DE2851165A1 - Multivalente endleiste fuer plattenfoermige waermetauscher - Google Patents

Description

• Multivalente Endleiste für plattenförmige Warmetauscher
• Patentbeschreibung Wärmetauscher für fliissige und gasförmige Fluide finden ein breites pnwer.dungsfeld in diversen technischen Anlagen. Eingesetzt werden durchwegs in ihren äusseren Abmessungen festliegende, vollständig rerti gtc Elemente.
• J)ie vorliegende Patentanmeldung beschreibt eine Endleiste,mit deren hilfe aus von ebenen oder gekrümmten Platten undlüllten, tunnelförmigen an der Stirnse'ite offenen Elementen, geschlossene mit Fluid Zu- und Ablauf versehene Warmetauscher hergestellt werden können.
• Erfindungsgemäss sind auf diese Weise leicht montier- und entmontierbare Wärmetauscher beliebiger Länge herstellbar. Insbesondere können Endleisten und Wärmetauschkörper getrennt als Halbeug dem Anwender g31iefert werden, der sich den Wärmetauschkörper auf die gewollte Länge taschneidet und mit Hilfe der Endleisten zu einem kompletten Wärmetauscher ergänzt. Die leichte Demontage ermöglicht auch die Reinigung des Wärmetauschers.
• I!ie Anordnung zeichnet sich durah besondere Einfachheit und Anpassungsf@higkeit aus. Sie kann bei Wahl der geeigneten Wärmetauschkörper und indleistenmaterialien für die meisten der bekannten Wärmetauschvorgänge ausgelegt werden.
• Snsbesondere eignet sich die beschriebene Endleiste erfindungsgemäss zun !fbau von Solarenergiewärmetauschern zur Erzeugung thermischer Energie.
• DiA Fig. 1 zeigt eine einfàehe Ausführungsform der erfindungsgeinä.ssen Enileiste. Dabei ist 1 eine tunnelförmige Hohlplatte-, die aug zwei an ihren Enden durch rechteckige Stege auf Distanz gehaltenen planparallelen Platten besteht Die stirnseitig offene Platte wird durch ein starres U-Profil -(2), das auf seiner Innenseite mit einer dauerelastischen Schicht versehen ist (3), mit Hilfe der Gewindezugstangen (4) und Auszugsmuttern (5), geschlossen. Die Zugstangen können entweder im Inneren (4,5) der Hohlplatte oder auch aussen (4a, 5a) verlaufen. (6) bzw.
• (6a) stellen die Zu- bzw. Ablaufstutzen dar.
• In Fig. 2 ist eine Variante mit Druckstäben gezeigt. Dabei stellt (7) einen zusätzlichen starren oder mit Gewindestangen verbundenen (7a) Rahmen dar, durch dessen Gewindelenkung (7b) der Druckgewindestab (8) verläuft. Damit kann die Durchbiegung der Endleisten (2) ausgeglichen werden.
• Besonders interessant zum Aufbau von Solarwärmetauschern nach dem erfindungsgemässen Prinzip sind tunnelförmige Hohlplatten der beschriebenen Art, die zusätzlich durch Längsstege kammerartig unterteilt sind.
• Die Fig. 9 zeigt, wie durch das mechanische Herausnehmen der Stege die in Fig. 1 und -2 geschilderten Endleisten eingesetzt werden können.
• Dabei stellt 9a, 9b und 9c dar, wie die Stegteile heraUszunehmen sind.
• 9a und 9b wird für eine gleichmassige Zwangsdurchströmung der tunnelförmigen Platte benutzt,- wobei die Fläche der heraus zunehmenden Teile gleich dem Querschnitt der zuführenden Einzelkanäle ist, z.B. Figur 9a:Fi = F2.
• Als Beispiel-.ist 9a für 1 Kanal und-9b für zwei-Kanal Ausströmung der erfindungsgemässen Endleiste gezeigt.
• Durch eine Mehrkanalausströmung kann der Strömungswiderstand des Wärmetauschers verringert, bzw. die Durchflussmenge pro Zeiteinheit des Wärmefluids erhöht werden. Was entscheidende Vorteile bei kleinen Kanalquerschnitten mit sich bringt.
• Bei Anordnung 9b wird erreicht, und konnte versuchsmässig nachgewiesen werden, dass das Fluid die Kanäle alternierend durchströmt, z.B. Kanal I strömt in Kanal IV zurück.
• Eine andere Variante der erfindungsgemässen Endleiste ist in Fig. 4 dargestellt. Sie macht die Herausnahme von Stegteilen wie in Fig. 3 gezeigt unnötig. Dabei ist 10 ein an seiner Vorderseite offener starrer Kasten, der über das Ende der Hohlplatte geschoben wird und über die umlaufende Dichtlippe(ll)und die Zugstange (4) angepresst wird.
• Die Fig. 5 zeigt, dass das erfindungsgemässe Prinzip auch auf andere als planparallele Geometrien angewendet werden kann, z.B. auf eine Parallelrohrplatte. Dabei sind die inneren Dichtlippen (12) der Form des Einzelrohres angepasst.
• in Fig. 6 ist eine erfindungsgemässe Anordnung des Ein- bzw. Auslaufstutzens gezeigt, welche die Ausbildung vorgegebener Strömungszustände erlaubt. 15 ist hierbei ein Schlauch oder Rohr, das mit kreisförmigen oder s hlitzförmigen Ausströmöffnungen (14) geeigneter Grösse und geeigneten Abständen versehen ist.
• Die Fig. 7 zeigt, dass an der erfindungsgemässen Endleiste zusätzliche Mittel angebracht werden können, die die Befestigung auch anderer Systemteile erlauben, insbesondere die Anbringung einer Isolation (15), einerr tluidtank (16), eine Druckausgleichsblende, sowie Stützen (17) zur Aufstellung.
• Die Fig. 8 zeigt zusätzliche Mittel zur Installation des Wärmetauschers am Gebrauchsort. Als Beipiel ist eine Installation auf ebener sowie rirägen Fläche gewshlt.
• re beschriebenen AusfUhrungsformen stellen nur einige typische Anwendungsfälle der erfindungsgemässen Endleiste dar. Durch Anpassung der ItieEltlippenform in Fig. 5, 12 lassen sich nahezu alle Kühlkörper auf diese Weise schliessen und zu kompletten Wärmetauschern ausbauen.
• Leerseite

