DE3022769A1 - Plattenwaermeaustauscher - Google Patents

Description

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Plattenwärmeaustauscher

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher aus einer Vielzahl von Platten,die in ein Rahmenwerk eingespannt und gegeneinander mit umlaufenden Dichtungen abgedichtet sind, sowie mit Wärmeaustauschkanälen, durch die Wärmeaustauschströmungsmittel strömen können und die zwischen den Platten ausgebildet sind, wobei die Platten allgemein rechteckig in der Gestalt sind und an ihren Eckenteilen eine öffnung haben, wobei entsprechende Öffnungen nebeneinanderliegender Platten eine erste Verteilerleitung für ein Wärmeaustauschmittel bilden.

Bei herkömmlichen Wärmeaustauschern dieser Art werden die Wärmeaustauschströmungsmittel zur Anordnung hin und von ihr weo geleitet durch Rohranschlüsse in einer oder beiden Druckplatten, zwischen denen die Wärmeaustauschplatten mit Spannbolzen festgespannt sind. In bestimmten Fällen wird der Wärmeaustauscher zu verschiedenen Abschnitten aufgeteilt, die als separate Wärmeaustauscheinheiten arbeiten, aber in einen gemeinsamen Rahmen eingespannt sind. In diesen Fällen sind sogenannte Verbindunasplatten zwischen den Abschnitten erforderlich, die mit Rohranschlüssen versehen sind, über die die Strömungsmittel zu den Zwischenabschnitten des Wärmeaustauschers hin und von ihnen wen geleitet werden. Auf diese Weise angeordnete Wärmeaustauscher sind in der Nahrungsmittelindustrie üblich.

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Der Nachteil der beschriebenen Anordnung ist im wesentlichen, daß die Fertigung der Verbindungsplatten sehr teuer ist. Weiterhin nehmen diese Platten einen wesentlichen Teil des Raumes im Rahmen des Wärmeaustauschers ein; dieser Teil läßt sich daher nicht zum Wärmeaustausch nutzen..

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen mit einem Wärmeaustauscher, bei dem die bisher verwendeten Verbindungsstücke in Wegfall kommen können und der sich daher billiger herstellen läßt und weniger voluminös ist.

Dieses Ziel läßt sich bei einem Wärmeaustauscher der oben erwähnten Art erreichen, der nach der Erfindung dahingehend gekennzeichnet ist, daß'er eine Vielzahl von Platten aufweist, die nebeneinander angeordnet sind und an einer oder mehreren Ecken eine der Öffnung der anderen Platten entsprechende Ausnehmungen aufweisen, wobei ein Verbindungsstück dicht abschließend in den von den Ausnehmungen gebildeten Raum eingespannt und mit dem Verteilerkanal verbunden ist, die Platten allesamt jeweils eine zusätzliche öffnung aufweisen, die gemeinsam einen zweiten Verteilerkanal bilden, und der erste Verteilerkanal an die Wärmeaustauschkanäle über den zweiten Verteilerkanal angeschlossen ist.

Die Erfindung soll unten unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung ausführlich beschrieben werden.

Fig. 1 und 2 sind schaubildliche Draufsichten einer ersten Ausführungsform der in einem Wärmeaustauscher nach der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Wärmeaustauschplatten;

Fig. 3 und 4 sind schaubildliche Draufsichten einer zweiten Ausführungsform von Wärmeaustausch-

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platten, die nur teilweise dargestellt s ind; und

Fig. 5 ist ein schaubildlicher Längsschnitt durch einen Teil eines Wäremaustauschers nach der vorliegenden Erfindung.

Die in der Fig. 1 gezeigte Platte ist eine sogenannte Normalplatte, die sich von einer herkömmlichen Platte dahingehend unterscheidet, daß die Öffnungen an den Plattenecken aus jeweils einer äußeren Öffnung 2 und einer inneren Öffnung 3 bestehen. Jede Öffnung besteht aus einem Kreissegment. Weiterhin ist die Platte mit einer Gummidichtung 4 und mit einem Wirbel erzeugenden Wellungs- bzw. Sickenmuster 5 versehen.

