DE2434887A1 - Cross flow plate heat exchanger - standard heat exchanger block is produced from basic element plates edged and cut according to design - Google Patents
Cross flow plate heat exchanger - standard heat exchanger block is produced from basic element plates edged and cut according to designInfo
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Abstract
Description
Kreuzstrom - Plattenrmetauscher aus Metallblechen Die Erfindung betrifft einen Kreuzstrom - Plattenwarmetauscher der zur Wärmeubertragung zwischen gasförmigen wie flüssigen Medien unterschiedlicher Temperatur eingesetzt werden kann sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung Bei derartigen Wärmetauschern ist es erforderlich, die im Wärmetausch befindlichen Medien absolut voneinander getrennt zu halten um eine Vermischung zu vermeiden, andererseits aber die beiden Medien auf einer möglichst groBen Fläche bei geringstmöglichem Platzbedarf in wärmeleitenden Kontakten zu bringen.Sheet metal cross-flow plate exchangers The invention relates to a cross-flow plate heat exchanger which is used to transfer heat between gaseous how liquid media of different temperatures can be used as well as a Process for its production With such heat exchangers, it is necessary to to keep the media in the heat exchange absolutely separate from each other to avoid mixing, but on the other hand the two media on one as possible to bring a large area into thermally conductive contacts with the least possible space requirement.
Es ist bekannt, derartige Wärmetauscher aus Paketen von mit gewissem Abstand aufeinandergeschichteten Blechplatten herzustellen und wenn nötig den gleichmäBigen Abstand zwischen den Platten durch Zwischenlagen von Profilen bzw. Profilblechen oder durch versetzte Profilierung der Platten selbst zu gewährleisten. An den Medienein- bzw. austrittsseiten wird alternierend der Strümungskanal des andercn Mediums durch starre Zwischenlagen in Höhe der Plattenabstände eingelegt. Die Abdichtung geschieht durch Zwischenlage von plastischen Materialien und Zusammenpressen mittels Spannschrauben oder durch Verlöten, in Extremfällen durch Schweinen.It is known such heat exchangers from packages of with certain Prepare sheet metal sheets stacked one on top of the other and, if necessary, evenly Distance between the panels through intermediate layers of profiles or profile sheets or by staggered profiling of the panels themselves. At the media or exit sides, the flow channel of the other medium alternates through Rigid intermediate layers inserted at the height of the panel spacing. The sealing is done by interposing plastic materials and pressing them together using clamping screws or by soldering, in extreme cases by pigs.
In jedem Falle sind sehr aufwendige Arbeitsgänge und eine Vielzahl von verschiedenen Einzelteilen nötig. Bei Zwischenlage plastischer Materialien und gelöteten Teilen ist eine materialbedingte Höchsttemperatur gegeben. Außerdem ergeben sich bei den bekannten Konstruktionen oft sehr hohe Materialspannungen, die zu UndichtigkeitEn führen können. Besondere Probleme gibt es immer für die Abdichtung an den Kanten an denen beide Medien zusammentreffen. Wärmetauscher der beschriebenen Bauart werden für jeden Bedarfsfall neu gerechnet und konstruiert.In any case, there are very complex and numerous operations of various individual parts required. With the interposition of plastic materials and Soldered parts are given a material-related maximum temperature. Also surrendered In the known constructions, there are often very high material stresses that lead to leaks being able to lead. There are always special problems with the sealing at the edges where both media meet. Heat exchangers of the type described are recalculated and designed for every need.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen universell einsetzbaren Wärmetauscherblock zu entwickeln, der mit wenigen verschiedenen Einzelteilen bei geringer Arbeitsintensität hergestellt werden kann und im Baukastenprinzip zu jeder beliebigen Leistungsgröße zusammengebaut werden kann.The invention is based on the object of a universally applicable To develop a heat exchanger block with a few different individual parts low labor intensity can be produced and in the modular principle to each any capacity size can be assembled.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Normblock gebildet wird, der aus dem aufeinanderschichten von lauter gleichen Normplatten (Abb 1) entsteht.This object is achieved according to the invention in that a standard block is formed from the stacking of nothing but the same standard panels (Fig 1) arises.