Claims (1)

1. Multivalente Endleiste für plattenformige Wärmetauscher Patentansprüche -1.) M.E.f.p.W. dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrschichtlge Doppelplattenwärmetauscher mit geschlossenen Seiten und offenen Stirnflächen mit oder ohne Unterteilung des Zwischenraumes zwischen den Platten, durch zwei formschlUssige, starre Endleisten die über Zug- oder Druckmittel elastisch und diohtend in die Stirnflächen- eingepresst werden so verschlossen werden, daß über, an geeigneter Stelle angebrachte und mit geeigneter Geometrie ausgestatteter Zu- und - Abflußöffnungen der Wärmetausoher vom Fluid in einer vorgegebenen Weise durchströmt wird, und die so beschriebene Endleiste leicht montier- und - entmontierbar ist und/oder zusätzlich die Funktionen eines Sensorträgers, eines mechanischen Schutzes, einer Halterung des Wärmetauschers auf einer Unterlage , der Halterung eines Speichers und einer Halterung des Wärmetauschers ergänzende Elemente, erfüllt.

   - 2.) M.E.f.p.W. nach Anspr. l dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel aus zwei, durch Jeweils benachbarte Punkte der'zwei Endleisten hin durchlaufende Gewindestangen bestehen, die über Haltern mit variabel einstellbarem Druck die Endleisten kontinuierlich gegen die- -Schnittflächen der Stirnseiten des Wärmetausohers andrücken.

   - 5.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Druekmittel aus Gewindestangen bestehen, die sich an ortsfesten, starren Mitteln abstUtzen und variabel einstellbare Druckkräfte auf die Endleisten ausüben, so daß diese gegen die Sahnittflächen der Stirnseiten des Wärmetausohers kontinuierlich angedrückt werden.

   -4.) M.E.f.p.W. nach Anspruch 1,2,5 dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Andruck durch die in Anspr. 2 und 3 gesohilderten Mittel durch ein auf den stirnseitigen Sahnittflächen des Weirmetauschers zugewendeten Seiten der Endleisten aufgebrachtes dauerelastisches, dichtendes Material hervorgebracht wird.

