DE3300523A1

DE3300523A1 - Plattenwaermeaustauscher

Info

Publication number: DE3300523A1
Application number: DE19833300523
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 3212 Gronau Funke
Original assignee: FUNKE WAERME APPARATE KG
Current assignee: FUNKE WAERME APPARATE KG
Priority date: 1983-01-10
Filing date: 1983-01-10
Publication date: 1984-07-12
Also published as: DE3300523C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeaustauscher gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei solchen bekannten Plattenwärmeaustauschern sind das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Medium durch die Blechplatte getrennt, so daß ein Vermischen der Medien unter normalen Bedingungen nicht möglich ist. Im Falle eines Durchbruchs einer der Platten, beispielsweise durch Korrosion, vermischen sich die Medien. Sind die Drücke der Medien unterschiedlich, so gelangt das druckhöhere Medium in den Kreislauf des anderen Mediums. Ein solcher Störungsfall kann katastrophale Folgen haben. Plattenwärmeaustauscher werden in großem Umfange in der Lebensmittelindustrie, z.B. zum Kühlen von Milch,.Bier und Fruchtsäften, eingesetzt. Die Gefahr eines Vermischens der zu kühlenden Lebensmittel mit dem anderen Medium muß auf jeden Fall verhindert werden.

Plattenwärmeaustauscher werden in neuerer Zeit auch zur Wärmerückgewinnung eingesetzt. Soweit Brauchwasser erwärmt werden soll, so muß zum Schutz von Mensch und Tier sichergestellt sein, daß beim Durchbruch einer Platte öle,

Dr.K/N

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Chemikalien und andere Stoffe, die die Wärme an das Brauchwasser abgeben sollen, nicht in die Brauchwasserleitung gelangen können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht .deshalb darin, einen Plattenwärmeaustauscher der eingangs genannten Art so auszubilden, daß im Falle eines Schadens oder Bruches an einer Platte des Plattenwärmeaustauschers das eine Medium nicht in den Kreislauf des anderen Mediums gelangen kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erfolgt eine Trennung des wärmeabgebenden Mediums vom wärmeaufnehmenden Medium durch einen zusätzlichen Zwischenraum. Durch Verwendung derart ausgebildeter Platten wird der Plattenwärmeaustauscher äußerst störungssicher. Er kann damit ohne Gefahr beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie und bei der Wärmerückgewinnung zur Brauchwassererwärmung eingesetzt werden. Durch geeignete wärmemäßige Verbindung zwischen der Platte und der Zusatzplatte kann eine Verringerung der Wärmeübertragungsleistung weitestgehend vermieden werden.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Um eine zu starke Ausdehnung des- im Sicherheitsspaltraum befindlichen Wärmeübertragungsmittels zu vermeiden, ist die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 vorgesehen.

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Durch die weitere Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 kann die infolge eines Durchbruchs hervorgerufene Druckerhöhung in dem das Wärmeübertragungsmittel enthaltenen Sieherheitsspa1träum als Defekt erkannt werden.

Da durch die die Fließspalte durchströmenden Medien meist ein beträchtlicher Druck auf die Platten ausgeübt wird, ist zur Festlegung eines bestimmten Abstandes zwischen der Platte und der Zusatzplatte und zum Auffangen

der Platten des Druckes sowie zur Verhinderung einer direkten Berührung / in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung die Ausgestaltung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14 vorgesehen.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Platte für einen Plattenwärmeaustauscher,

Fig. 2 schematisch eine Anordnung eines Paketes aus drei erfindungsgemäß ausgebildeten Platten, und

Fig. 3 schematisch eine andere Anordnung eines Paketes aus drei erfindungsgemäß ausgebildeten Platten. Gleiche Bauteile sind in den Figuren der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

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Die Zeichnung (s. insbesondere Fig. 1) zeigt eine Platte 2 für einen Plattenwärmeaustauscher aus Metall, die mit geringem Abstand und parallel dazu eine Zusatzplatte 4 aufweist. Diese Zusatzplatte 4 ist gemäß Zeichnung identisch mit der Platte 2 ausgebildet. Die Zusatzplatte kann sich aber hinsichtlich Stärke und Profilierung auch von der Platte 2 unterscheiden.

übertragung^ Die Zusatzplatte 4 ist wärmeSnäßig mit der Platte 2

verbunden, beispielsweise mit Hilfe eines geeigneten Wärmeübertragungsmittels, das in den zwischen der Platte 2 und der Zusatzplatte 4 gebildeten Sicherheitsspaltraum 6 eingefüllt wird. Die Zusatzplatte 4 ist fest mit der Platte 2 verbunden, beispielsweise durch Randverschweißung.

Der Sicherheitsspaltraum 6 kann, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, oben offen sein zum Ausgleich einer zu starken Ausdehnung des Wärmeübertragungsmittels oder auch zur Feststellung eines Durchbruches zum S.icherheitsspaltraum 6.