Die Fig. 2 zeigt eine Platte 6, die zusammen mit der Platte 1 eingesetzt werden soll. Die Eckenteile einschließlich der äußeren Öffnungen sind von der Platte 6 entfernt worden; auch ist die Platte mit einer anders gestalteten Dichtung 7 versesehen.In allen anderen Punkten sind die Platten 1 und 6 untereinander gleich. Die Platte 6 läßt sich sehr leicht herstellen, indem man einfach die Ecken einer Platte 1 abschneidet.

Fig. 3 zeigt eine Wärmeaustauschplatte 10, die in jeder Ecke mit einer äußeren kreisrunden Öffnung 11 und zwei inneren dreieckigen Öffnungen 12, 13 versehen ist. Die Lage der öffnunaen 12, 13 ist so gewählt, daß sich einerseits das Blechmaterial am besten nutzen läßt und sich andererseits eine optimale Strömungsverteilung ergibt. Die Platte ist mit einer Dichtunq 14 versehen.

Die in der Fig. 4 gezeigte Platte besteht aus einer Platte nach Fig. 3, aus der die Eckteile mit den Öffnungen 11 wecigeschnitten worden sind. Auch diese Platte ist mit einer ihrer Gestalt angepaßten Dichtung 16 versehen.

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Die Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Eckenteil eines Wärmeaustauschers nach der vorliegenden Erfindung. Der Wärmeaustauscher enthält zwei Druckplatten 20, 21, von denen eine ein Anschlußrohr 22 aufweist. Zwischen den Druckplatten, die mit Spannbolzen (nicht gezeigt) aneinandergespannt sind, ist eine Reihe von Wärmeaustauschplatten vorgesehen, die hier zur Vereinfachung als in der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 vorliegend angenommen seien. Der Plattenstapel enthält dabei eine Reihe von Normalplatten 1 nach Fig. 1, die an jedem Ende des Wärmeaustauschers vorgesehen sind, sowie eine Reihe von Platten 6 nach Fig. 2 zwischen ihnen. Ein mit den Platten 1 und 6 zusammen in den Stapel eingespanntes Verbindungsstück 23 ist mit den Öffnungen 2 ausgerichtet. Das Verbindungsstück 23 hat eine öffnung 24, das in seiner Gestalt der der äußeren Öffnung 2 der Platten 1 entspricht und mit Dichtungen gegen die angrenzenden Platten abgeschlossen ist.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt-, ist der Wärmeaustauscher zu zwei Abschnitten mittels einer Trennplatte 2 5 unterteilt, die keine Öffnungen enthält. Wie mit den Pfeilen dargestellt, tritt ein Wärmeaustausch-Strömungsmittel A durch das Verbindungsstück 23 und seine Öffnung 24 in den Verteilerkanal ein, den die äußeren Öffnungen 2 der Platten 1 bilden. Das Strömungsmittel strömt von dort zu dem Kanal, den die inneren öffnungen 3 bilden, und wird von ihm auf jeden der Wärmeaustauschkanäle im rechten Abschnitt des Wärmeaustauschers verteilt. Das Strömungsmittel wird aus dem Wärmeaustauscher über ein entsprechendes Anschlußstück (nicht gezeigt) am Unterteil der Anordnung abgeführt.

Ein zweites Wärmeaustausch-Strömungsmittel B fließt durch den linken Abschnitt des Wärmeaustauschers und tritt über den herkömmlichen Rohrabschluß 22 wieder aus.

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Infolge der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung, bei der das Strömungsmittel A über die Öffnungen 3 gleichmäßig den Kanälen zwischen den Platten 6 zugeführt wird, läßt sich der gesamte Raum zwischen den Druckplatten 20, 21 zum Wärmeaustausch nutzen und das Verbindungsstück 23 beeinträchtigt die wirksame Wärmeaustauschfläche der Anordnung nicht.

