DE2360785C3 - Plate heat exchangers for fluids - Google Patents

Description

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Höhenrichtung treten die Probleme in Zusammenhang mit der Akkumulation der sich abscheidenden Gase auf. Wie bei einem Wärmetauscher mit beträchtlicher Höhenerstreckung eine kontinuierliche Ableitung der ausgeschiedenen Gase zustandegebracht werden könnte, zeigt auch diese bekannte Ausbildung nicht.In the direction of altitude, the problems arise in connection with the accumulation of the gases separating out. As with a heat exchanger with a considerable height extension, a continuous discharge of the separated gases could be brought about, does not show this known training.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen anhand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtIn the following, the invention is given by the description of exemplary embodiments on the basis of the enclosed Drawings explained further. It shows

F i g. 1 Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher; F i g. 1 longitudinal section of a plate heat exchanger according to the invention;

F i g. 2 Ansicht einer Wärmeaustauschplatte;F i g. 2 view of a heat exchange plate;

Fig.3 Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Wärmeaustauschplatte;Fig.3 view of another embodiment of a Heat exchange plate;

F i g. 4 Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Wärmeaustauschplatte.F i g. 4 View of a further embodiment of a heat exchange plate.

Der Plattenwärmetauscher besteht aus zu Paketen zusammengestellten, paarweise von oben vermittels Einlaßsammlers 2 zum Einführen des flüssigen Wärmeträgers und von unten mit Hilfe von Austrittssammler 3 zum Herausleiten des flüssigen Wärmeträgers verbundenen Wärmeaustauschplatten 1.The plate heat exchanger consists of packages put together in pairs from above by means of Inlet header 2 for introducing the liquid heat carrier and from below with the aid of outlet header 3 heat exchange plates 1 connected to lead out the liquid heat carrier.

Die paarweise verbundenen Wärmeaustauschplatten 1 bilden Flüssigkeitskanäle 4 zum Durchfluß des flüssigen Wärmeträgers. In jedem Flüssigkeitskanal 4 sind zwischen den Wärmeaustauschplatten 1 Randdichtungseinlagen 5 festgelegt, die aus einem chemkch beständigen Gummi hergestellt sind. Die Wärmeaustauschplatten 1 sind vermittels Stangen 6 mit Hilfe von Außenplatten 7 zu Paketen zusammengezogen. Jedes Paar der verbundenen Platten 1 bildet mit dem benachbarten Wärmeaustauschplattenpaar einen Gaskanal 8, in welchem der gasförmige Wärmeträger strömt.The heat exchange plates 1 connected in pairs form liquid channels 4 for the flow of the liquid heat carrier. In each liquid channel 4 1 edge sealing inserts are between the heat exchange plates 5 set, which are made of a chemkch resistant rubber. The heat exchange plates 1 are pulled together by means of rods 6 with the aid of outer plates 7 to form packages. Each The pair of connected plates 1 form a gas channel with the adjacent pair of heat exchange plates 8, in which the gaseous heat carrier flows.

Die Wärmeaustauschplatte 1 weist eine Öffnung 9 zum Einführen des flüssigen Wärmeträgers und eine öffnung 10 zum Ableiten dieses Wärmeträgers auf.The heat exchange plate 1 has an opening 9 for introducing the liquid heat carrier and a Opening 10 for discharging this heat transfer medium.

Die Pakete der Wärmeaustauschplatten 1 sind in einem Mantel 11 untergebracht, dessen freier Innenraum 12 zum Durchgang des gasförmigen Wärmeträgers dientThe packages of the heat exchange plates 1 are housed in a jacket 11, the free interior space 12 is used for the passage of the gaseous heat carrier

An den freien Innenraum 12 des Wärmetauschermantels U ist eine aus der Zeichnung nicht ersichtliche, den gasförmigen Wärmeträger zuführende Rohrleitung angeschlossen.On the free interior space 12 of the heat exchanger jacket U is one of the drawing not visible, the gaseous heat carrier pipeline connected.