Der Sicherheitsspaltraum 6 kann aber auch völlig geschlossen sein, wie dies in der Fig. 3·dargestellt ist. Dann ist es allerdings zweckmäßig, die einzelnen Sicherheitsspalträume 6 über eine gemeinsame Leitung 8 mit einem Ausdehnungsgefäß 10 zu verbinden, um Schäden durch zu starke Ausdehnung des Wärmeübertragungsmittels zu vermeiden. Zusätzlich kann in die gemeinsame Leitung 8 ein Druckwächter 12 eingebaut werden, durch den die infolge ehes Durchbruchs hervorgerufene Druckerhöhung in dem das Wärmeübertragungsmittel enthaltenden Sicherheitsspaltraum 6 als Defekt erkannt werden kann.

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Über das wärmeabgebende und wärmeaufnehmende Medium, die beiderseits des Sicherheitsspaltraumes 6 die Fließspalte 13 durchströmen, wird auf die Platte 2 und die Zwischenplatte 4 ein beträchtlicher Druck ausgeübt. Trotz Profilierung und Umfangsverschweißung der beiden Platten besteht die Gefahr, daß sich die Platten unter dem Druck durchbiegen und miteinander in Berührung kommen. Um dies zu vermeiden, können, wie in der Fig. 1 schematisch darge-

stellt ist, zwischen der Platte 2 und der Zwischenplatte 4 Abstands- bzw. Stützelemente 14 vorgesehen werden. Diese Elemente können noppehartige Vorsprünge sein, die aus einem indifferenten Material bestehen und entweder auf der Platte oder der Zwischenplatte 4 aufgebracht sein können. Sie können auch in das Material der Platten 2 und/oder 4 eingeprägt sein. Diese Abstands- und Stützelemente 14 können durch einen gitterförmigen Gegenstand, beispielsweise ein netzartiges Gebilde, gebildet werden, das vor dem Verbinden der beiden Platten 2 und 4 miteinander in den Sicherheitsspaltraum 6 eingebracht und auf irgendeine beliebige Art und Weise in diesem Raum fixiert wird. Um den freien Durchgang durch den Sicherheitsspaltraum 6 nicht zu behindern, sollten die sich kreuzenden Gitterleisten in versetzten Ebenen angeordnet sein. Der gitterförmige Gegenstand kann aber auch mit auf der Gitterstruktur verteilt angeordneten Noppen versehen sein.

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Claims

Patentansprüche

h.) Plattenwärmeaustauscher, bestehend aus mehreren miteinander unter Zwischenschaltung von Dichtungen, die in Dichtungssicken einlegbar sind, zu einem Plattenpaket zusammenfügbaren ebenen und/oder mit Prägungen versehenen Platten aus Metall, zwischen denen Fließspalte gebildet sind und die jeweils zwei benachbarte Fließspalte, von denen der eine von einem wärmeabgebenden und der andere von einem wärmeaufnehmenden Medium durchflossen wird, voneinander trennen, dadurch gekennzeich net , daß die Platte (2) eine in geringem Abstand und etwa parallel dazu angeordnete Zusatzplatte (4) aufweist,

übertragungs
die wärmetnäßig mit der Platte (2) in Wirkverbindung steht, und daß der von der Platte (2) und der Zusatzplatte (4) begrenzte Sicherheitsspaltraum (6) gegenüber den beiderseitigen Fließspalten abgedichtet ausgebildet ist.
2. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zusatzplatte (4) eine ebene oder geprägte Fläche aufweist.

Dr.K/N

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3. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzplatte (4) identisch zur Platte (2) ausgebildet ist.
4. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzplatte (4) fest mit der Platte (2) verbunden ist.
5. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Zusatzplatte (4) und der Platte (2) gebildete Sicherheitsspaltraum (6) oben offen ist.
6. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsspalträume (6) an ein gemeinsames Ausdehnungsgefäß (10) angeschlossen sind.
7. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsspalträume (6) an einen Druckwächter

(12) anschließbar sind.
8. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Sicherheitsspaltraum (6) mit einem Wärmeübertragungsmittel gefüllt ist.
9. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 8, dadurch ge' kennzeichnet , daß das Wärmeübertragungsmittel, flüssig, pulver- oder granulatförmig oder eine Mischung daraus ist.
10. Plattenwärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, . daß zur Festlegung eines bestimmten Abstandes zwischen der Platte (2) und der Zusatzplatte (4) im Sicherheitsspaltraum (6) und zum Auffangen der durch die Medien ausgeübten Drücke Abstands- und Stützelemente (14) angeordnet sind.
11. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstands- und Stützelemente (14) auf der Platte (2)und/oder der Zusatzplatte (14) angeordnet sind.
12. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands- und Stützelemente (14) von einem gitterförmigen Gegenstand gebildet werden, bei dem die sich kreuzenden Gitterleisten in versetzten Ebenen angeordnet sind.
13. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gitterförmige Gegen-

stand mit auf der Gitterstruktur verteilt angeordneten Noppen versehen ist.
14. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands- und Stützelemente in das Plattenmaterial eingeprägt sind.