   - 5.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1,2,3,4 dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Verhalten des Andruckes zusätzlich durch Federn die zwischen der Außenseite der Endleisten und der Muttern auf die Gewindestangen geschoben werden, erzeugt wird.

   Zm6. M.E.f.p.W. nach Anspr. 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus zwei planparallelen über zwei Seitenstege miteinander verbundenen Platten besteht und die Endleisten aus starren, mit den unter Anspr. 4 und/ oder 5 beschriebenen elastischen Mitteln versehenen U-Profilen besteht, die mit den in Anspruch 2 oder 3 beschriebenen Mitteln angedrückt werden.

   - 7.) M.E.f.p.W. nach Anspruch 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus zwei planparalleln über viele Seitenstege miteinander verbundenen Platten besteht, und die unter Anspr. 6 geschilderte Endleiste deswegen eingesetzt werden kann, weil bis auf die zwei äußeren Verbindungsstege die inneren Stege mechanisch so ausgesperrt werden, daß ein Fluid durch den Wärmetauscher zirkulieren kann.

   - 8.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1 und dadurch gekennzeichnet, daß bei dem in anspruch 7 geschilderten Wärmetauscher die Zwischenstege belassen werden können, weil die Endleisten aus kaßtenförmigen, starren über die Endleiste zu schiebenden Elementen bestehen, und der Andruck dieser Elemente um den Wärmetausoher über eine sich in ihrem Inneren empfindliche, umlaufende Dichtlippe und die unter Anspruch 2,5,4,5 geschilderten Mittel geschieht.

   - 9.) M.Eef.p.W. nach Anspr. 1 dadurch gekennzeichnet, daß auch Wärmetauscher, diese aus mehr als zwei planparallelen Platten bestehen über Endleisten geschlossen werden die prinzipiell so aufgebaut sind wie die unter Anspruch 6,7,8 geschilderten, Jedoch zusätzlich Stege besitzen, die um die stirnseitigen SchnAttflächen der einzelnen Planparallelen Platten angedrückt werden und somit getrennte Fluidführungen in den einzelnen Wärmetausoheretagen möglich machen.

   - 10.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die unter Anspr. 6 geschilderte Endleistenpaare mit Jeweils einem schlauehförmigen Anschluß versehen sind, die die Zu- und Abflußstutzen für die Wärmeträgerkreislauf bilden.

   - 11.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1,6 und 10 dadurch gekennzeichnet, daS die in Anspr. 10 geschilderten mehrförmigen AnschlüBe auf der Innenseite der Endleiste als schlauch- oder - mehrförmiger längs der Leiste anliegender Fortsatz ausgebildet sind, die mit kreis- oder - schlitzförmigen Öffnungen in der Weise versehen sind, daß der Wärmetauscher in vorgegebener Weise vom Fluid durchströmt wird.

   -12.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1,11 dadurch gekennzeichnet, daß die in Anspr. 11 geschilderten Fortsätze zusätzlich mit Mitteln wie z.B. Lamellenschikanen versehen sind, die der Fluidströmung ein vorgegebenes Turbulenzverhalten aufprägen.

   - i5.) M..f.p.W. nach Anspr. 1-5,7-12 und 14-17 dadurch gekennzeichnet, daß das Prinzip der geschilderten Endleisten auch bei Wärmetauschern eingesetzt werden kann, deren umschließende Elemente nicht parallel zueinander liegen, z.B. einem Mehrbündelwärmetauscher.

   - 14.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1-13 dadurch gekennzeichnet, daß in die Endleiste Systemsensoren wie z.B. Temperaturfühler, Drucksensoren u.ä. integriert sind.

   - 15.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1-14 dadurch gekennzeichnet, daß die Endleisten zusätzlich einen mechanischen Schutz für den Wärmetauscher bilden.

   - 16.) M.E.f.p.W. nach Anspr. 1 - 15 dadurch gekennzeichnet, dass an der Endleiste zusätzliche Mittel angebracht sind, wie z.B. Laschen, Streben oder SchraubenLöcher, mit deren Hilfe an den Wärmetauscher ergänzende Elemente wie Isolationsplatten oder andere verlustmindernde Strukturen installiert werden können.