Jede Wärmeaustauschplatte 1 weist auf ihrer den Flüssigkeitskanal bildenden Seite Leitvorrichtungen auf, an welchen das sich aus dem flüssigen Wärmeträger ausscheidende Gas in in Höhenrichtung verschiedenen Zonen abgefangen und aus dem Flüssigkeitskanal 4 abgeleitet werden kann. Diese Leitvorrichtungen können als aus dem Material der Wärmeaustauschplatte 1 selbst herausgepreßte Stege 13 ausgeführt sein. Die Ableitvorrichtung zum Herausleiten des ausgeschiedenen Gases aus dem Flüssigkeitskanal 4 ist in Form eines zwei benachbarte Flüssigkeitskanäle verbindenden Rohrstutzens 14 ausgebildet.Each heat exchange plate 1 has guide devices on its side forming the liquid channel, at which the gas separating from the liquid heat carrier differs in height direction Intercepted zones and can be derived from the liquid channel 4. These guiding devices can be designed as webs 13 pressed out of the material of the heat exchange plate 1 itself. the Discharge device for discharging the separated gas from the liquid channel 4 is in the form of a Two pipe stubs 14 connecting adjacent liquid channels are formed.

Die Stege 13 auf der Wärrneaustauschplatte 1 haben waagerechte oder leicht geneigte Stegabschnitte 15 und senkrechte Stegabschnitte 16 und sind auf jeder Platte 1 links und rechts derart gruppiert, daß die waagerechten Stegabschnitte 15 der links- bzw. rechtsseitigen Gruppen über die Hohe des Flüssigkeitskanals 4 einander abwechseln.The webs 13 on the heat exchange plate 1 have horizontal or slightly inclined web sections 15 and vertical web sections 16 and are grouped on each plate 1 left and right such that the horizontal Web sections 15 of the groups on the left or right over the height of the liquid channel 4 take turns.

Die Senkrechtabschnitte 16 der Stege 13 in jeder der genannten Gruppen bilden zwischen sich Durchgänge für das aus dem flüssigen Wärmeträger ausgeschiedene Gas. Zwischen den abwechselnden waagerechten Stegabschnitten 15 der links- bzw. rechtsseitigen Gruppe sind ebenfalls Durchgänge für den flüssigen Wärmeträger gebildet. Mit den Pfeilen 17 ist die Bewegungsrichtung des flüssigen Wärmeträgers angedeutet. The vertical sections 16 of the webs 13 in each of the groups mentioned form passages between them for the gas separated from the liquid heat transfer medium. Between the alternating horizontal Web sections 15 of the left or right-hand group are also passages for the liquid Heat carrier formed. The direction of movement of the liquid heat carrier is indicated by the arrows 17.

Im Oberteil der Wärmeaustauschplatten 1 ist eine öffnung 18 zum Herausleiten des abgeschiedenenIn the upper part of the heat exchange plates 1 there is an opening 18 for discharging the deposited

to Gases aus dem Flüssigkeitskanal 4 ausgespart. Mit den Pfeilen 19 ist die Strömungsrichtung dieses Gases gezeigt.to gas from the liquid channel 4 cut out. The direction of flow of this gas is indicated by the arrows 19 shown.

Ir. einer anderen Ausführungsversion der Wärmeaustauschplatte 1 (F i g. 3) sind auch in der Mitte senkrechte Stegabschnitte 20 vorhanden, zwischen denen ein Mitteldurchgang 21 für das ausgeschiedene Gas gebildet ist. Die das Gas diesem Mitteidurchgang zuleitenden Stegabschnitte sind dabei zur Mitte hin leicht aufwärts geneigt.Ir. another version of the heat exchange plate 1 (F i g. 3) there are also vertical web sections 20 in the middle, between which a Central passage 21 is formed for the excreted gas. That the gas this middle passage The leading web sections are inclined slightly upwards towards the center.

