EP3686537A1

EP3686537A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: EP3686537A1
Application number: EP19153601.0A
Authority: EP
Inventors: Karl Heinz Siebenek; Bernhard Hennerkes
Original assignee: DEG Engineering GmbH
Current assignee: DEG Engineering GmbH
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2039-01-24
Also published as: EP3686537B1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Wärmetauscher, der mit mehreren in einem Gehäuse (1, 2, 3) angeordneten Wärmetauscherplatten (11) ausgerüstet ist. Die Wärmetauscherplatten (11) sind an wenigstens eine Zuleitung (6) und eine Ableitung (7) für ein erstes Fluid angeschlossen. Außerdem ist zumindest ein an das Gehäuse (1, 2, 3) angeschlossener Zulauf (8) und ein Ablauf (9) für ein zweites, Zwischenräume (12) zwischen den Wärmetauscherplatten (11) unter Wärmeaustausch passierendes Fluid vorgesehen. Erfindungsgemäß sind sowohl die Zuleitung (6) als auch die Ableitung (7) mit den dazwischen angeordneten Wärmetauscherplatten (11) jeweils einseitig fliegend gelagert an das Gehäuse (1, 2, 3) angeschlossen.The invention relates to a heat exchanger which is equipped with a plurality of heat exchanger plates (11) arranged in a housing (1, 2, 3). The heat exchanger plates (11) are connected to at least one feed line (6) and a discharge line (7) for a first fluid. In addition, at least one inlet (8) connected to the housing (1, 2, 3) and one outlet (9) are provided for a second, intermediate space (12) between the heat exchanger plates (11) and fluid passing under heat exchange. According to the invention, both the feed line (6) and the discharge line (7) with the heat exchanger plates (11) arranged therebetween are each connected to the housing (1, 2, 3) in a floating manner.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, mit mehreren in einem Gehäuse angeordneten Wärmetauscherplatten, die an wenigstens eine Zuleitung und eine Ableitung für ein erstes Fluid angeschlossen sind, und mit zumindest einem an das Gehäuse angeschlossen Zulauf und Ablauf für ein zweites, Zwischenräume zwischen den Wärmetauscherplatten unter Wärmeaustausch passierendes Fluid.The invention relates to a heat exchanger, with a plurality of heat exchanger plates arranged in a housing, which are connected to at least one feed line and a discharge line for a first fluid, and with at least one inlet and outlet connected to the housing for a second, spaces between the heat exchanger plates with heat exchange passing fluid.

Ein Wärmetauscher des eingangs beschriebenen Aufbaus bzw. dessen Herstellungsverfahren wird in der DE 10 2012 109 493 B4 beschrieben. Solche Wärmetauscher können zum Wärmeaustausch zwischen ganz generell fluiden Medien genutzt werden. Hierzu gehören nicht nur Flüssigkeiten, sondern beispielsweise auch Gase. Darüber hinaus lassen sich Wärmetauscher als Reaktoren in Verbindung mit gasförmigen Reaktionsmedien nutzen und einsetzen, wie dies in der EP 2 399 668 A1 beschrieben wird. Hier wird beispielsweise zwischen den einzelnen Wärmetauscherplatten ein Wärmetauschermedium als erstes Fluid geführt. In Zwischenräumen zwischen den einzelnen Wärmetauscherplatten erfährt ein Reaktionsmedium als zweites Fluid eine Führung, wobei der Wärmetauscher in diesem Zusammenhang überwiegend dazu dient, anfallende Reaktionswärme ab- oder zuzuführen.A heat exchanger of the construction described at the outset or its production process is described in the DE 10 2012 109 493 B4 described. Such heat exchangers can be used for heat exchange between very generally fluid media. This includes not only liquids, but also gases, for example. In addition, heat exchangers can be used and used as reactors in connection with gaseous reaction media, as in the EP 2 399 668 A1 is described. Here, for example, a heat exchange medium is guided as the first fluid between the individual heat exchanger plates. In the spaces between the individual heat exchanger plates, a reaction medium is guided as a second fluid, the heat exchanger in this connection mainly serving to remove or supply reaction heat.

Ein katalytischer Reaktor mit Wärmetauscher für endothermische und exothermische Reaktionen wird darüber hinaus in der DE 601 09 326 T2 vorgestellt. An dieser Stelle sind zumindest zwei modulare und zusammengesetzte Wärmetauscher realisiert, die sich in einer Reaktionszone erstrecken.A catalytic reactor with a heat exchanger for endothermic and exothermic reactions is also used in the DE 601 09 326 T2 presented. At this point, at least two modular and composite heat exchangers are realized, which extend in a reaction zone.

