DE2741712A1

DE2741712A1 - Waermeaustauschplatte fuer waermeaustauscher

Info

Publication number: DE2741712A1
Application number: DE19772741712
Authority: DE
Inventors: Ellegaard Soee Pedersen
Original assignee: DANSKE MEJERIERS MASKINFABRIK
Current assignee: DANSKE MEJERIERS MASKINFABRIK
Priority date: 1976-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1978-03-30
Also published as: GB1592069A; FR2365094A1; DK417676A

Description

Piftünwilte WpL-IiIg-H-MiTSCHERHCH 't Dipl.-Ing. K. GJ N SC Il MANN

Or. rer. nat W. K Ö R B E R Wpl.-Ιηε. J. SCHMIDT-EVERS • MÜNCHEN 22, Stein«dort»U. l· 16. Sent 1977

Patentanmeldung

De Danske Mejeriers Maskinfabrik, DK-6000Holding, Dänemark, Kolding,A/S

Wärmeaustauschplatte für Wärmeaustauscher.

Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschplatte für Wärmeaustauscher mit einem Gestell mit Trag- und Fixierungsorganen für ein Paket von Wärmeaustauschplatten, die diesen Organen entsprechende Gegenorgane aufweisen.

Jede Platte ist normalerweise mit einer Randdichtung versehen, die die Strömungsfläche der Platte umgrenzt und damit einen Strömungszwischenraum zwischen zwei einander benachbarten Platten im Paket begrenzt. Ein Medium wird diesem Zwischenraum zugeführt und von diesem fortgeleitet durch Löcher, die vorzugsweise in den Ecken der Platten angebracht sind. Die Platten werden im Gestell dicht zusammengepresst gehalten.

Zur Erzielung einer Dichtigkeit zwischen den im Paket befindlichen Platten, und zur Sicherung einer vorbestimmten Lage der Platten

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zueinander zur Durchführung 3in?s vorbestimmten Wärmeaustauschvorgangs ist es erforderlich, dass die Platten im Paket gegeneinander festgelegt sind. Zur Erhöhung der Wärmeübertragung sind die Platten oftmals mit Korrugierungeit'versehen, und solche Korrugierungen sind in einigen Fällen derart ausgebildet, dass die Platten miteinander in Eingriff stehen, was der gegenseitigen Fixierung der Platten förderlich ist. +) d.h.Riffelungen, Wellungen

od.dgl.

Zwecks Anbringung im Gestell sind die Platten normalerweise mit Aussp-rungen versehen, mit deren Hilfe die Platten auf zum Gestell gehörenden balkenförmigen Tragorganen angebracht werden.

Will man die Tragorgane als Fixierungshilfsmittel ausnutzen, dann sind für sie besonders enge Masstoleranzen erforderlich. Dies gilt besonders dann, wenn die Platten keine die gegenseitige Fixierung fördernden Korrugierungen aufweisen. Es kann deshalb erforderlich werden die Profile der Tragorgane einer kostspieligen Bearbeitung zu unterwerfen.

Weiterhin sind die die Aussparung in der Platte begrenzenden Tragzipfel, die mit den Tragorganen zusammenwirken sollen, oftmals recht schwach und somit einer guten Fixierung abträglich. Dies macht sich besonders dann bemerkbar, wenn die Platten mit Hinblick auf die Wärmeübertragung und den Materialpreis aus einem so dünnen Ausgangsmaterial wie möglich, beispielsweise aus Titan hergestellt werden. Das Ergebnis ist eine mechanisch schwache Platte mit einer geringen Möglichkeit für ein kräftiges Zusammenspannen und für die Ausbildung kräftiger Korrugierungen.