In diesem Fall ist die öffnung 22 zum Ableiten des Gases von der Einlaßöffnung 23 zum Einführen des flüssigen Wärmeträgers durch die leicht geneigten Stege 24 getrennt und über der Auslaßöffnung 25 des flüssigen Wärmeträgers sind waagerechte bzw. leicht geneigte Stege 26 vorgesehen.In this case, the opening 22 is for discharging the gas from the inlet opening 23 for introducing the liquid heat carrier separated by the slightly inclined webs 24 and above the outlet opening 25 of the Liquid heat carrier, horizontal or slightly inclined webs 26 are provided.

Neben der beschriebenen zentralen Gasableitung sind auch die Randkanäle vorhanden, die durch in der Nähe der Seitenwände verlaufende Senkrechtstege 27 gebildet sind und denen das ausgeschiedene Gas mittels nach außen hin leicht aufwärts geneigter Stegabschnitte zugeführt wird.In addition to the central gas discharge described, the edge channels are also present, which lead through in the Vertical webs 27 extending near the side walls are formed and the excreted gas by means of them outwardly slightly upwardly inclined web sections is fed.

In F i g. 4 ist eine andere Ausführung der Wärmeaustauschplatte dargestellt, bei der alle Stege 28 waagerecht verlaufen. Diese bilden links und rechts abwechselnd die Strömungswege für den flüssigen Wärmeträger und dienen gleichzeitig zum Heranführen des sich in verschiedenen Höhenzonen des Flüssigkeitskanals ausscheidenden Gases in die öffnungen 29. Zur Verbesserung der Ableitung des ausgeschiedenen Gases wölben sich die Stege über den Ableitöffnungen 29.In Fig. 4 shows another embodiment of the heat exchange plate in which all webs 28 are horizontal get lost. These alternately form the flow paths for the liquid heat transfer medium on the left and right and serve at the same time to bring the liquid channel in different height zones discharging gas into the openings 29. To improve the discharge of the discharged gas the webs arch over the discharge openings 29.

Die öffnung 30 zum Einführen des flüssigen Wärmeträgers befindet sich im Oberteil der Wärmeaustauschplatten und die Auslaßöffnung 3t zum Ableiten des flüssigen Wärmeträgers in ihrem Unterteil.The opening 30 for introducing the liquid heat carrier is located in the upper part of the heat exchange plates and the outlet opening 3t for discharging the liquid heat carrier in its lower part.

Bei allen Ausführungen der Wärmeaustauschplatten 1 stellt die Ableitvorrichtung zum Herausleiten des ausgeschiedenen Gases aus den durch den flüssigen Wärmeträger durchströmten Flüssigkeitskanälen 4 zumindest einen Ableitstutzen 14 dar, der Gasauslaßöffnungen benachbarter Wärmeaustauschplatten verbindet. Diese Ableitstutzen 14 überqueren dabei die von dem gasförmigen Wärmeträger durchströmten Gaskanäle 8 und münden in den Gasableitungsstutzen 32, der am Mantel oder einer Frontplatte des Wärmetauschers befestigt ist.In all versions of the heat exchange plates 1, the discharge device for leading out the separated gas from the liquid channels 4 through which the liquid heat transfer medium flows at least one discharge stub 14 which connects the gas outlet openings of adjacent heat exchange plates. These discharge stubs 14 cross the gas channels through which the gaseous heat transfer medium flows 8 and open into the gas discharge nozzle 32 on the jacket or a front plate of the heat exchanger is attached.

Der gesamte Plattenwärmetauscher besteht aus Wärmeaustauschsektionen 33,34, die übereinander mit t'.nem freibleibenden Zwischenraum 12 zwischen den Sektionen angeordnet sind. Es können zwei oder mehrere Sektionen übereinander angeordnet sein.The entire plate heat exchanger consists of heat exchange sections 33,34, one above the other with t'.nem remaining free space 12 are arranged between the sections. It can be two or several sections can be arranged one above the other.