Ein mehrzügiges Thermoblech und ein damit ausgestatteter Wärmetauscher wird schließlich in der WO 2009/095221 A1 beschrieben. Solche Thermobleche haben sich als Wärmetauscherplatten grundsätzlich bewährt, weil ein besonders inniger Wärmeaustausch zwischen erstem und zweitem Fluid beobachtet wird. Grundsätzlich können die zuvor angesprochenen Wärmetauscherplatten aber auch als beabstandete Platten ohne besondere weitere Ausgestaltung ausgeführt sein.A multi-pass thermal sheet and a heat exchanger equipped with it is finally used in the WO 2009/095221 A1 described. Such thermal sheets have generally proven themselves as heat exchanger plates because a particularly intimate heat exchange between the first and second fluid is observed. Basically, the previously mentioned heat exchanger plates can also be designed as spaced plates without any special configuration.

Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt. Allerdings ergeben sich in der Praxis oftmals Probleme dahingehend, dass zwischen den beiden Fluiden große Temperaturunterschiede vorliegen bzw. die Fluide nicht gleichzeitig in den Wärmetauscher eingespeist werden. Dadurch kann es zu unterschiedlichen Temperaturausdehnungen der einzelnen Fluidführungen kommen. Da bei dem zuvor beschriebenen Wärmetauscher die Wärmetauscherplatten sowohl an die wenigstens eine Zuleitung als auch die zumindest eine Ableitung für das erste Fluid angeschlossen sind, machen sich hier Temperaturschwankungen besonders deutlich bemerkbar. Tatsächlich führen diese Temperaturschwankungen sowohl zu Längenänderungen der Zuleitung bzw. Ableitung als auch zu Flächenänderungen der an die Zuleitung und die Ableitung angeschlossenen Wärmetauscherplatten. Das kann in der Praxis unter Umständen nicht nur zu Materialermüdungen führen, sondern im schlimmsten Fall zu beispielsweise Rissen in den Zu- oder Ableitungen oder auch den Wärmetauscherplatten. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.The state of the art has basically proven itself. However, problems often arise in practice in that there are large temperature differences between the two fluids or that the fluids are not fed into the heat exchanger at the same time. This can lead to different temperature expansions of the individual fluid guides. Since in the previously described heat exchanger the heat exchanger plates are connected both to the at least one supply line and the at least one discharge line for the first fluid, temperature fluctuations are particularly noticeable here. In fact, these temperature fluctuations lead both to changes in the length of the supply line or discharge line and to changes in the area of the heat exchanger plates connected to the supply line and the discharge line. In practice, this can not only lead to material fatigue, but in the worst case, to cracks in the supply or discharge lines or even the heat exchanger plates. The invention as a whole aims to remedy this.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Wärmetauscher so weiterzuentwickeln, dass temperaturbedingte Materialspannungen möglichst zerstörungsfrei aufgenommen werden können.The invention is based on the technical problem of further developing such a heat exchanger in such a way that temperature-related material tensions can be absorbed without destruction as far as possible.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Wärmetauscher vor, dass sowohl die Zuleitung als auch die Ableitung mit den dazwischen angeordneten Wärmetauscherplatten jeweils einseitig fliegend gelagert an das Gehäuse angeschlossen sind.To solve this technical problem, the invention proposes in a generic heat exchanger that both the supply line and the Derivation with the heat exchanger plates arranged between them are connected to the housing on one side and are supported on the fly.

Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass die Wärmetauscherplatten zwischen sich jeweils Strömungskanäle definieren, die wiederum an die betreffende Zuleitung respektive Ableitung angeschlossen sind. Zu diesem Zweck sind die Zuleitung und die Ableitung vorteilhaft mit Schlitzen zur Verbindung mit den Wärmetauscherplatten ausgerüstet. Die einzelnen Wärmetauscherplatten werden darüber hinaus zwischen der Zuleitung und der Ableitung platziert und von der Zuleitung und Ableitung getragen. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen jeweils einseitig fliegenden Lagerung sowohl der Zuleitung als auch der Ableitung am Gehäuse wird folglich die Baueinheit aus der Zuleitung, der Ableitung und den dazwischen angeordneten Wärmetauscherplatten überwiegend an zwei sich zumeist diagonal gegenüberliegenden Befestigungspunkten gehalten. Dadurch werden etwaige Flächenänderungen der Wärmetauscherplatten ebenso wie Längenänderungen der Zuleitung sowie der Ableitung spannungsfrei aufgenommen bzw. können Spannungsrisse oder Spannungsbrüche ausdrücklich nicht auftreten, wie sie im Stand der Technik möglich sind.The invention is based first of all on the knowledge that the heat exchanger plates define flow channels between them, which in turn are connected to the relevant feed line or discharge line. For this purpose, the supply line and the discharge line are advantageously equipped with slots for connection to the heat exchanger plates. The individual heat exchanger plates are also placed between the supply line and the discharge line and carried by the supply line and discharge line. Due to the provision of the supply line as well as the discharge line on the housing, which is provided according to the invention in each case on one side, the structural unit comprising the supply line, the discharge line and the heat exchanger plates arranged therebetween is predominantly held at two fastening points, which are usually diagonally opposite one another. As a result, any changes in the surface of the heat exchanger plates as well as changes in the length of the supply line and the discharge line are absorbed stress-free, or stress cracks or stress breaks can explicitly not occur, as are possible in the prior art.