Diese Normplatten werden , wie in der Zeichnung (Abb 1) dargestellt, an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten Z-förmig aufgebogen, wobei die Schenkel des Z jeweils einen rechten Winkel bilden. Der mittlere, von der Platte senkrecht nach oben stehende Schenkel (2) definiert durch seine Länge den Plattenabstand, der wiederum parallel zur Platte (1) liegende Schenkel (3) dient der Auflage der nächstfolgenden Platte. An den vier Ecken der Platte wird ein Teilstück (4) der plattenparallen Abkantung ausgeschnitten und in Fortsetzung des mittleren Schenkels senkrecht nach oben gebogen. Diese nach oben stehende Lasche (4) wird auf die doppelte Höhe des mittleren Schenkels (2) abgeschnitten. Am äßeren Rand wird diese senkrecht nach oben stehende Lasche auf die tiefe von einigen Millimetern an der Plattenbasis eingeschnitten und rechtwinklig nach außen (5) abgekantet, wodurch die Plattenbasis am Medienein- bzw.These standard plates are, as shown in the drawing (Fig 1), bent up in a Z-shape on two opposite sides, with the legs of the Z each form a right angle. The middle one, perpendicular from the plate upward leg (2) defines the plate spacing by its length, the leg (3), in turn parallel to the plate (1), is used to support the next plate. At the four corners of the plate, a section (4) is the Panel-parallel fold cut out and continued from the middle leg bent vertically upwards. This upward flap (4) is doubled Height of the middle leg (2) cut off. At the outer edge this becomes vertical upward flap to the depth of a few millimeters on the plate base cut and folded outwards at right angles (5), creating the plate base at the media inlet or
auslauf um dieses Stück (6) vorsteht. Gleichzeitig wird dieses vorstehende Plattens-tück (6) an den beiden Seiten schräg zugeschnitten. Die so angekanteten Platten (Abb1) können nun jeweils 90 Grad um die senkrecht zur Platte stehende Symmetrieachse (7) gedreht aufeinander gestapelt werden, wobei die Laschen (4) an den Ecken jeweils zugleich als FührungsElement wie als Abgrenzung des Strömungskanals dienen. Nach dem Aufeinanderlegen ergibt sich an den Kanten ein nach innengerichtetes Winkelprofil mit einyebördelten Schenkeln (8). Die Abstandshalterung bei größeren DiffErenzdrücken kann durch Zwischenlagen aus proFiliertem Blech (9), durch aufgepunktete Profilleisten oder durch Profilicruny der Platten mit Sickern oder eingedrückten Gruben erreicht werden, wobei die durch die Profile gebildeten Kanäle ( 10) jeweils parallel zur Strömungsrichtung in dem jeweiligen Zwischenraum verlaufen. Nach dem Zusammenfügen der Platten und Abstandshalter können an den Stirnflächen die Platten mit den plattenparallelen Abkantungen (12) mittels Rollenschweißverfahren zusammengeschweißt werden, wobei weyen der oben beschriebenen nochmaligen Abkantung der Laschen (4,5) die Rollenelektroden ohne Unterbrechung von einem Ende der Blechkante zum anderen durchgezogen werden kann. Es brauchen nur noch die kurzcn Blechstöße (13) in den Winkelnischen (s) mit der Elektrode geschwcißt werden, um eine völlige Dichthei t zu erreichen.spout protrudes around this piece (6). At the same time, this becomes the foregoing Plate piece (6) cut at an angle on both sides. Those edged in this way Plates (Fig. 1) can now each be 90 degrees around the axis of symmetry that is perpendicular to the plate (7) are rotated and stacked on top of one another, with the tabs (4) at the corners in each case at the same time serve as a guide element and as a delimitation of the flow channel. To when they are placed on top of one another, an inwardly directed angle profile results at the edges with beaded legs (8). The spacer for larger differential pressures can be achieved through intermediate layers of profiled sheet metal (9), through dotted profile strips or achieved by profilicruny of the plates with seepage or indented pits are, the channels (10) formed by the profiles each parallel to Direction of flow run in the respective intermediate space. After joining the plates and spacers can on the end faces the plates with the plate-parallel Foldings (12) are welded together by means of a roller welding process, wherein Weyen the repeated folding of the tabs (4,5) described above, the roller electrodes be pulled through without interruption from one end of the sheet metal edge to the other can. All that is needed is the short sheet metal joints (13) in the corner niches (s) welded to the electrode in order to achieve complete tightness.