Zweck der Erfindung ist es, eine Wärmeaustauschplatte anzugeben, welche im Bereich ihrer Gegenorgane, die mit den Trag- und Fixierungsorganen des Gestells zusammenarbeiten sollen, mit Fixierungsmitteln ausgestattet ist, die ohne das Erfordernis einer besonders sorgfältigen Bearbeitung der Trag- und Fixierungsorgane des Gestells, und ohne das Erfordernis einer recht grossen Plattendicke eine sichere und wirkungsvolle gegenseitige Fixierung im Festhaltebereich der Platten im Gestell zur Folge hat.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht* dass die Platte im ^: Bereich ihrer Gegenorgane zumindest ein gesondertes Fixierungsorgan aufweist, das quer zur llattenebene von der Platte ausragt,

sowie eine Aussparung zur Aufnahme eines entsprechenden Fixierungsorgans von einer Nachbarplatte im Paket. An dieses gesonderte Fixierungsorgan brauchen keine Ansprüche dahingehend gestellt zu werden, dass es aus Rücksicht auf die Wärmeübertragung und die Unkosten aus einem besonders dünnen Material hergestellt wird. Es lässt sich ohne weiteres in einer solchen Länge ausbilden, dass ein sicherer und genauer Eingriff mit der Aussparung in der Nachbarplatte erreicht wird.

Erfindungsgemäss kann das gesonderte Fixierungsorgan ein Teil eines winkelförmigen Plattenelements sein, wobei das eine Bein des Elements mit der Wärmeaustauschplatte verbunden ist, während des andere Bein des Elements das gesonderte Fixierungsorgan bildet. Ein solches Plattenelement ist leicht herstellbar, und als Material lassen sich in der Praxis oftmals diejenigen runden Plattenscheiben verwenden, die sich beim Ausstanzen der Ecklöcher erübrigen, und die sonst Abfall wären. Gleichfalls ergibt sich erfindungsgemäss die Möglichkeit, dass das eine genannte Bein als eine Verstärkung der Gegenorgane der Platte ausgebildet sein kann. Auch die Aussparung kann erfindungsgemäss ein Teil des Plattenelements sein, indem sie in demselben ausgebildet ist, wodurch eine widerstandsfähige und genaue Aufnahme des gesonderten Fixierungsorgans sichergestellt wird.

Weiterhin kann das erfindungsgemäss mit der Wärmeaustauschplatte verbundene Bein des winkelförmigen Platteneletnents eine quer zum anderen Bein des Plattenelements verlaufende Rippe aufweisen, die vom Plattenelement in der gleichen Richtung wie das andere Bein ausrngt. Diese Rippe verstärkt das Plattenelement, und sie kann das andere genannte Bein, welches das ausragende Fixierungs- ■ organ bildet, unterstützen. Die Rippe kann ebenfalls als Abstandsorgan dienen, nämlich dann, wenn ihr erfindungsgemäss die gleiche Höhe wie anderen Abstandsorganen gegeben wird, mit denen die Platte zum Zusammenwirken mit Nachbarplatten in einem Plattenprket versehen sein kann.

Erfindungsgemäss kann die Rippe auch eine beidendig offene Rinne bilden, die in ihrem einen Ende in dem anderen Bein des winkelförmigen Plattenelements ausmündet und dadurch eine Drainage,

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beispielsweise für von der auswendigen Reinigung des Wärmeaustauschers stammendes Wasser bilden kann.

