated section AA of Fig. 1;
- 4:
- a schematic representation of a partially broken view B of Fig. 3;
- Fig. 5:
- a schematic representation of a package clamping plate in the side view with a closed side plate and a two-part side plate.
Der Wärmeübertrager besteht im wesentlichen aus einem
Plattenpaket 1 mit Verschlußblechen 19, 19a, den Paketspannplatten
3, 3a, den Spannbolzen 4 - 4x, den Seitenblechen
6, 6a bzw. den Teilseitenblechen 6b, 6c und 6d,
6e, den Kämmen 5 - 5c, den metallischen Dichtungen 11
und dem Gehäusemantel 12 mit den beiden Endplatten 13,
13a sowie mindestens zwei am Gehäusemantel 12 festgelegten
Mantelstutzen 14, 14a und mindestens zwei an den
Endplatten 13, 13a festgelegten plattenseitigen Anschlußstutzen
23, 23a.The heat exchanger consists essentially of a
Das Gehäuse 21 ist bei der gezeigten Ausführungsform ein
vollverschweißter Druckbehälter, der aus dem Gehäusemantel
12 und den beiden Endplatten 13; 13a mit Durchtrittsöffnungen
25; 25a gebildet wird, die am Umfang
gasdicht mit dem Gehäusemantel 12 verschweißt sind. An
der Durchtrittsöffnung 25 der Endplatte 13 ist der plattenseitige
Anschlußstutzen 23 und an der Durchtrittsöffnung
25a der Endplatte 13a der plattenseitige Anschlußstutzen
23a vorgesehen, die jeweils die Endplatten 13;
13a und die Paketspannplatte 3, 3a durchdringen und am
Umfang mit der Endplatte 13; 13a verbunden sind.The
Am Gehäusemantel 12 sind mantelseitige Durchtrittsöffnungen
15; 15a vorgesehen, an die die Mantelstutzen 14;
14a für das Mantelmedium gasdicht angeschweißt sind.On the
Das Plattenpaket 1 besteht aus einer Anzahl von aneinandergefügten
runden profilierten Wärmeübertragungsplatten
2 - 2x, die für den vorgesehenen Einsatzzweck
wärmetechnisch ermittelt wurden und aus den Verschlußblechen
19, 19a, die das Plattenpaket 1 an den Enden
verschließen.The
Die Wärmeübertragungsplatten 2 - 2x sind am Umfang der Durchtrittsöffnungen zu Wärmeübertragungsplattenpaaren 16; 16a gasdicht verschweißt und die jeweils angrenzenden Wärmeübertragungsplattenpaare 16; 16 sind gemeinsam mit den verschließenden Verschlußblechen 19; 19a an der äußeren Peripherie miteinander gasdicht verschweißt.The heat transfer plates 2 - 2x are on the perimeter of Passage openings to heat transfer plate pairs 16; 16a gas-tight welded and the adjacent each Heat transfer plate pairs 16; 16 are common with the closing closure plates 19; 19a at the outer periphery welded together gas-tight.
Die Verschlußbleche 19; 19a sind mit Durchtrittsöffnungen
ausgebildet, die gemeinsam mit den Durchtrittsöffnungen
der Wärmeübertragungsplatten 2 - 2x die Durchtrittskanäle
24; 24a durch das Plattenpaket 1 ausbilden.
An den Durchtrittsöffnungen der Verschlußplatten 19; 19a
sind die Enden der plattenseitigen Anschlußstutzen 23,
23a gasdicht angeschweißt, die die Paketspannplatte 3;
3a und die Endplatte 13; 13a des Gehäuses 21 durchdringen.The closure plates 19; 19a are with passages
formed, which together with the passages
the heat transfer plates 2 - 2x the
Das Plattenpaket 1 ist beiderseits durch die Paketspannplatten
3; 3a mit den Durchtrittsöffnungen 20; 20a begrenzt,
die mittels Spannbolzen 4 - 4x verspannt sind.