Die beiden außenliegenden Backbleche (14) des Paketes werden ebenfalls um das Maß der Abkantung der Lasche noch außen aufgekantet, so-daß an der Stirnseite um den Medieneinlauf ein kleiner Flanschrahmen (15) aus dem Plattenblech entsteht.The two outer baking sheets (14) of the package are also edged up to the extent of the fold of the flap on the outside, so that on the front side A small flange frame (15) is created from the plate sheet around the media inlet.
Ein Blechra@men (16) beliebiger Länge mit den Querschnitten der Stirnseite des Paketes, dessen Black an der einen Sei@e deckungsgleich mit dem oben beschricbenen Blechflansch (5) aufgebördelt (17) ist, wird deckend mit den Bördelungen aufeinandergelegt und mittels Rollenschweißung verbunden. Die vom Paket weg gerichtete Seite des Rahmens tragt einen aufgeschweißten Flansch (10) aus dickerem Material. Um den Winkelrahmen auch nach Fertigstellung dus Palcetes-noch evtL ausbessern zu können, wird der Flanschrehmen (15) zum Flansch (18) hin konisch verjüngt (abb.3). Die Flansche (18) werden mit Normbohrungen (19) ausgeführt.A sheet metal frame (16) of any length with the cross-sections of the face of the package whose black on one side is congruent with the one described above Sheet metal flange (5) is flanged (17), is placed on top of each other so as to cover the flanges and connected by means of roller welding. The side of the frame facing away from the package carries a welded flange (10) made of thicker material. Around the angle frame Even after completion of the Palcetes, the flange turning will be able to repair it if necessary (15) tapers conically towards the flange (18) (Fig. 3). The flanges (18) are with Standard bores (19) carried out.
Bei geringen Anforderungen an die mechanische Festigkeit z.B.If the mechanical strength requirements are low, e.g.
bei kleinen Temperaturdifferenzen kann das Schweißverfahren durch Hart- oder Weichlöten ersetzt werden. Hierbei wird jeweils zwischen Platte (1) und plattenparallelem Schenkel (3) ein Streifen Lötfolie eingelegt. In den Eckennischen (s) wird ein Winkeleisen mit dem Scheitel nach innen oder ein Vierkantrohr unter Zwischenlage von Lötfolien gelegt. Das ganze Paket wird mittels eines Druckrahmens zusammengespannt und das Lot durch Erhitzen mit großer Schweißbrennerflamme oder durch Erhitzen des ganzen Paketes im Ofen zum S@hm.@zen gebracht, wobei es durch die Kapillarwirkung dichtend ausfließt.in the case of small temperature differences, the welding process can through Hard or soft soldering can be replaced. Here, between plate (1) and A strip of soldering foil is inserted into the leg (3) parallel to the plate. In the corner niches (s) Use an angle iron with the apex inward or a square tube underneath Intermediate layer of solder foils placed. The whole package is made by means of a printing frame clamped together and the solder by heating with a large welding torch flame or brought to S @ hm. @ zen by heating the whole package in the oven, with it through the capillary effect flows out in a sealing manner.
Zwischenlagen aus Profilblech (9) werden lose eingelegt und jeweils mit zwei abnehmbaren Bügeln am Herausrutschen gehindert, sodaß sie den Zweck der Abstandhaltung erfüllen, jedoch zu Reinigungszwecken jederzeit schnell aus den Wärmetauschern gezogen werden können.Intermediate layers made of profiled sheet metal (9) are loosely inserted and each prevented from slipping out with two removable brackets, so that it serves the purpose of Keep a distance, but at any time quickly out of the heat exchangers for cleaning purposes can be drawn.