Sofern Wärmeaustauschplatten mit Abstandsorganen zur Bildung und Sicherung eines gegenseitigen Abstands zwischen zwei Nachbirplatten ausgestattet sind, sind diese Organe in der Regel als Rippen ausgebildet, die sich im Plattenapparat miteinander kreuzen, oder auch als aus dem Plattenmaterial ausgedrückte Knoppern. Solche Knoppern dürfen in zwei Nachbarplatten nicht die gleiche Lage haben, weil dann die Knoppern der einen Platte gegenüber den durch das Aufdrücken gebildeten Vertiefungen für die entsprechenden Knoppern der anderen Platte mit gleicher Orientierung zu liegen kommen. Auch in dieser Verbindung ergibt die erfindungsgemässe Konstruktion eine einfachere Lösung des Abstützungsproblems, weil die Wärmeaustauschplatte erfindungsgemäss entweder dergestalt nusgebildet sein kann, dass das mit der Wärmeaustruschplatte rls solcher verbundene Dein des winkelförmigen Plpttenelements mindestens eine aus dem Material des 3eins ausgedrückte, als Abstandsorgnn ausgebildete Rippe oder Knopper aufweist, und dass die Wärmeaustauschplatte als solche die zur Rippe oder Knopper gehörenden Vertiefung überdeckt, oder sie kann dergestnlt ausgebildet sein, dass die Wärmeaustnuschplatte als solche in dem Bereich, der von dem mit der Wärmeaustauschplatte verbundenen Bein des winkelförmigen Plattenlerr.ents überdeckt, wird, * mindestens eine aus dem Plattenmaterial aufgepresste, als Abstandsorgan ausgebildete Rippe oder Knopper au/weist, und diss die der Rippe oder Knopper zugehörige Vertiefung von dem genannten Bein überdeckt ist. In beiden Fällen ist die durch die Aufpressung gebildete Vertiefung überdeckt, was bedeutet', dass man in dem betreffenden Bireich Rippen oder Knoppern mit gleicher Lage und gleicher Orientierung bei allen Platten im Paket anwenden kann, was eine besonders vorteilhafte, säulenähnliche Unterstützung durch das ganze Plattenpaket hindurch zur Folge hat.

In der Praxis kommt mnn normalerweise mit einem einzigen, erfindungsgemäss hergestellten Fixierungsorgan pro zum Gestell gehörigen Trag- und Fixierungsorgan aus, jedoch steht dem nichts im wege, mehrere gesonderte Organe anzuwenden. Da die Wnrmeaustauschplatten normalerweise im Gestell bei einander entgegengesetzten Enden festgehalten werden, werden die gesonderten Fixierungsorgane erfindungsgemäss zweckmässigei weise dementsprechend angebracht,

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beispielsweise ein Organ am oberen, und ein Orgnn am unteren Ende der Platte.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen gängigen Plattenwärmeraustauscher mit einem aus Wärmeaustauschplatten gebildeten Plattenpaket, Fig. 2 eine gängige Wärmeaustauschplatte zur Anwendung in einem solchen Apparat,

Fig. 3 in grösserem Mnsstnb das eine Ende einer solchen Platte mit einem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäss ausgebildetes, gesondertes Fixierungsorgrm,

Fig. 4 dasselbe von der entgegengesetzten Seite her gesehen, Fig. 5 einen Auschnitt einer solchen Platte mit einem anderen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäss ausgebildeten, gesonderten Fixierungsorgans,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 4 und 5 durch ein aus den hierin gezeigten Platten gebildetes Paket, Fig. 7 einen Auschnitt einer solchen Platte mit einem dritten Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäss ausgebildetes, gesondertes Fixierungsorgan,

Fig. 8 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel für in einem Paket angebrachte, mit einem Fixierungsorgan ausgebildete Wärmesustauschplatten, und

Fig. 9 einen Querschnitt durch ein weiteres AusfUhrungsbeispiel für in einem Paket angebrachte, mit Fixierungsorganen versehene Wärmeaustauschplatten.

Fig. 1 zeigt ein aus Wärmeaustauschplatten 1 gebildetes Paket 1 zwischen den balkenfb'rmigen Trag- und Fixierungsorganen 2a eines Traggestells 2 angebracht. Die Wärmeaustauschplatten 1 sind an entgegengesetzten Enden mit Tragzipfeln 3 versehen, die eine Aussparung 4 begrenzen, und die Gegenorgane der Wärmeaustauschplatte für die Trag- und Fixierungsorgane 2a des Gestells bilden.