Die Spannbolzen 4 - 4x verlaufen angrenzend an der Peripherie
des Plattenpakets 1 und sind beiderseits mit Paketspannplatten
3; 3a unter vorbestimmter Vorspannung
des Plattenpakets mit den Paketspannplatten 3; 3a verschweißt.The
Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Spannbolzen 4, 4b bzw.
die Spannbolzen 4a, 4c an den Paketspannplatten 3; 3a in
den Endbereichen der Öffnungswinkel α; α1 des mantelseitigen
Anströmungsbereichs des Plattenpakets 1 für das
Mantelmedium positioniert. Somit sind die mantelseitigen
Öffnungswinkel α; α1 vor dem Verschweißen der Spannbolzen
4, 4b und 4a, 4c bei einem Wärmeübertrager wirtschaftlich
und individuell an die konzepierte Leistung
und die strömungstechnischen Bedingungen des verwendeten
Mantelmediums anpaßbar. Folglich ist damit die Voraussetzung
geschaffen, daß die entsprechend zur Verfügung
stehende Mantelfläche des Plattenpakets 1 gleichmäßig
von dem Mantelmedium beaufschlagt wird, so daß jeder
Wärmeübertrager für seinen Einsatzfall so ausgelegt werden
kann, daß die konzipierte Wärmeübertragungsfläche
des Plattenpakets 1 optimal wärmetechnisch genutzt wird.As shown in Fig. 3, the clamping
Die an der Peripherie des Plattenpakets 1 verlaufenden
Spannbolzen 4d, 4e sind um 90° zur Mitte der Öffnungswinkel
α; α1 versetzt und die Spannbolzen 4f - 4x liegen
im Bereich der Öffnungswinkel α, α1 und sind mit den
Paketspannplatten 3; 3a zur weiteren Stabilisierung des
Plattenpakets 1 verschweißt. Die Spannbolzen 4f; 4x sind
in diesem speziellen Fall rechteckig und dienen gleichzeitig
zum Festlegen des geradeauslaufenden Endes 18 des
Teilseitenblechs 6c; 6f auf der Peripherie des Plattenpakets
1.The running at the periphery of the
Die Bereiche an der Peripherie des Plattenpakets 1, die
zwischen den Spannbolzen 4, 4b und 4a, 4c liegen, sind
gegenüber den Öffnungswinkeln α; α1 des mantelseitigen
Anströmbereichs metallisch abgedichtet, um einen mantelseitigen
Bypass an der Peripherie des Plattenpakets 1
zu verhindern. Zu diesem Zweck sind in den Spalten 22
zwischen jeweils benachbarten Wärmeübertragungsplattenpaaren
16, 16a metallische Abdichtungen 8 in Streifenform
dichtend eingelegt, die bevorzugt aus einem gazeartigen
Metallgewebe bestehen und sich über den ganzen
Bereich zwischen den Spannbolzen 4, 4b bzw. 4a, 4c erstrecken.The areas on the periphery of the
Die metallischen Abdichtungen 8 sind gegenüber den Öffnungswinkeln
α; α1 des mantelseitigen Anströmbereichs
durch Kammbleche 5, 5a bzw. 5b, 5c lagestabilisiert positioniert,
die in den Spalten 22 der benachbarten Wärmeübertragungsplattenpaare
16, 16a eingreifen und sich
über die Länge des Plattenpakets 1 erstrecken. Diese
Kammbleche 5; 5a; 5b; 5c verlaufen auf der abgewandten
Seite der Öffnungswinkel α; α1 parallel zu den Spannbolzen
4; 4a; 4b; 4c und sind an den Spannbolzen 4; 4a;
4b; 4c verschweißt.
Vorteilhafterweise sind die Kämme der Kammbleche 5; 5a;
5b; 5c mit einer Kontur ausgebildet, die der Form der
Spalten 22 entspricht. Damit Unterstützen die Kammbleche
5 - 5c gleichzeitig die Abdichtung des mantelseitigen
Anströmbereichs. Vorteilhafterweise sind die Kammbleche
5 - 5c in einer Breite ausgelegt, die sich nach der Montage
des Wärmeübertragers an der Innenwand des Gehäuses
21 abstützt. Damit kann die druckstabile Lage des Plattenpakets
1 im Gehäuse 21 zusätzlich verbessert werden.The metallic seals 8 are compared with the opening angles α; α1 of the shell-side Anströmbereichs by
Advantageously, the combs of the
Der Bereich zwischen den Spannbolzen 4, 4b und 4a, 4c
und über die Länge des Plattenpakets 1, der mit den
eingelegten metallischen Abdichtungen 8 in den Spalten
22 abgedichtet ist, ist durch Teilseitenbleche 6b, 6c
bzw. 6d, 6e, wie in Fig. 5 auf der linken Seite gezeigt,
oder einteilige Seitenbleche 6; 6a, wie in der Fig. 5
auf der rechten Seite gezeigt, überdeckt, die an den jeweils
angrenzenden Spannbolzen 4; 4a; 4b; 4c verschweißt
sind und die metallischen Abdichtungen 8 in den Spalten
22 zwischen den angrenzenden Wärmeübertragungsplattenpaaren
16, 16a mantelseitig auch bei hohem Druck stabil
positionieren.The area between the clamping
Das an den Spannbolzen 4; 4a; 4b; 4c angrenzende Ende
der Seitenbleche 6; 6a bzw. der Teilseitenbleche 6b; 6c;
6d; 6e sind mit deckungsgleichen U-förmigen Abwinklungen
7, 7a bzw. 7b, 7c ausgebildet, die sich nach der Montage
an der Innenwand des Gehäusemantels 12 dichtend abstützen.