Um dies im Detail zu erreichen und umzusetzen, sind die Zuleitung und die Ableitung jeweils als endseitig geschlossene Rohrleitung ausgebildet. Außerdem wird meistens so vorgegangen, dass die Zuleitung und die Ableitung jeweils einlassseitig respektive auslassseitig an eine Stirnseite des Gehäuses angeschlossen sind.In order to achieve and implement this in detail, the supply line and the discharge line are each designed as a closed pipe at the end. In addition, the procedure is usually that the supply line and the discharge line are connected to an end face of the housing on the inlet and outlet sides, respectively.

Dabei wird darüber hinaus im Allgemeinen so vorgegangen, dass die Zuleitung und die Ableitung einlassseitig bzw. auslassseitig an sich gegenüberliegende Stirnseiten des Gehäuses angeschlossen sind. Das heißt, die Zuleitung mit ihrem Einlass und folglich einlassseitig ist an eine erste Stirnseite des Gehäuses angeschlossen. Demgegenüber erfährt die Ableitung mit ihrem Auslass und folglich auslassseitig an einer zweiten Stirnseite einen Anschluss. Die beiden Stirnseiten des Gehäuses liegen sich gegenüber. Dabei ist der Anschluss der Zuleitung und der Ableitung einerseits einlassseitig der Zuleitung und andererseits auslassseitig der Ableitung im Detail so umgesetzt, dass die fragliche Zuleitung und die Ableitung jeweils in eine Öffnung der betreffenden Stirnseite eingeschweißt ist.In addition, the procedure is generally such that the supply line and the discharge line are connected on the inlet side or outlet side to opposite end faces of the housing. That means the supply line with its inlet and consequently on the inlet side is connected to a first end face of the housing. In contrast, the outlet has a connection at its outlet and consequently at the outlet end on a second end face. The two faces of the housing face each other. The connection of the supply line and the discharge line is implemented on the one hand on the inlet side of the supply line and on the other hand on the outlet side of the discharge line in such a way that the supply line and the discharge line in question are each welded into an opening on the relevant end face.

Da die Zuleitung im Regelfall kopfseitig an die Wärmetauscherplatten angeschlossen ist, während die Ableitung fußseitig mit den Wärmetauscherplatten verbunden ist, oder umgekehrt, liegen sich die auf diese Weise realisierten Befestigungspunkte für einerseits die Zuleitung und andererseits die Ableitung im Hinblick auf das Gehäuse gegenüber, und zwar diagonal gegenüberliegend. Das wird mit Bezug zu der Figurenbeschreibung noch näher erläutert. Der jeweilige Befestigungspunkt der einseitig fliegend an das Gehäuse angeschlossenen Zuleitung respektive der Ableitung wird dabei durch die Schweißverbindung der Zuleitung respektive der Ableitung in der zugehörigen Öffnung der Stirnseite zur Verfügung gestellt.Since the supply line is usually connected to the head of the heat exchanger plates on the head side, while the discharge line is connected to the heat exchanger plates on the foot side, or vice versa, the fastening points realized in this way are on the one hand opposite the supply line and on the other hand, the discharge with respect to the housing diagonally opposite. This is explained in more detail with reference to the description of the figures. The respective attachment point of the supply line or the discharge line, which is connected to the housing on one side, is provided by the welded connection of the supply line or the discharge line in the associated opening on the end face.

Dabei ist sowohl die Zuleitung als auch die Ableitung jeweils nur einseitig an die betreffende Stirnseite des Gehäuses angeschlossen, während das andere Ende der endseitig geschlossenen Rohrleitung frei ist, so dass auf diese Weise die einseitig fliegende Lagerung der betreffenden Zuleitung oder Ableitung gegenüber dem Gehäuse zur Verfügung gestellt wird.Both the supply line and the discharge line are only connected on one side to the relevant end face of the housing, while the other end of the pipeline, which is closed at the end, is free, so that in this way the one-sided mounting of the relevant supply line or discharge line relative to the housing is available is provided.

Der fragliche endseitige Verschluss der Rohrleitung an der Zuleitung bzw. Ableitung greift dabei im Allgemeinen in eine Öffnung der Stirnseite des Gehäuses ein. Dabei findet sich die Öffnung in der der Stirnseite mit dem Befestigungspunkt für die betreffende Leitung gegenüberliegenden Stirnseite. Dadurch können die Wärmetauscherplatten in ihrer nebeneinander angeordneten Topologie praktisch die gesamte Distanz zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses ausfüllen. Gegenüber bisher in der Praxis eingesetzten Varianten ist nun das freie Ende der betreffenden Leitung mit dem jeweils endseitigen Verschluss nicht an die gegenüberliegende Stirnseite angeschlossen, sondern greift in die dort vorgesehene Öffnung mit Spiel ein.The end closure of the pipeline in question on the feed line or discharge line generally engages in an opening in the end face of the housing. The opening is in the front with the attachment point for the relevant line opposite end face. As a result, the heat exchanger plates in their side-by-side topology can practically fill the entire distance between the two opposite ends of the housing. Compared to the variants previously used in practice, the free end of the line in question is now not connected to the opposite end face with the respective end closure, but rather engages with play in the opening provided there.

