DE112008001056B4 - plate heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Plattenwärmetauscher (1) mit einem Befestigungsort (9), wobei der Plattenwärmetauscher einen Plattenstapel (2) mit zwei Endplatten (3, 4) und einer Anzahl von Wärmetauschplatten (5) umfasst, die zwischen den Endplatten (3, 4) angeordnet sind, wobei eine Endplatte (3, 4) mit einer Befestigungseinrichtung (6) versehen ist, die sich außerhalb des Plattenstapels (2) erstreckt, wobei der Plattenwärmetauscher (1) weiterhin mit Durchgängen (7) an der einen Endplatte (3, 4) versehen ist, die den Verbindungen (10) am Befestigungsort (9) entsprechen, an dem der Plattenwärmetauscher (1) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die longitudinalen Ausdehnungen (B) der Befestigungseinrichtung (6) in Bezug auf die longitudinale Ausdehnung (A) des Rests der Endplatte (3, 4) und des Plattenstapels (2) um einen Abweichungswinkel α abweichen, wird der Plattenwärmetauscher (1) am Befestigungsort (9) befestigt, wird die Befestigungseinrichtung (6) gebogen, sodass die longitudinalen Ausdehnungen (B) der Befestigungseinrichtung (6) parallel zur longitudinalen Ausdehnung (A) der Endplatte (3, 4) und des Plattenstapels (2) verlaufen, wodurch eine plastische Verformung der Befestigungseinrichtung (6) oder eines Teiles der Befestigungseinrichtung (6) erzeugt wird, die zu einer verbesserten Beständigkeit der Befestigungseinrichtung (6) führt.Plate heat exchanger (1) with a fastening location (9), the plate heat exchanger comprising a plate stack (2) with two end plates (3, 4) and a number of heat exchange plates (5) arranged between the end plates (3, 4), wherein an end plate (3, 4) is provided with a fastening device (6) which extends outside the plate stack (2), the plate heat exchanger (1) being further provided with passages (7) on the one end plate (3, 4), corresponding to the connections (10) at the fixing site (9) to which the plate heat exchanger (1) is fixed, characterized in that the longitudinal extensions (B) of the fixing means (6) are relative to the longitudinal extension (A) of the rest of the End plate (3, 4) and the plate stack (2) deviate by a deviation angle α, the plate heat exchanger (1) is attached to the attachment point (9), the attachment device (6) is bent so that the longitudinal extensions (B) of the Fastening device (6) run parallel to the longitudinal extension (A) of the end plate (3, 4) and the plate stack (2), whereby a plastic deformation of the fastening device (6) or a part of the fastening device (6) is generated, which leads to an improved Consistency of the fastening device (6) leads.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmetauscher und insbesondere auf eine Anordnung für die Endplatte eines Plattenwärmetauschers.The present invention relates to a plate heat exchanger and more particularly to an arrangement for the end plate of a plate heat exchanger.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Plattenwärmetauscher, die an Hydroblöcken oder ähnlichem befestigt werden, müssen eine Endplatte hoher Beständigkeit haben, da der Systemdruck sehr hoch sein kann. Da mehr und mehr Plattenwärmetauscher mit Befestigungseinrichtungen versehen sind, die außerhalb des Wärmetauschers angeordnet sind, siehe zum Beispiel die
Die
Die
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu umgehen. Genauer gesagt besteht das Ziel darin, einen Plattenwärmetauscher vorzusehen, der eine Rahmenplatte aufweist, die verbesserte Möglichkeiten liefert, den Plattenwärmetauscher an einem Hydroblock oder ähnlichem zu befestigen, wobei die Rahmenplatte so ausgestaltet ist, dass sie eine hohe Beständigkeit hat, damit verhindert wird, dass der Plattenwärmetauscher oder dessen Rahmenplatte während einer hohen Druckbelastung brechen, wodurch eine Leckage in der Verbindung zwischen dem Plattenwärmetauscher und dem Hydroblock oder ähnlichem erzeugt würde.It is the aim of the present invention to obviate the above mentioned problems. More specifically, the aim is to provide a plate heat exchanger that has a frame plate that provides improved possibilities for attaching the plate heat exchanger to a hydroblock or the like, the frame plate being designed to have a high level of durability in order to prevent that the plate heat exchanger or its frame plate break during a high pressure load, which would create leakage in the connection between the plate heat exchanger and the hydroblock or the like.