Die Wärmeaustauschplatte 1 hat eine Randdichtung 5 zur Begrenzung einer Strömungsfläche 6, die zusammen mit einer entsprechenden Fläche einer benachbarten Platte einen Strömungszwischenraum

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im Wärmeaustauscher begrenzt. Die Strömungsflache 6 ist korrugiert. Zusammen mit Rippen 7 und Knoppern 8, die aus dem Plattenmaterial der Wärmeaustauschplatte aufgepresst sind, bilden die Korrugierungen der Strömungsflächen 6 Abstandsorgane zwischen paarweise angebrachten Platten.

Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäss ausgebildetes, gesondertes Fixierungsorgan 9· Das Organ hat die Gestalt eines winkelförmig gebogenen Plattenelements, das mit seinem einen Bein 10 an der Platte 1 festgeschveisst ist, und dessen anderes Dein 11 das gesonderte Fixierungsorgan bildet. Das Dein 11 liegt gegenüber einer Aussparung 12 in der die Aussparung 4 begrenzenden Kante der Platte 1, und die in der Ebene der Platte 1 gemessene Breite des Beins 11 ist im wesentlichen gleich oder unwesentlich geringer als die Breite der Aussparung

Die Form des Beins 11 geht näher aus Fig. 6 hervor. Es hat einen vom Bein 10 schräg aufwärtsverlaufenden Abschnitt 11a, einen im wesentlichen waagerechten Mittelabschnitt 11b, und einen von diesem schräg aufwärtsragenden Endabschnitt lic. Das Bein ist dergestalt ausgebildet und bemessen, dass eine im Paket angebrachte Wärmeaustauschplatte 1, wenn die Platten zusammengespannt sind, mit dem Endabschnitt lic gegen das gesonderte Fixierungsorgan 1 der Nachbarplatte im Bereich des Mittelabschnittes 11b dieses Organs anliegt, wie links in Fig. 6 gezeigt;

Auf dem Bein 10 des Plattenelements 9 ist eine Rippe 13 vorgesehen, die quer zum Bein 11 des Elements läuft und nach der gleichen Seite wie das Bein 11 vom Bein 10 ausragt. Die Rippe 13 hat die gleiche Höhe wie die Rippen 7 und die Knoppern 8. Die Rippe 12 bildet eine beidendig offene Rinne, die an ihrem oberen Ende im Bein 11 ausmündet, siehe Fig. 3> 4 und 5.

In dem in Fig. 5 gezeigten AusfUhrungsbeispiel ist das Bein 10 als eine Verstärkung 14 der Gegenorgane 3, 4 der Platte 1 ausgebildet.

Wenn eine Anzahl Wärmeaustauschplatten 1 mit erfindungsgemässen

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gesonderten Fixierungsorganen 9 2U einem Paket gesammelt werden, werden die ausragenden Beine 11 der Organe 9 durch die Aussparungen 12 in der entsprechenden Nachbarplatte geführt, wonach die Platten zusammengespannt werden. Diese Situationen sind in Fig. ό gezeigt. Die Fixierungsorgane 9 fixieren dann zusammen mit den Aussparungen 12 die Platten im Bereich der Trag- und Fixierungsorgane 2a des Gestells.

In dem in Fig. 7 gezeigten AusfUhrungsbeispiel ragt ein Teil des in Fig. 5 gezeigten verstärkenden Plattenelements 14 mit einem Stück 14a über die Unterkante der Aussparung 4 auf, und das Bein 11 ist von diesem Stück unter Bildung einer der Aussparung entsprechenden Aussparung 12a im Element 14 ausgebogen.

Fig. 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen im Bereich der in Fig. 5 gezeigten Verstärkung 14 Abstandsknoppern 15 bzw. l6 vorgesehen sind. In dem in Fig. 8 gezeigten AusfUhrungsbeispiel sind die Knoppern 15 aus dem Material des Verstärkungsteils 14 aufgepresst, und die sich daraus ergebende Vertiefung ist von dem Material der Wärmeaustauschplatte 1 als solche überdeckt. In dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Knoppern Io aus dem Material der Wärmeaustauschplatte 1 als solcher aufgepresst und von dem Verstärkungsteil 14 überdeckt. In beiden AusfUhrungsbeispielen können die Knoppern 15 bzw. 16 von Platte zu Platte die gleiche Position und die gleiche Orientierung iir-ben und trotzdem eine säulenähnliche Unterstützung durch das Pl^ttenpnket hindurch bewirken.