Das Wärmetauscherpeket wird in den beiden Strömungsrichtungen nur so ti@@ ausgeführt, daß eine einwandfreie Reinigung auch mit Dampfstrahl und Pressluftreinigung erfolgen kann. Die Länge der Flanschrahmen ist so gewählt, daß auch bei vier an einer Ecke zusammentreffenden Paketen noch das Eindrehen von Schrauben möglich ist.The heat exchanger face is only in the two directions of flow so ti @@ carried out that a perfect cleaning with steam jet and compressed air cleaning can be done. The length of the flange frame is chosen so that even with four on A corner of the converging packages, it is still possible to screw in screws.
Durch diese Bedingung ist auch die- Anzahl der Platten eines Paketes, d.h. seine Höhe, bestimmt.-Noch größere Einheiten erhält man durch Zwischenschaltung von zwei kongruenten Rahmen (Abb. 5) die an der einen Seite (20) offen sind und eine den Stirnflächen der Paketgruppe entsprechende Platte (21) haben mit entsprechenden Ausschnitten (22) an den Medienein- bzw.This condition also determines the number of disks in a package, i.e. its height is determined.-Even larger units are obtained by interposing them of two congruent frames (Fig. 5) which are open on one side (20) and have a plate (21) corresponding to the end faces of the package group with corresponding ones Cutouts (22) at the media inlets and outlets
-ausläufen (23) der einzelnen Wärmetauschern. Diese Rahmen werden jeweils zuerst auf die zu verbindenden Paketgruppen dicht aufgeschraubt. Sodann werden die beiden Pakete mit den Großrahmen (24) gegeneinander gestellt und an den umlaufenden Flanschen (24) verschraubt.- outlets (23) of the individual heat exchangers. These frames are first screwed tightly onto the package groups to be connected. Then the two packages with the large frame (24) are placed against each other and to the circumferential flanges (24) screwed.
Bei Einsatz von flüssigen Medien kann ein Normflanschrahmen durch Aufschrauben eines Deckels (25) der erforderlichenfalls mit Rohranschlüssen (26) und innenseitig mit Umlenkblechen (27) die mit U-förmigen Enden (28) auf den Platten aufsitzen, kann die Flüssigkeit mehrfach durch ein IISärmetauschernormpaket geführt werden, sodaß ein Kreuzgegenstrom entsteht.When using liquid media, a standard flange frame can pass through Screw on a cover (25), if necessary with pipe connections (26) and on the inside with baffles (27) those with U-shaped ends (28) on the plates the liquid can be routed several times through a standard II heat exchanger package so that a cross countercurrent arises.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit der in Abb. 1 dargestellten Normplatte (1) ein Wärmetauscher aufgebaut werden kann, der mit sehr geringem Arbeitsaufwand und durch weitestgehenden Einsatz von Kontaktschweißverfahren absolut dicht gemacht werden kann und für selbst extremste Einsatzfälle brauchbar ist. Die Konstruktion der Platten mit ihren Z-förmigen Abkantungen (2,3) verhindert Überspannungen durch Tcmperaturunterschiede. Es können auf billige Weise Edelstahlwärmetauscher hergestellt werden, da bei dieser Art Wärmetauscher die Leitfähigkeit des Plattenmaterials (1) im Verhältnis zum Wärmeöbergang zwischen Medien und Platte (i) vernachlässigt werden kann. Insbesondere eignet sich der Wärmetauscher für hohen Mediendurchsatz bei gleichzeitig großer Übertragungsfläche. Den Medientemperaturen sind nur durch den Schmelzpunkt des Plattenmaterials Grenzen gesetzt. Durch die beschriebene Konstruktion des Plattenpaketes kann jede beliebige Warmetauschergröße als Vielfaches des Normpaketes zu einer dichten Einheit zusammengesetzt werden. Somit ist durch Serien - und Vorfabrikation eine schnelle und preisgünstige Herstellung mu;glicJ.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that with the standard plate (1) shown in Fig. 1, a heat exchanger can be built that can be done with very little effort and through the extensive use of Contact welding processes can be made absolutely leak-proof and for even the most extreme Use cases is useful. The construction of the panels with their Z-shaped folds (2,3) prevents overvoltages due to temperature differences. It can be cheap Way stainless steel heat exchangers are manufactured, as with this type of heat exchanger the conductivity of the plate material (1) in relation to the heat transfer between Media and disk (i) can be neglected. The heat exchanger is particularly suitable for high media throughput with a large transfer area at the same time. The media temperatures are only limited by the melting point of the sheet material. Through the The construction of the plate pack described can be any heat exchanger size be put together as a multiple of the standard package to form a tight unit. This means that serial and prefabrication enables fast and inexpensive production mu; glicJ.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung schaubildlich dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing shown graphically.