Außerdem ist die Auslegung so getroffen, dass die fragliche Öffnung der Stirnseite des Gehäuses mit einer Kappe verschlossen ist. Die Kappe weist wie die Öffnung in der betreffenden Stirnseite des Gehäuses einen Abstand zur darin platzierten Leitung respektive dem endseitigen Verschluss auf. Dadurch greifen die Zuleitung und die Ableitung jeweils mit ihrem endseitigen Verschluss in die Öffnung der Stirnseite des Gehäuses mit Spiel ein.In addition, the design is such that the opening in question on the end face of the housing is closed with a cap. Like the opening in the relevant end face of the housing, the cap is at a distance from the line placed therein or from the end closure. As a result, the lead and the drain each engage with their end closure in the opening of the front of the housing with play.

Das erste und das zweite Fluid werden im Allgemeinen im Gegenstrom geführt. Grundsätzlich können das erste und zweite Fluid aber auch im Gleichstrom oder auch im Kreuzstrom geführt werden. Folgerichtig handelt es sich bei dem beanspruchten Wärmetauscher meistens um einen Gegenstrom-Plattenwärmetauscher. Grundsätzlich sind natürlich auch andere Führungen für die beiden Fluide möglich, wie sie zuvor beschrieben worden sind. Ferner sind die Wärmetauscherplatten vorteilhaft als Thermobleche mit kissenartigen Strömungskanälen für das Fluid ausgebildet. Solche Thermobleche zeichnen sich dadurch aus, dass die zugehörigen Wärmetauscherplatten jeweils paarweise und punktuell zu Thermoblechen unter Bildung der fraglichen kissenartigen Strömungskanäle gekoppelt sind, wie dies im Detail im Stand der Technik beispielsweise nach der WO 2009/095221 A1 oder auch in der gattungsbildenden DE 10 2012 109 493 B4 beschrieben wird.The first and second fluids are generally carried in countercurrent. In principle, however, the first and second fluids can also be conducted in cocurrent or in cross-flow. Consequently, the heat exchanger used is mostly a counterflow plate heat exchanger. Basically, other guides for the two fluids are of course also possible, as described above. Furthermore, the heat exchanger plates are advantageously designed as thermal plates with pillow-like flow channels for the fluid. Such thermal plates are characterized in that the associated heat exchanger plates are coupled in pairs and at points to form thermal plates to form the pillow-like flow channels in question, as described in detail in the prior art, for example according to WO 2009/095221 A1 or also in the generic DE 10 2012 109 493 B4 is described.

Im Ergebnis wird ein Wärmetauscher zur Verfügung gestellt und beschrieben, der auch für den Wärmeaustausch zwischen Fluiden mit hohem Temperaturunterschied ebenso geeignet ist wie für Fälle, bei denen die Fluide beispielsweise zeitlich nacheinander den Wärmetauscher durchströmen und möglicherweise noch über einen großen Temperaturunterschied verfügen. Sämtliche mit solchen Szenarien verbundenen Wärmeeffekten und Materialspannungen trägt die Erfindung dadurch Rechnung, dass sowohl die Zuleitung als auch die Ableitung mit den dazwischen angeordneten Wärmetauscherplatten jeweils einseitig fliegend gelagert an das Gehäuse angeschlossen sind.As a result, a heat exchanger is made available and described, which is also suitable for the heat exchange between fluids with a high temperature difference as well as for cases in which the fluids flow through the heat exchanger one after the other in time and possibly still have a large temperature difference. The invention takes into account all the heat effects and material stresses associated with such scenarios in that both the supply line and the discharge line, with the heat exchanger plates arranged therebetween, are each connected to the housing on one side in a floating manner.

Das Gehäuse kann seinerseits tonnenförmig mit den beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten ausgerüstet sein. Es ist aber auch möglich, auf andere Gehäuseformen zurückzugreifen. Darüber hinaus können die Wärmetauscherplatten selbstverständlich auch als ebene Platten ausgelegt sein. Der Rückgriff auf Thermobleche ist zwar vorteilhaft aber nicht notwendig. Darüber hinaus kann das Gehäuse des Wärmetauschers mit beispielsweise Manipulationseinrichtungen wie angebrachten Ösen an den Stirnseiten für den Eingriff von Hebezeugen ausgerüstet werden. Auch zusätzliche Kühlrippen außenseitig des Gehäuses zur Wärmeabgabe nach außerhalb sind denkbar.The housing can in turn be barrel-shaped with the two opposite end faces. However, it is also possible to use other housing shapes. In addition, the heat exchanger plates can of course also be designed as flat plates. The use of thermal sheets is advantageous but not necessary. In addition, the housing of the heat exchanger can be equipped, for example, with manipulation devices such as attached eyelets on the end faces for the engagement of hoists. Additional cooling fins on the outside of the housing for heat dissipation outside are also conceivable.