Durch diese U-förmigen Abwinklungen 7, 7a bzw. 7b,
7c der Seitenbleche 6, 6a bzw. Teilseitenbleche 6b - 6e
ist das Plattenpaket 1 im Gehäuse 21 lagestabil positioniert
und druckstabilisiert und gleichzeitig sind die
metallischen Abdichtungen 8 in den Spalten 22 durch die
Seitenbleche 6, 6a bzw. Teilseitenbleche 6b - 6e druckbeaufschlagt
und damit dichtend in die Spalten 22 eingedrückt.The at the
Wie in Fig. 3 und auf der linken Seite von Fig. 5 gezeigt,
sind die Teilseitenbleche 6c und 6e jeweils mit
einem geradeauslaufenden Ende 18 ausgebildet, das von
den Spannbolzen 4f; 4x und teilweise von einem Teilseitenblech
6d; 6b, das mit einem Z-förmig ausgebildeten
Ende 17 versehen ist, überdeckt. Das Z-förmig ausgebildete
Ende 17 der Teilseitenbleche 6d; 6b ist dabei zum
Plattenpaket 1 so beabstandet, das es sich nach der
Montage an der Innenwand des Gehäusemantels 12 dichtend
abstützt und damit einen weiteren Abstützpunkt des Plattenpakets
1 gegen die Innenwand des Gehäusemantels 12
ausbildet, der die Lage- und Druckstabilität des Plattenpakets
1 weiter verbessert. Mit der Ausbildung der
Teilseitenbleche 6d, 6e bzw. 6b, 6c, nämlich das eines
der beiden zusammenwirkenden Teilseitenbleche 6d; 6e
bzw. 6b; 6c ein geradeauslaufendes Ende 18 aufweist, das
von dem anderen Teilseitenblech 6d; 6c bzw. 6b; 6c überdeckt
wird, sind die Teilseitenbleche 6d, 6e bzw. 6b, 6c
individuell an den zu überdeckenden Bereich, der durch
den gewählten Öffnungswinkel α, α1 des mantelseitigen
Anströmbereichs bestimmt wird, anpaßbar.As shown in FIG. 3 and on the left side of FIG. 5,
the partial side plates 6c and 6e are each with
a
Wie aus Fig. 3 erkennbar und in Fig. 2 angedeutet ist,
ist die beschriebene Ausführungsform des Wärmeübertragers
mehrpässig ausgelegt. Zu diesem Zweck ist im
Durchgangskanal 24a des Plattenpakets 1 ein metallischer
Plattenpass 9 und mantelseitig eine metallische Mantelabtrennung
10 eingesetzt. Die metallische Mantelabtrennung
10 ist an der zum Plattenpaket 1 gerichteten Seite
geschlitzt und auf die Verbindungsstelle zweier Wärmeübertragungsplattenpaare
16, 16a aufgesetzt und durch
die eingelegten metallischen Abdichtungen 6 in den Spalten
22 der angrenzenden Wärmeübertragungsplattenpaare
16, 16a am Um-fang des Plattenpakets 1 abgedichtet und
mantelseitig gegenüber der Innenwand des Gehäusemantels
12 mit einer metallischen Abdichtung 11 gedichtet
festgelegt.As can be seen from FIG. 3 and indicated in FIG. 2,
is the described embodiment of the heat exchanger
designed to fit. For this purpose is in the
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene und vollständig metallisch gedichtete Wärmeübertrager ist annähernd servicefrei und damit für die Kompaktbauweise in einer vollverschweißten Ausführung im Hochdruck- und Hochtemperaturbereich geeignet. Er kann aber auch durch die spezielle Ausführungsform sehr wirtschaftlich aus vorgefertigten Standardbauruppen an jeden Einsatzzweck individuell zur optimalen Nutzung der konzepierten Wärmeübertragungsfläche ausgelegt werden.The invention proposed and completely metallic sealed heat exchanger is almost service-free and thus for the compact design in one fully welded design in high pressure and high temperature range suitable. But he can also by the special embodiment very economical from prefabricated Standard construction groups for each application individually for optimal use of the designed heat transfer surface be interpreted.
Claims (9)
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