Die Aufgabe wird mit einem Plattenwärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with a plate heat exchanger having the features of
Indem die Rahmenplatte des Plattenwärmetauschers mit einer gebogenen Befestigungseinrichtung versehen ist, wird deren Beständigkeit beim Befestigen der Endplatte am Hydroblock oder ähnlichem verstärkt. Die Befestigungseinrichtung wird beim Befestigen gebogen, so dass die Befestigungseinrichtung die Oberfläche des Hydroblocks oder ähnlichem erreicht. Das Biegen der Befestigungseinrichtung erzeugt eine Spannung oder in einigen Fällen sogar eine plastische oder dauerhafte Verformung im Übergangsbereich zwischen der Befestigungseinrichtung und dem Stapel der Wärmetauschplatten. Die Verformung führt zu einer Kaltverfestigung an dem Ort, der ihr am stärksten ausgesetzt ist, wodurch Beständigkeit und Spannung derart angehoben werden, dass die Endplatte bei einer Belastung nicht versagt. Dadurch werden die Versiegelungen oder Dichtungen zwischen der Endplatte und dem Hydroblock an ihrem Platz gehalten.By providing the frame plate of the plate heat exchanger with a curved fastener, its durability is enhanced when fastening the end plate to the hydroblock or the like. The fastening device is bent during fastening so that the fastening device reaches the surface of the hydroblock or the like. Bending of the fastener creates stress, or in some cases even plastic or permanent deformation, in the interface between the fastener and the stack of heat exchange plates. Deformation causes strain hardening at the location most exposed, increasing strength and stress such that the endplate will not fail under stress. This will hold the seals or gaskets in place between the endplate and the hydroblock.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung in der Form von Klammern geformt, die sich von der Endplatte erstrecken, wobei die Befestigungseinrichtung asymmetrisch an den kurzen Seiten der Endplatte angeordnet ist.According to a further aspect of the invention, the fastening means is shaped in the form of brackets extending from the end plate, the fastening means being arranged asymmetrically on the short sides of the end plate.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine Befestigungseinrichtung asymmetrisch an jeder der kurzen Seiten der Endplatte vorgesehen sein.According to a further aspect of the invention, a fastening device may be provided asymmetrically on each of the short sides of the end plate.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung mit Löchern zur Befestigung des Plattenwärmetauschers an einem Befestigungsort versehen.According to a further aspect of the invention, the fastening device is provided with holes for fastening the plate heat exchanger at a fastening location.
Weitere Aspekte der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Further aspects of the invention are defined in the dependent claims.
Figurenlistecharacter list
Im Folgenden wird die Erfindung genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 offenbart eine schematische Seitenansicht eines Plattenwärmetauschers nach der Erfindung; -
2 offenbart eine schematische Schrägansicht eines Plattenwärmetauschers nach der Erfindung; -
3 offenbart eine schematische Schrägansicht eines Plattenwärmetauschers nach der Erfindung und eines Befestigungsblocks; -
4 offenbart eine teilweise detaillierte schematische Schrägansicht des Plattenwärmetauschers nach der Erfindung und des Befestigungsblocks; und -
5 offenbart eine teilweise detaillierte schematische Schrägansicht des Plattenwärmetauschers nach der Erfindung, der an einem Befestigungsblock befestigt ist.