Das gesamte Gehäuse inklusive Wärmetauscherplatten und Leitungen ist meistens aus Stahl, insbesondere Edelstahl, gefertigt.The entire housing, including the heat exchanger plates and lines, is mostly made of steel, especially stainless steel.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: den erfindungsgemäßen Wärmetauscher perspektivisch
Fig. 2: einen schematischen Längsschnitt durch den Gegenstand nach der Fig. 1 und
Fig. 3: einen schematischen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1.

The invention is explained in more detail below on the basis of a drawing illustrating only one exemplary embodiment; show it:

Fig. 1: the heat exchanger according to the invention in perspective
Fig. 2: a schematic longitudinal section through the object according to the Fig. 1 and
Fig. 3: a schematic cross section through the subject Fig. 1 .

In den Figuren ist ein Wärmetauscher dargestellt, der zunächst einmal über ein tonnenförmiges Gehäuse 1, 2, 3 verfügt. Das tonnenförmige Gehäuse 1, 2, 3 setzt sich im Wesentlichen aus einer Mantelfläche 1 zwischen zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten 2, 3 zusammen. Außenseitig der Mantelfläche 1 können Kühlrippen 4, 5 vorgesehen sein, die als umfangseitig verlaufende Kühlrippen 4 und axial zwischen den Stirnseiten 2, 3 verlaufende Kühlrippen 5 ausgebildet sind.A heat exchanger is shown in the figures, which initially has a barrel-shaped housing 1, 2, 3. The barrel-shaped housing 1, 2, 3 essentially consists of an outer surface 1 between two opposite end faces 2, 3. On the outside of the lateral surface 1, cooling fins 4, 5 can be provided, which are designed as cooling fins 4 running on the circumference and cooling fins 5 running axially between the end faces 2, 3.

Zusätzlich erkennt man noch eine Zuleitung 6 und eine Ableitung 7 für ein erstes und durch das Gehäuse 1, 2, 3 geführtes Fluid. Bei dem ersten Fluid kann es sich um ein Wärmeträgermedium handeln, dessen Wärme beispielsweise auf ein zweites Fluid übertragen wird, welches über einen Zulauf 8 und einen Ablauf 9 ebenfalls durch das Gehäuse 1, 2, 3 geführt wird. In der Fig. 1 erkennt man dann noch an das Gehäuse 1, 2, 3 bzw. dessen Stirnseiten 2, 3 angeschlossene Ösen 10, mit deren Hilfe der gesamte Wärmetauscher beispielsweise mittels eines Hebezeuges transportiert und ausgerichtet werden kann.In addition, one can also see a feed line 6 and a discharge line 7 for a first fluid and guided through the housing 1, 2, 3. The first fluid can be a heat transfer medium, the heat of which is transferred, for example, to a second fluid, which is also passed through the housing 1, 2, 3 via an inlet 8 and an outlet 9. In the Fig. 1 can then still be seen on the housing 1, 2, 3 or its end faces 2, 3 connected eyelets 10, with the aid of which the entire heat exchanger can be transported and aligned, for example by means of a hoist.

Das zweite und über den Zulauf 8 in das Gehäuse 1, 2, 3 eintretende Fluid, welches über den Ablauf 9 das Gehäuse 1, 2, 3 wieder verlässt, wird mit Hilfe des ersten Fluids bzw. Wärmeträgermediums erwärmt oder kann auch abgekühlt werden, falls es sich bei dem ersten Fluid um ein Kühlmedium handelt. Um den Wärmetausch zu intensivieren, ist die Zuleitung 6 und die Ableitung 7 für das erste Fluid mit im Innern des Gehäuses 1, 2, 3 aufgenommenen Wärmetauscherplatten 11 gekoppelt, die man am besten in den beiden Schnittzeichnungen nach den Figuren 2 und 3 erkennt. Die Wärmetauscherplatten 11 sind nicht einschränkend als Thermobleche ausgebildet, die aus parallelen Wärmetauscherplatten aufgebaut sind, die punktuell miteinander verbunden sind, um insgesamt kissenartige Strömungskanäle zwischen den beiden Einzelplatten zu definieren.The second fluid entering the housing 1, 2, 3 via the inlet 8, which fluid leaves the housing 1, 2, 3 via the outlet 9, is heated with the aid of the first fluid or heat transfer medium or can also be cooled if the first fluid is a cooling medium. In order to intensify the heat exchange, the supply line 6 and the discharge line 7 for the first fluid coupled with heat exchanger plates 11 received in the interior of the housing 1, 2, 3, which are best seen in the two sectional drawings according to FIGS Figures 2 and 3rd recognizes. The heat exchanger plates 11 are not restrictively designed as thermal plates which are constructed from parallel heat exchanger plates which are connected to one another at points in order to define overall pillow-like flow channels between the two individual plates.