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Claims

Patentansprüche

ί 1 J Wärmeaustauschplatte für Wärmeaustauscher mit einem Gestell rr.it Trng- und Fixierungsorganen für ein Paket von Wärmeaustauschpl; tten, die diesen Organen entsprechende Gegenorgane aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte im Dereich ihrer Gegenorgane (3. ²O zumindest ein gesondertes Fixierungsorgan (9) aufweist, das quer zur Plattenebene von der Platte (1) ausragt, sowie eine Aussparung (12 oder 12a) zur Aufnahme eines entsprechenden Fixierungsorgans (9) von einer Nachbarplatte im Paket.
2. Wärmenustauschplatte gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass uns gesonderte Fixierungsorgan (9) ein Teil eines winkelförmigen Plattenelements ist, wobei das eine Bein (10) des Elements mit der Wärmeaustnuschplatte verbunden ist, während das andere Dein (11) des Elements das gesonderte Fixierungsorgan bildet.
3. Wärmeaustauschplatte gemäss Anspruch 2, df'durch gekennzeichnet, dass das eine genannte Bein (10) des Plattenelements als eine Verstärkung (I²O der Gegenorgane (}» 4) der Platte ausgebildet ist.
4. V/äremaustauschplatte gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (12a) in dem winkelförmigen Plattenelement (Fig. 7) ausgebildet ist.
5. Wärmeaustauschplatte gemäss einem jeden der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Wärmeaustauschplatte verbundene Bein (10) des winkelförmigen Plattenelements eine quer zum anderen Bein (11) des Plattenelements verlaufende Rippe (13) aufweist, die vom Plattenelement in der gleichen Richtung wie der andere Bein ausragt.
6. Wärmeausteuschplatte gemäss Anspruch 5» wobei die Platte mit Abstandsorganen zum Zusammenwirken mit Nachbarplatten in einem Plattenpaket versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe (13) die gleiche Höhe wie diese Abstandsorgane aufwei st.

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ORIGINAL INSPECTED
7. Wärmeaustauschplatte gemass Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe (13) eine beidendig offene Rinne bildet, die in ihrem einen Ende in dem anderen Bein (11) des winkelförmigen Plattenelements ausmündet.
8. Wärmeaustauschplatte gemäss einem jeden der Ansprüche 2-7» dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Wärmeaustauschplatte als solcher verbundene Bein (10) des winkelförmigen Plattenelements mindestens eine aus dem Material des Beins aufgepresste, als Abstandsorgan ausgebildete Hippe oder Knopper (15) aufweist, und dass die Wärmeaustauschplr-tte (1) als solche die zur Rippe oder Knopper gehörende Vertiefung verschliesst.
9. Wärmeaustauschplatte gc;mäss einem Jeden d<jv Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschplatte als solche in dem Bereich, der von dem mit der Platte verbundenen Bein (10) des winkelförmigen Plattenelements überdeckt ist, mindestens eine aus dem Material der Platte aufgepresste, als Abstandsorgan ausgebildete Rippe oder Knopper (l6) aufweist, und dass die der Rippe oder der Knopper zugehörende Vertiefung durch das genannte Bein (10) verschlossen ist.
10. Wärmeaustauschplatte gemäss einem jeden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes gesonderte Fixierungsorgan (9) eine AnlageflMche für einen Teil eines entsprechenden Fixierungsorgans einer Nachbarplatte aufweist.
11. Wärmeaustauschplatte gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche von einem Mittelabschnitt (lib) des anderen Beins (11) des winkelförmigen Plattenelements gebildet wird.

Der Patentanwalt

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