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1 discloses a schematic side view of a plate heat exchanger according to the invention; -
2 discloses a schematic oblique view of a plate heat exchanger according to the invention; -
3 discloses a schematic oblique view of a plate heat exchanger according to the invention and a mounting block; -
4 discloses a partially detailed schematic oblique view of the plate heat exchanger according to the invention and the mounting block; and -
5 discloses a partially detailed schematic oblique view of the plate heat exchanger according to the invention mounted on a mounting block.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Jede Wärmetauschplatte 5 umfasst in wohlbekannter Weise eine Riffelung oder ein Muster, um den Wärmetausch zu befördern. Das Muster umfasst Grate und Täler, die bei jeweils benachbarten Wärmetauschplatten 5 lokal aneinander anstoßen, so dass Kontaktpunkte gebildet werden, die in wohlbekannter Weise zum Verbinden der Wärmetauschplatten 5 miteinander während des Hartlötens oder Weichlötens des Plattenwärmetauschers 1 verwendet werden. In wohlbekannter Weise sind Strömungskanäle zwischen jeweils benachbarten Wärmetauschplatten 5 in einem Plattenstapel 2 vorgesehen, der eine Anzahl von Wärmetauschplatten 5 umfasst, die aufeinander gestapelt sind. Benachbarte Strömungskanäle nehmen unterschiedliche Medien auf, zwischen denen ein Temperaturaustausch über die Wärmeübertragungsfläche der Wärmetauschplatten 5 stattfindet.Each
Die Wärmetauschplatten 5 umfassen vier Durchgangslöcher, um eine entsprechende Anzahl von Durchgangskanälen zu bilden, die sich durch den Plattenstapel 2 erstrecken und mit den Strömungskanälen verbunden sind, die zwischen den Wärmetauschplatten 5 gebildet werden. Es ist anzumerken, dass der Plattenstapel 2 auch eine andere Anzahl von Durchgangskanälen als die vier in den gezeigten Ausführungsformen umfassen kann.The
Die Wärmetauschplatten 5, die Endplatte 3 und die Endplatte 4 werden auf eine solche Weise angeordnet, dass sie sich im Wesentlichen parallel zu einer gemeinsamen Hauptausdehnungsebene erstrecken.The
Die Wärmetauschplatten 5, die Endplatte 3 und die Endplatte 4 werden im Wesentlichen aus rostfreiem Stahl hergestellt, der Chrom enthält. Die Wärmetauschplatten 5 werden durch eine Lötverbindung miteinander verbunden. Das Löten erfolgt anhand eines Lötmaterials, das auf Kupfer, Nickel, Eisen oder Silber basiert und möglicherweise ein Flussmittel umfasst, das Fluor enthalten kann. Eine dünne Folie oder Paste des Lötmaterials wird in jedem Zwischenraum zwischen den Wärmetauschplatten 5 aufgebracht. Danach kann der Plattenstapel 2 zusammengepresst werden.The
Der Plattenstapel 2 kann in einen geschlossenen Raum (nicht offenbart) wie etwa einen Vakuumofen unter vakuumartigen Druckbedingungen oder in eine Gasumgebung, die im Wesentlichen aus einem Edelgas oder einem Reduktionsgas besteht, verbracht werden, wo dann eine gewünschte Löttemperatur von bis zu ungefähr 1100°C mit Kupfer als Lötmaterial und ungefähr 1200°C mit Nickel als Lötmaterial herrscht.The
An jedem kurzen Ende der Endplatte 3 erstreckt sich eine Befestigungsklammer 6 von der Endplatte 3. Die Befestigungsklammern 6 erstrecken sich neben einer Mittellinie der Endplatte 3 und parallel dazu, das heißt die Befestigungsklammern 6 sind asymmetrisch an den kurzen Seiten der Endplatte 3 angeordnet. Die Befestigungsklammern 6 können auch in der Mitte der kurzen Seite der Endplatte angeordnet sein, dies ist jedoch nicht gezeigt. In gleicher Weise ist nicht gezeigt, dass mehr als eine Befestigungsklammer an jeder kurzen Seite der Endplatte 3 vorgesehen sein kann oder dass auch die langen Seiten der Endplatte 3 mit Befestigungsklammern 6 versehen sein können.At each short end of the
Die longitudinale Ausdehnung B der Befestigungsklammern 6 weicht von der longitudinalen Ausdehnung der Endplatte 3 ab. Die Abweichung zwischen den longitudinalen Ausdehnungen erzeugt einen Abweichungswinkel α. Der Abweichungswinkel α liegt zwischen 1° und 15° und vorzugsweise zwischen 2° und 8°. Es ist wichtig, dass der Winkel α hinreichend groß ist, um eine plastische Verformung der Befestigungsklammer 6 oder mindestens eines Teiles der Befestigungsklammer 6 zu erzeugen, wenn die Befestigungseinrichtung 6 und der Plattenwärmetauscher 1 an einem Befestigungsort oder Block 9 befestigt werden. Ist der Winkel α kleiner als 2°, wird eine plastische Verformung der Befestigungsklammer oder mindestens eines Teiles der Befestigungsklammer nicht erreicht, und ist der Winkel α größer als 8°, gestaltet sich die Befestigung des Plattenwärmetauschers als problematisch und die Verbindung zwischen dem Plattenstapel 2 und den Endplatten 3, 4 kann während der Befestigung des Plattenwärmetauschers am Befestigungsort 9 brechen.The longitudinal extent B of the