Das zweite und über den Zulauf 8 in das Gehäuse 1, 2, 3 eintretende und über den Ablauf 9 das Gehäuse 1, 2, 3 wieder verlassende Fluid wird dabei in Zwischenräumen 12 zwischen den einzelnen Wärmetauscherplatten 11 geführt. Tatsächlich sind die Wärmetauscherplatten 11 jeweils kopfseitig an die Zuleitung 6 angeschlossen und fußseitig an die Ableitung 7. Zu diesem Zweck sind die Zuleitung 6 und auch die Ableitung 7 jeweils mit Schlitzen zur Verbindung mit den fraglichen Wärmetauscherplatten 11 ausgerüstet, wie dies im Detail in der gattungsbildenden DE 10 2012 109 493 B4 beschrieben wird. Hier ist auch eine Möglichkeit dargestellt, wie die fraglichen Wärmetäuscherplatten 11 mit den jeweils als Rohrleitungen ausgebildeten Leitungen 6, 7 bzw. der Zuleitung 6 und der Ableitung 7 flüssigkeitsdicht durch insbesondere Schweißen verbunden werden können.The second fluid entering the housing 1, 2, 3 via the inlet 8 and leaving the housing 1, 2, 3 via the outlet 9 is guided in spaces 12 between the individual heat exchanger plates 11. In fact, the heat exchanger plates 11 are each connected on the head side to the feed line 6 and on the foot side to the discharge line 7. For this purpose, the feed line 6 and also the discharge line 7 are each equipped with slots for connection to the heat exchanger plates 11 in question, as is described in detail in the generic section DE 10 2012 109 493 B4 is described. Here is also shown a possibility of how the heat exchanger plates 11 in question can be connected in a liquid-tight manner by welding, in particular by welding, to the lines 6, 7 or respectively the line 6 and the line 7, which are each designed as pipelines.

Erfindungsgemäß sind nun sowohl die Zuleitung 6 als auch die Ableitung 7 mit den dazwischen angeordneten bzw. von den beiden Leitungen 6, 7 getragenen Wärmetauscherplatten 11 jeweils einseitig fliegend gelagert an das Gehäuse 1, 2, 3 angeschlossen. Zu diesem Zweck handelt es sich sowohl bei der Zuleitung 6 als auch der Ableitung 7 jeweils um eine endseitig geschlossene Rohrleitung. Das heißt, die Zuleitung 6 ist lediglich an ihrem einlassseitigen Ende geöffnet, während das gegenüberliegende Ende der Zuleitung 6 einen endseitigen Verschluss 13 aufweist. Auch die Ableitung 7 verfügt über einen solchen endseitigen Verschluss 13 der betreffenden Rohrleitung. Der endseitige Verschluss 13 findet sich bei der Ableitung 7 gegenüberliegend dem auslassseitigen Ende der Ableitung 7. Insbesondere anhand der Längsschnittdarstellung in der Fig. 2 erkennt man, dass die Zuleitung 6 einlassseitig bzw. mit ihrem geöffneten Ende an eine Stirnseite 2 des Gehäuses 1, 2, 3 angeschlossen ist. Das gilt auch für die Ableitung 7. Allerdings ist die Ableitung 7 auslassseitig, das heißt mit ihrem auslassseitig geöffneten Ende an die andere und gegenüberliegende Stirnseite 3 des Gehäuses 1, 2, 3 angeschlossen. Da die Zuleitung 6 darüber hinaus kopfseitig an die Wärmetauscherplatten 11 angeschlossen ist, während die Wärmetauscherplatten 11 fußseitig einen Anschluss an die Ableitung 7 erfahren, liegen sich der Einlass der Zuleitung 6 und der Auslass der Ableitung 7 gegenüber, und zwar diagonal gegenüberliegend, wie man in der Fig. 2 erkennt.According to the invention, both the feed line 6 and the discharge line 7 are connected to the housing 1, 2, 3, with the heat exchanger plates 11 arranged between them or carried by the two lines 6, 7, on one side in a floating manner. For this purpose, both the feed line 6 and the discharge line 7 are each a pipeline closed at the end. This means that the feed line 6 is only opened at its inlet end, while the opposite end of the feed line 6 has an end closure 13. The derivative 7 also has one end closure 13 of the relevant pipeline. The closure 13 on the end is found in the discharge 7 opposite the outlet-side end of the discharge 7. In particular with reference to the longitudinal section in FIG Fig. 2 one recognizes that the feed line 6 is connected on the inlet side or with its open end to an end face 2 of the housing 1, 2, 3. This also applies to the discharge line 7. However, the discharge line 7 is connected on the outlet side, that is to say with its end open on the outlet side, to the other and opposite end face 3 of the housing 1, 2, 3. In addition, since the feed line 6 is connected to the heat exchanger plates 11 at the head end, while the heat exchanger plates 11 are connected to the discharge line 7 at the base end, the inlet of the feed line 6 and the outlet of the discharge line 7 lie opposite one another, specifically diagonally opposite, as can be seen in FIG of the Fig. 2 recognizes.