Es zeigt Abb. 1 : Die Normplatte (1) mit den erforderlichen Abkantungen (2,3,4,5) und Ausklinkungen (6a) Abb. 2 : einen Ausschnitt aus einem teilweise zusammengefügten Plattenpaket mit den sich bildenden nach innengerichteten Winkelnischen (3) und den erforderlichen Schweißnähten für Elektrode (13) und für Rollenschweißverfahren (13a) Abb. 3 : Schnitt durch eine Wärmetauschergruppe mit 4 in einer Ecke zusammentreffenden Normplatte mit Darstellung der Flansche (ins) und Verbindungsrahmen (16) Abb. 4 : Darstellung eines Wärmetauscherbodens für flüssige Medien Abb. 5 : Darstellung zweier kongruenter Rahmen zum Verbinden zweier Normpaketgruppen (WT xx)It shows Fig. 1: The standard plate (1) with the required folds (2,3,4,5) and notches (6a) Fig. 2: a section from a partially assembled Plate pack with the inwardly directed angular niches (3) and the required weld seams for electrode (13) and for roller welding processes (13a) Fig. 3: Section through a heat exchanger group with 4 meeting in a corner Standard plate showing the flanges (ins) and connecting frames (16) Fig. 4 : Representation of a heat exchanger base for liquid media Fig. 5: Representation two congruent frames for connecting two standard package groups (WT xx)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2434887A DE2434887A1 (en) | 1974-07-19 | 1974-07-19 | Cross flow plate heat exchanger - standard heat exchanger block is produced from basic element plates edged and cut according to design |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2434887A DE2434887A1 (en) | 1974-07-19 | 1974-07-19 | Cross flow plate heat exchanger - standard heat exchanger block is produced from basic element plates edged and cut according to design |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2434887A1 true DE2434887A1 (en) | 1976-03-04 |
Family
ID=5921047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2434887A Pending DE2434887A1 (en) | 1974-07-19 | 1974-07-19 | Cross flow plate heat exchanger - standard heat exchanger block is produced from basic element plates edged and cut according to design |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2434887A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2534678A1 (en) * | 1982-10-18 | 1984-04-20 | Energiagazdalkodasi Intezet | Heat exchanger with sheet metal plates |
EP0165179A1 (en) * | 1984-04-19 | 1985-12-18 | Vicarb | Plate-type heat exchanger and plate for its manufacture |
FR2690986A1 (en) * | 1992-05-05 | 1993-11-12 | Fernandez Jean Noel | Heat exchangers with welded plates with a pressure-resistant circuit and new plates allowing the production of such exchangers. |
EP0984238A3 (en) * | 1998-09-01 | 2000-06-07 | IP Compact AB | Heat exchanger |
-
1974
- 1974-07-19 DE DE2434887A patent/DE2434887A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2534678A1 (en) * | 1982-10-18 | 1984-04-20 | Energiagazdalkodasi Intezet | Heat exchanger with sheet metal plates |
EP0165179A1 (en) * | 1984-04-19 | 1985-12-18 | Vicarb | Plate-type heat exchanger and plate for its manufacture |
FR2690986A1 (en) * | 1992-05-05 | 1993-11-12 | Fernandez Jean Noel | Heat exchangers with welded plates with a pressure-resistant circuit and new plates allowing the production of such exchangers. |
EP0984238A3 (en) * | 1998-09-01 | 2000-06-07 | IP Compact AB | Heat exchanger |
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