Es ist einzusehen, daß sich im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen an der beschriebenen Anordnung durchführen lassen. So läßt sich der Wärmeaustauscher zu einer Vielzahl von Abschnitten jeweils mit Verbindungsstücken 23 anordnen, durch die die Strömungsmittel den Wärmeaustauschkanälen zu- und von ihnen abgeführt werden. Der herkömmliche Rohranschluß 22 kann entfallen, wobei die Wärmeaustausch-Strömungsmittel zur Anordnung hin und von ihr weg nur über die Verbindungsstücke 2 3 geleitet werden. Diese lassen sich auch mit zwei entgegengesetzt gerichteten Öffnungen ausführen.

Der zur Fig. 5 beschriebene Wärmeaustauscher ist zur Erläuterung mit den Platten nach den Fig. 1 und 2 ausgerüstet angenommen worden; er läßt sich jedoch auch mit Platten entsprechend den Fig. 3 und 4 aufbauen. Diese Platten arbeiten auf die gleiche Weise; der Unterschied ist, daß die dreieckigen öffnunaen 12, 13 zwei innere Verteilerkanäle bilden.

Aus herstellungstechnischen Gründen sind die Platten 6 bzw. 15 symmetrisch ausgeführt, d.h. es sind alle vier Eckenteile weggeschnitten. Sollen nicht alle Ecker, zum Anschluß von Rohrleitungen verwendet werden, kann anstelle des Verbindungsstücks 2 3 ein Füllstück eingesetzt werden, das geaen die angrenzenden Platten dicht abgeschlossen ist und die Öffnung 2 bzw. 11 sperrt. Zusätzlich widersteht es den Druckkräften, die erforderlich sind, um einen zufriedenstellenden Abschluß zwischen den Wärmeaustauschplatten an deren Ecken zu erreichen.

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Zusammenfassung:

Ein Wärmeaustauscher weist eine Vielzahl von ersten Platten (•1) auf, die in einen Rahmen eingespannt sind. Diese Platten sind allgemein rechteckig ausgestaltet und enthalten eine Öffnung (2) an jeder Ecke, die zusammen mit den entsprechenden Öffnungen der angrenzenden Platten einen ersten Verteilerkanal für ein Wärmeaustausch-Strömungsmittel· bildet. Der Wärmeaustauscher ist weiterhin mit einer Vielzahl von zweiten Platten (6) aufgebaut, die an einer oder mehreren Ecken mit einer Ausnehmung ausgeführt sind, die den Öffnungen der ersten Platten entspricht. Ein mit dem ersten Verteilerkanal verbundenes Verbindungsstück (23) ist in dem von den Ausnehmungen gelassenen Raum festgespannt. Sämtliche Platten enthalten eine zusätzliche öffnung (3); diese öffnungen bilden einen zweiten Verteilerkanal, über den der erste Verteilerkanal an die Wärmeaustauschkanäie angeschlossen ist (Fig. 5).

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Claims (2)

1. anspruch

   1 .J Wärmeaustauscher mit einer in einen Rahmen eingespannten Vielzahl von Platten, die gegeneinander mit umlaufenden Dichtungen abgedichtet und zwischen denen Wärmeaustauschkanäle gebildet sind, durch die Wärmeaustausch-Strömungsmittel fließen können, wobei die Platten in der Gestalt allgemein rechteckig sind und an jeder Ecke eine Öffnung aufweisen, die zusammen mit den entsprechenden öffnungen der angrenzenden Platten einen ersten Verteilerkanal für ein Strömungsmittel bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher eine Viel zahl von Platten (6, 15) aufweist, die nebeneinander angeordnet und an einer oder mehreren Ecken jeweils mit einer Ausnehmunn (2, 11) entsprechend der Öffnung (2, 11) der anderen Platten versehen ist, wobei ein Verbindungsstück (23) dicht abgeschlossen in dem von den Ausnehmungen gebildeten Raum festgespannt und mit dem Verteilerkanal verbunden ist, sämtliche Platten jeweils

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   eine zusätzliche öffnung (3, 12, 13) enthalten, die einen zweiten Verteilerkanal bilden, und der erste Verteilerkanal· mit den Wärmeaustauschkanälen über den zweiten Verteilerkanal verbunden ist.
2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ausnehmungen versehenen Platten (5, 15) symmetrisch ausgestaltet sind, d.h. an jeder ihrer vier Ecken identische Ausnehmungen aufwe isen.

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