Die Zuleitung 6 ist einlassseitig in eine Öffnung 14 der sie tragenden Stirnseite 2 eingeschweißt. Gleiches gilt für die Ableitung 7. Das heißt, die Ableitung 7 ist auslassseitig in eine korrespondierende Öffnung 14 der gegenüberliegenden Stirnseite 3 ebenfalls eingeschweißt. Das erkennt man anhand jeweiliger Schweißnähte 15 in der betreffenden Öffnung 14. Die beiden Schweißnähte 15 fungieren dabei als einseitige Befestigungspunkte für einerseits die Zuleitung 6 und andererseits die Ableitung 7. Denn das jeweils den Schweißnähten 15 bzw. Befestigungspunkten gegenüberliegende Ende der fraglichen Leitung 6, 7 ist demgegenüber mit dem endseitigen Verschluss 13 fliegend gelagert, folglich nicht mit dem Gehäuse 1, 2, 3 in irgendeiner Weise verbunden oder gekoppelt. Dadurch können etwaige Längenänderungen sowohl der Leitungen 6, 7 als auch Flächenänderungen der Wärmetauscherplatten 11 insgesamt spannungsfrei gegenüber dem Gehäuse 1, 2, 3 aufgenommen werden und treten Spannungsbrüche oder Spannungsrisse erfindungsgemäß ausdrücklich nicht auf.The feed line 6 is welded into an opening 14 of the end face 2 carrying it on the inlet side. The same applies to the discharge line 7. That is, the discharge line 7 is also welded on the outlet side into a corresponding opening 14 in the opposite end face 3. This can be seen from the respective weld seams 15 in the opening 14 in question. The two weld seams 15 act as one-sided fastening points for the feed line 6 on the one hand and the discharge line 7 on the other hand. The end of the line 6, 7 in question opposite the weld seams 15 or fastening points is on the other hand with the end closure 13 overhung, consequently not connected or coupled to the housing 1, 2, 3 in any way. As a result, any changes in length of the lines 6, 7 as well as changes in the area of the heat exchanger plates 11 can be absorbed stress-free relative to the housing 1, 2, 3 and stress breaks or stress cracks do not occur according to the invention.

Man erkennt, dass die Zuleitung 6 ebenso wie die Ableitung 7 jeweils mit ihrem endseitigen Verschluss 13 in eine weitere Öffnung 16 der Stirnseite 2, 3 des Gehäuses 1, 2, 3 eingreifen, und zwar mit Spiel, um die jeweils einseitige fliegende Lagerung der betreffenden Leitung 6, 7 gegenüber dem Gehäuse 1, 2, 3 zu realisieren. Tatsächlich findet sich die betreffende Öffnung 16 jeweils gegenüberliegend der Öffnung 14, welche zur Definition der Schweißnaht 15 bzw. des Befestigungspunktes oder Befestigungsringes dient. Die fragliche Öffnung 16 ist dabei insgesamt mit einer Kappe 17 an der betreffenden Stirnseite 2, 3 verschlossen.It can be seen that the feed line 6, like the discharge line 7, each engage with its end closure 13 in a further opening 16 in the end face 2, 3 of the housing 1, 2, 3, with play, in order to allow the respective one-sided floating mounting of the relevant one Line 6, 7 to realize the housing 1, 2, 3. In fact, the relevant opening 16 is located opposite the opening 14, which is used to define the weld 15 or the fastening point or fastening ring. The opening 16 in question is closed overall with a cap 17 on the relevant end face 2, 3.