Die Befestigungsklammer 6 ist mit Löchern 8 versehen, um den Plattenwärmetauscher 1 an einem Befestigungsort 9 zu befestigen. Der Plattenwärmetauscher 1 wird am Befestigungsort mittels Bolzen oder ähnlichen Befestigungseinrichtungen befestigt. Statt Löchern in der Befestigungsklammer 6 können auch Schlitze 8 an der Befestigungsklammer 6 vorgesehen sein, um diese an Befestigungsorten 9 zu befestigen.The mounting
Unter Bezugnahme auf
Um den Plattenwärmetauscher 1 am Block 9 zu befestigen, wird der Plattenwärmetauscher 1 in seine Befestigungsposition gebracht, so dass die Durchgänge oder Verbindungen 10 des Blocks 9 mit den entsprechenden Durchgängen 7 des Plattenwärmetauschers 1 verbunden sind. Ein Bolzen (nicht gezeigt) oder ähnliches wird in das Loch 8 der Befestigungsklammer 6 und weiter in das Loch 11 des Blocks 9 oder in entgegengesetzter Richtung eingesetzt. Eine Mutter (nicht gezeigt) wird auf den Bolzen aufgeschraubt, um die Bolzenverbindung anzuziehen, so dass der Plattenwärmetauscher 1 fest am Block 9 befestigt ist. Während des Anziehens der Bolzenbefestigung wird die Befestigungsklammer 6 nach unten zum Block 9 gedrückt, so dass die longitudinale Ausdehnung der Befestigungsklammer 6 und die longitudinale Ausdehnung der Endplatte 3 parallel verlaufen. Die Abwärtsverbiegung der Befestigungsklammer 6 zum Block 9 erzeugt eine Spannung in der Befestigungsklammer 6 und zu einem gewissen Ausmaß auch eine plastische Verformung im Verbindungs- oder Übergangsbereich zwischen der Befestigungsklammer 6 und der Endplatte 3. Die plastische Verformung erzeugt eine verbesserte Beständigkeit bzw. eine geringere Verformung bei gleicher Spannung in den beanspruchten Bereichen; die Spannung in der Befestigungsklammer 6 verhindert, dass sich die Endplatte 3 während einer Belastung bewegt, so dass Dichtungen zwischen dem Plattenwärmetauscher 1 und dem Block 9 an ihrem Platz bleiben und eine Leckage vermieden wird.In order to fasten the
Nach einer anderen Lösung (nicht gezeigt) ist der Block, auf dem der Plattenwärmetauscher 1 befestigt wird, mit einer Befestigungs- oder Montieranordnung versehen, wobei eine Klammer der Endplatte in einen ähnlichen Schlitz eingesetzt wird, wohingegen die andere Klammer am Block mit einem Bolzen oder ähnlichem wie oben beschrieben befestigt wird. Nachdem die erste Klammer in den Schlitz oder in eine ähnliche Halteeinrichtung eingesetzt worden ist, wird der Rest des Plattenwärmetauschers nach unten gepresst und dadurch eine plastische Verformung im Verbindungs- oder Übergangsbereich zwischen der Befestigungsklammer und der Endplatte der ersten Klammer erzeugt. Da der Plattenwärmetauscher nach unten in Kontakt mit dem Block gedrückt wurde, wird die zweite Klammer durch den Bolzen oder ähnliches angezogen, so dass ebenfalls eine plastische Verformung der zweiten Klammer erfolgt.According to another solution (not shown), the block on which the
In der obigen Beschreibung sind die Klammern als an derjenigen Endplatte vorgesehen gezeigt, die dem Befestigungsblock und den Durchgangslöchern am nächsten liegt, es wäre aber auch möglich, in besonderen Fällen die Klammern an der anderen Endplatte vorzusehen. Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und die Darstellungen in den Zeichnungen beschränkt, sondern kann in irgendeiner Weise innerhalb des Rahmens der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert wird, ergänzt oder modifiziert werden.In the above description, the clips are shown as being provided on the end plate closest to the mounting block and through holes, but it would also be possible in special cases to provide the clips on the other end plate. The invention is not limited to the embodiments described above and what is shown in the drawings, but can be supplemented or modified in any way within the scope of the invention as defined by the appended claims.
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