Die Wärmeaustauschsektionen 33 und 34 sind in Querrichtung derart gegeneinander versetzt montiert, daß die Gaskanäle 8 der einen Sektion 33 genau den mit dem flüssigen Wärmeträger durchströmten Flüssigkeitskanälen 4 der anderen Sektion 34 gegenüberliegen.The heat exchange sections 33 and 34 are mounted offset from one another in the transverse direction in such a way that that the gas channels 8 of the one section 33 are precisely the liquid channels through which the liquid heat transfer medium flows 4 opposite the other section 34.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Plattenwärmetauscher für Fluide, bei deren Wärmeaustausch sich aus einem flüssigen Wärmeträger ein Gas ausscheidet, mit einem Gehäuse, in dem ein gasförmiger Wärmeträger strömt und in dem zu einem Paket zusammengesetzte, abwechselnde Flüssigkeitskanäle zum Durchfluß des flüssigen Wärmeträgers und Gaskanäle zum Durchstrom des gasförmigen Wärmeträgers bildende, miteinander dicht verbundene Wärmeaustauschplatten angeordnet sind, mit Einlaß- bzw. Austrittssaraoiiem des flüssigen Wärmeträgers und einer am oberen Rand des Pakets vorgesehenen Gasableitung aus den den flüssigen Wärmeträger führenden Flüssigkeitskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmeaustauschplatte (t) auf ihrer die Flüssigkeitskanäle (4) zum Durchfluß des flüssigen Wärmeträgers bildenden Seite höhengestaffelte, horizontale oder leicht geneigte Leitvorrichtungen, für das aus dem flüssigen Wärmeträger ausscheidende Gas mit jeweils einer zugehörenden Gasableitung aufweist.1. Plate heat exchangers for fluids whose heat exchange consists of a liquid heat carrier separates a gas, with a housing in which a gaseous heat carrier flows and in alternating liquid channels for the flow of the liquid, which are combined to form a package Heat carrier and gas channels for the flow of the gaseous heat carrier forming, with each other tightly connected heat exchange plates are arranged, with inlet or outlet saraoiiem of the liquid heat transfer medium and a gas outlet provided on the upper edge of the package the liquid channels carrying the liquid heat carrier, characterized in that, that each heat exchange plate (t) on its the liquid channels (4) for the flow of the liquid The side forming the heat transfer medium, height-graded, horizontal or slightly inclined guide devices, for the gas exiting the liquid heat transfer medium, each with an associated gas discharge line having. 2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pakete von Wärmeaustauschplatten (1) übereinanderliegende Wärmeaustauschsektionen (33, 34) mit freiem Innenraum (12) zwischen ihnen bilden, und die Wärmeaustauschsektionen durch Außenüberlaufvorrichtungen zum überlauf des flüssigen Wärmeträgers miteinander verbunden sind.2. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that several packages of Heat exchange plates (1) superimposed heat exchange sections (33, 34) with free Form internal space (12) between them, and the heat exchange sections through external overflow devices are connected to the overflow of the liquid heat carrier. 3. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschsektionen (33, 34) gegeneinander derart versetzt angeordnet sind, daß die Gaskanäle (8) einer Sektion (33) über den den flüssigen Wärmeträger führenden Flüssigkeitskanälen (4) der anderen Wärmeaustauschsektion (34) liegen.3. Plate heat exchanger according to claim 2, characterized in that the heat exchange sections (33, 34) are arranged offset from one another in such a way that the gas channels (8) of a section (33) via the liquid channels (4) of the other heat exchange section that carry the liquid heat carrier (34) lie. 4. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen als leicht geneigte Stege (15) ausgebildet sind, und die zugehörigen Gasableitungen von an diese anschließenden senkrechten Stegabschnitten (16) gebildet sind.4. Plate heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Guide devices are designed as slightly inclined webs (15), and the associated gas discharge lines are formed by these adjoining vertical web sections (16). 5. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die waagrechten Stegabschnitte (15) abwechselnd zu verschiedenen Seiten geneigt sind, sich unter Freilassen eines Durchtritts für den flüssigen Wärmeträger über annähernd die gesamte Plattenbreite erstrecken und die senkrechten Stegabschnitte (16) an den Rändern liegen.5. Plate heat exchanger according to claim 4, characterized in that the horizontal web sections (15) are inclined alternately to different sides, leaving a passage free for the liquid heat transfer medium extend over almost the entire width of the plate and the vertical ones Web sections (16) lie on the edges. 6. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zentrale Gasableitung zu deren beiden Seiten zu verschiedene Seiten geneigte, sich unter Freilassung eines Durchtritts für den flüssigen Wärmeträger über etwa die Hälfte der Plattenbreite erstreckende Stegabschnitte vorgesehen sind und an beiden Plattenrändern weitere Gasableitungen für die nach außen und oben geneigten Stegabschnitte angeordnet sind.6. Plate heat exchanger according to claim 4, characterized by a central gas discharge line the two sides of which inclined to different sides, leaving a passage for the liquid heat carrier provided over about half of the plate width extending web sections are and on both plate edges further gas discharges for the outside and above inclined web sections are arranged. 7. Plattenwärmetauscher nach Anspruch ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen als waagrechte Stege ausgebildet sind und die zugehörigen Gasableitungen von unterhalb dieser Stege mündenden öffnungen (29) gebildet sind.7. Plate heat exchanger according to claim! to 3, characterized in that the guide devices are designed as horizontal webs and the associated gas discharge lines are formed by openings (29) opening below these webs. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmetauscher für Fluide, bei deren Wärmeaustausch sich aus einem flüssigen Wärmeträger ein Gas ausscheidet, mit einem Gehäuse, in dem ein gasförmiger Wärmeträger strömt und in dem zu einem Paket zusammengesetzte, abwechselnde Flüssigkeitskanäle zum Durchfluß des flüssigen Wärmeträgers und Gaskanäle zum Durchstrom des gasförmigen Wärmeträgers bildende, miteinander dicht verbundene Wärmeaustauschplatten angeordnet sind, mit Einlaß- bzw. Austrittssammlern des flüssigen Wärmeträger und einer am oberen Rand des Pakets vorgesehenen Gasableitung aus den den flüssigen Wärmeträger führenden Flüssigkeitskanälen. Ein solcher Plattenwärmetauscher ist aus der Zeitschrift Engineering and Boiler House Review, Oktober 1952, Seite 296 bis 298 bekannt.The present invention relates to a plate heat exchanger for fluids during their heat exchange A gas separates from a liquid heat transfer medium, with a housing in which a gaseous one The heat transfer medium flows through the alternating fluid channels that are assembled to form a package for the flow of the liquid heat carrier and gas channels for the flow of the gaseous heat carrier forming, tightly connected heat exchange plates are arranged, with inlet or Outlet headers of the liquid heat carrier and one provided at the top of the package Gas discharge from the liquid channels carrying the liquid heat carrier. Such a plate heat exchanger is from Engineering and Boiler House Review, October 1952, pages 296-298 known. Bei dieser bekannten Ausbildung ist für jedes Plattenpaket nur ein Kanal zur Gasableitung aus dem flüssigen Wärmeträger am oberen Rand vorgesehen. Dies bedeutet, daß das sich vor Erreichen dieser Stelle bereits ausscheidende Gas in Form von Blasen mit dem flüssigen Wärmeträger mitgeführt wird, was die Entstehung von Gaspolstern verursacht, die den Durchfluß der Flüssigkeit behindern oder gar verhindern, wodurch es zu einer Überhitzung des Wärmetauschers und einer Verringerung seiner Wirksamkeit kommen kann. Außerdem können Gaspolster unerwünschte Drucksteigerungen im Durchgangskanal des flüssigen Wärmeträgers hervorrufen.In this known training there is only one channel for gas discharge from the plate pack liquid heat transfer medium provided at the top. This means that that is before reaching this point gas that is already exiting is carried along with the liquid heat transfer medium in the form of bubbles, which is what the Causes the formation of gas cushions that hinder or even prevent the flow of the liquid, causing overheating of the heat exchanger and reducing its effectiveness can come. In addition, gas cushions can cause unwanted pressure increases in the through-channel of the cause liquid heat transfer medium. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile einen Plattenwärmetauscher zu schaffen, der auch bei Gasentwicklung aus dem flüssigen Wärmeträger während des Durchströmens störungsfrei betrieben werden kann. Das sich ausscheidende Gas soll die kontinuierliche Durchströmung des flüssigen Wärmeträgers nicht behindern, und die wärmetauschende Wirksamkeit soll durch die Gasausscheidung nicht beeinträchtigt werden.The object of the present invention is to provide a plate heat exchanger while avoiding the disadvantages described to create that even with gas evolution from the liquid heat transfer medium during the Can be operated trouble-free flowing through. The exiting gas is said to be continuous Do not hinder the flow of the liquid heat carrier, and the heat-exchanging effectiveness should are not affected by the gas excretion. Ausgehend von einer Ausbildung der eingangs beschriebenen Art; wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jede Wärmeaustauschplatte auf ihrer die Flüssigkeitskanäle zum Durchfluß des flüssigen Wärmeträgers bildenden Seite höhengestaffelte, horizontale oder leicht geneigte Leitvorrichtungen, für das aus dem flüssigen Wärmeträger ausscheidende Gas mit jeweils einer zugehörenden Gasableitung aufweist.Based on a training of the type described above; will solve this problem proposed according to the invention that each heat exchange plate on its the liquid channels to Flow of the liquid heat carrier forming side staggered in height, horizontal or slightly inclined Guide devices for the gas exiting the liquid heat transfer medium, each with an associated one Has gas discharge. Bei einer solchen Ausbildung erfolgt kontinuierlich eine Trennung der bereits ausgeschiedenen Gase von dem flüssigen Wärmeträger und Ableitung derselben während oder kurz nach ihrer Ausscheidung, so daß es nicht zum Anwachsen von Gasblasen oder zur Bildung von Gaspolstern kommen kann.With such a design, the gases that have already been separated are continuously separated from the liquid heat carrier and discharge of the same during or shortly after their excretion, so that it the growth of gas bubbles or the formation of gas cushions cannot occur. Zweckmäßige Ausgestaltungen des vorliegenden Vorschlags ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements of the present proposal emerge from the subclaims. An sich ist aus der französischen Patentschrift 12 60 970 ein Wärmetauscher bekannt, bei dem zur Abführung von sich aus einem flüssigen Wärmeträger ausscheidendem Gas geneigte Berandungen des Strömungsraums vorhanden sind, welche zu einer am oberen Rand mündenden Gasableitung führen. Diese bekannte Ausbildung betrifft jedoch nicht die vorliegend vorausgesetzte Gattung mit beträchtlicher Erstreckung in Höhenrichtung, und es sind auch keine in Höhenrichtung gestaffelte Gasausscheidungszonen mit jeweils zugehörender Gasableitung vorhanden. Erst bei einem Wärmetauscher mit einer beträchtlichen Erstreckung inPer se, a heat exchanger is known from French patent specification 12 60 970, in which to Discharge of inclined edges of the flow space from the gas excreting from a liquid heat transfer medium are present, which lead to a gas discharge opening at the upper edge. This well-known However, training does not concern the presently presupposed genre with considerable extension in Altitude direction, and there are also no gas elimination zones staggered in the height direction, respectively associated gas discharge available. Only with a heat exchanger with a considerable extension in