Im Detail bedeutet dies, dass die Zuleitung 6 mit ihrem Einlass an die Stirnseite 2 des Gehäuses 1, 2, 3 angeschlossen ist. Dazu wird in der den Einlass der Zuleitung 6 aufnehmenden Öffnung 14 mit Hilfe der Schweißnaht 15 ein Befestigungspunkt bzw. Befestigungsring für die Zuleitung 6 definiert. In diesem Befestigungspunkt bzw. Befestigungsring ist die Zuleitung 6 einseitig in dem Gehäuse 1, 2, 3 gelagert. Denn das gegenüberliegende Ende der Zuleitung 6 greift mit dem dort vorgesehenen endseitigen Verschluss 13 mit Spiel in die Öffnung 16 an der gegenüberliegenden Stirnseite 3 ein. Die Öffnung 16 ist mit einer Kappe 17 verschlossen, die ebenfalls den nötigen Abstand zum endseitigen Verschluss 13 und dem Ende der Zuleitung 6 aufweist, damit die gewünschte fliegende Lagerung der Zuleitung 6 gewährleistet ist. In gleicher Weise greift die Ableitung 7 mit ihrem Auslass in die Öffnung 14 in der Stirnseite 3 ein. Hier sorgt erneut die Schweißnaht 15 für die einseitige Festlegung der Ableitung 7 durch den auf diese Weise realisierten Befestigungspunkt bzw. Befestigungsring. Das gegenüberliegende Ende der Ableitung 7 mit dem endseitigen Verschluss 13 wird in der Öffnung 16 der gegenüberliegenden Stirnseite 2 mit Spiel aufgenommen. Die die Öffnung 16 verschließende Kappe 17 ist ebenfalls mit Spiel gegenüber dem endseitigen Verschluss 13 der Ableitung 7 an die betreffende Stirnseite 2 angeschlossen.In detail, this means that the inlet 6 is connected with its inlet to the end face 2 of the housing 1, 2, 3. For this purpose, a fastening point or fastening ring for the feed line 6 is defined in the opening 14 receiving the inlet of the feed line 6 with the aid of the weld seam 15. In this fastening point or fastening ring, the feed line 6 is supported on one side in the housing 1, 2, 3. Because the opposite end of the feed line 6 engages with the end closure 13 provided there with play in the opening 16 on the opposite end face 3. The opening 16 is closed with a cap 17, which is also at the necessary distance from the end closure 13 and the end of the feed line 6, so that the desired floating mounting of the feed line 6 is ensured. In the same way, the outlet 7 engages with its outlet in the opening 14 in the end face 3. Here again, the weld seam 15 ensures that the lead 7 is fixed on one side by the fastening point or fastening ring realized in this way. The opposite end of the lead 7 with the end closure 13 is received with play in the opening 16 of the opposite end face 2. The cap closing the opening 16 17 is also connected to the relevant end face 2 with play relative to the end closure 13 of the derivative 7.

Anhand der Fig. 3 erkennt man schließlich, dass die Wärmetauscherplatten 11 zwischen der Zuleitung 6 und der Ableitung 7 primär gehalten werden und lediglich seitliche Abstandshalter 18 zum Mantel 1 des Gehäuses 1, 2, 3 vorgesehen sind. Durch die jeweils einseitig fliegende Lagerung sowohl der Zuleitung 6 als auch der Ableitung 7 werden insgesamt Spannungsrisse vermieden und die dauerhafte Funktionsfähigkeit des beschriebenen Wärmetauschers gewährleistet. Die Wärmetauscherplatten 11 sind im Querschnitt und nach dem Ausführungsbeispiel achteckig ausgelegt. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist keinesfalls zwingend.Based on Fig. 3 it can finally be seen that the heat exchanger plates 11 are primarily held between the feed line 6 and the discharge line 7 and only lateral spacers 18 to the casing 1 of the housing 1, 2, 3 are provided. Due to the one-sided floating mounting of both the feed line 6 and the discharge line 7, stress cracks as a whole are avoided and the permanent functionality of the heat exchanger described is ensured. The heat exchanger plates 11 are designed octagonal in cross section and according to the embodiment. Of course, this only applies as an example and is in no way mandatory.

Claims

Heat exchanger, with a plurality of heat exchanger plates (11) arranged in a housing (1, 2, 3), which are connected to at least one feed line (6) and a discharge line (7) for a first fluid, and with at least one to the housing (1 , 2, 3) connected inlet (8) and outlet (9) for a second, intermediate spaces (12) between the heat exchanger plates (11), fluid passing under heat exchange, characterized in that both the inlet (6) and the outlet ( 7) with the heat exchanger plates (11) arranged between them, each connected to the housing (1, 2, 3) in a floating manner.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the feed line (6) and the discharge line (7) are each designed as a closed pipe at the end.

Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the feed line (6) and the discharge line (7) are respectively connected on the inlet side and outlet side to an end face (2, 3) of the housing (1, 2, 3).

Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the feed line (6) and the discharge line (7) are connected on the inlet side or outlet side to opposite end faces (2, 3) of the housing (1, 2, 3).

Heat exchanger according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the feed line (6) and the discharge line (7) are welded into an opening (14) in the end face (2, 3) on the inlet and outlet side, respectively.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the feed line (6) and the discharge line (7) each have their ends Insert the lock (13) into an opening (16) in the front (2, 3) of the housing (1, 2, 3) with play.

Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the opening (16) of the end face (2, 3) of the housing (1, 2, 3) is closed with a cap (17).

Heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that the feed line (6) and the discharge line (7) are equipped with slots for connection to the heat exchanger plates (11).

Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first and the second fluid are guided in countercurrent.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 9, characterized in that the heat exchanger plates (11) are designed as thermal plates with pillow-like flow channels for the first fluid.