DE4100651A1 - Waermeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärme­ austauscher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein bekannter Wärmeaustauscher dieser Art besteht aus hintereinander angeord­ neten, Profilierungen aufweisenden Platten, welche mittels zwi­ schen ihnen angeordneten Umfangsdichtungen abwechselnd für das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Mittel geschlossene Ka­ näle bilden. Diese Kanäle sind über miteinander fluchtende, von Durchbrechungen gebildeten Ein- und Austrittsöffnungen durch ent­ sprechende Ausbildung der Umfangsdichtungen mit dem jeweiligen Mittel beschickbar. Die Scheitelbereiche der die Wärmeaustausch­ fläche bildenden Profilierungen zweier benachbarten Platten stützen sich gegeneinander ab. Dabei ist eine jede Platte doppel­ wandig ausgebildet, wobei die beiden bündig aneinanderliegenden Wandelemente einer jeden Platte im Bereich rund um die Ein- und Austrittsöffnungen dicht miteinander verbunden sind. Die Pro­ filierung einer jeden Platte ist in der Weise ausgebildet, daß die Wellenberge der Profilierung des einen Wandelementes in die Wellentäler des zugeordneten Wandelementes eingreifen und um­ gekehrt.

Durch die doppelwandige Ausbildung einer jeden Wärme­ austauscherplatte wird sichergestellt, daß im Falle von Leckagen die Leckflüssigkeit abgeführt wird. Leckstellen in den Platten treten namentlich an den Abstützpunkten der Profilierungen zweier benachbarten Platten auf, und zwar als Folge von mechanischen Beanspruchungen oder Korrosionen. Wenn derartige Leckstellen auf­ treten, dann gelangt die entsprechende Flüssigkeit in den Spalt zweier benachbarten Wandelemente, von wo sie - sich selbst über­ lassend - nach außen austreten kann.

Die Erfahrung lehrt, daß die zum Stand der Technik zählenden Wärmeaustauscher dieser Art etwaige Leckflüssigkeiten nur unzureichend und auch unkontrolliert abführen. Nach dem Auf­ treten einer Leckstelle ist die durch die doppelwandige Aus­ führung gegebene Sicherheit jedoch auf ein Wandelement reduziert. Daher ist es wichtig, daß die Leckage sicher und schnell erkannt wird bevor auch das zweite Wandelement eine Leckagestelle auf­ weist und es zu einer unerwünschten Kontamination eines der bei­ den am Wärmeaustausch beteiligten Mittel durch das jeweils an­ dere kommen kann.

Hier setzt der Erfindungsgedanke ein. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, einen Wärmeaustauscher der frag­ lichen Art so zu verbessern, daß im Falle von Leckagen, z. B. durch Korrosionen u. dgl., insbesondere im Bereich der Schei­ telpunkte der Profilierungen zweier nebeneinanderliegenden Plat­ ten die auftretenden Leckflüssigkeiten schnell und kontrolliert abgeführt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den einander zugekehrten und dicht aneinanderliegenden Flächen der Wandelemente einer jeden Platte Rillen zur Abführung von Leckflüssigkeit vorgesehen sind.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden die Leckströme kanalisiert und somit auf dem kürzesten Wege und unter möglichst geringen Reibungsverlusten nach außen abgeführt, wo­ mit die Leckage schnell und sicher erkannt werden kann und da­ mit die Gefahr einer Kontamination eines der beiden am Wärme­ austausch teilnehmenden Mittel durch das jeweils andere abge­ wendet ist.

Zweckmäßig sind die Rillen eines jeden Wandelementes der Platte deckungsgleich.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung verlaufen die Rillen etwa parallel zu den beiden Sei­ tenkanten der Platte.

Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, die Rillen netzartig zu führen.

Ein Ausführungsbeispiel des Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung ver­ anschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung des Wärme­ plattenaustauschers gemäß der Erfindung, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Teil der Wärmeaustausch­ platten gezeigt wird und diese in Ex­ plosionsdarstellung veranschaulicht sind,

Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt in ver­ größertem Maßstab zweier nebeneinander­ liegenden und ineinandergreifenden Wandelemente, wobei im oberen Teil die für die Ein- bzw. Austrittsöffnung vorgesehene Abdichtung angedeutet ist,

Fig. 3 einen Teilschnitt in vergrößertem Maß­ stab der Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht einer ersten Ausführungs­ form der Wärmeaustauschplatte des er­ findungsgemäßen Wärmeaustauschers,

Fig. 5 eine Ansicht einer zweiten Ausführungs­ form der Wärmeaustauschplatte des er­ findungsgemäßen Wärmeaustauschers.

Wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, besteht der Wärmeaustauscher aus einem Gestell, in welchem die einzelnen Platten 1 bzw. 2 eingehängt sind. Aus Gründen der Übersichtlich­ keit sind nur vier Platten gezeigt, und zwar in Explosionsdar­ stellung. Da insoweit der Wärmeaustauscher keine Besonderheiten aufweist, kann auf weitere Einzelheiten verzichtet werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Einzelheiten zweier benachbarten Platten 1 und 2 mit Profilierungen, die bei der dargestellten Ausführungsform "fischgrätartig" verlaufen. Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, auch eine anders gestaltete Profilierung vorzusehen.

Zwischen zwei benachbarten Platten 1, 2 sind Um­ fangsdichtungen 3 bzw. 4 vorgesehen, welche abwechselnd für das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Mittel geschlos­ sene Kanäle bilden, die über miteinander fluchtende, von Durch­ brechungen 5 bzw. 6 gebildete Ein- und Austrittsöffnungen durch entsprechende Ausbildung der Umfangsdichtungen 3 bzw. 4 mit dem jeweiligen Mittel beschickbar sind.

Die Scheitelbereiche der die Wärmeaustauschfläche bildenden Profilierungen zweier benachbarten Platten 1 bzw. 2 stützen sich gegeneinander ab.

Wie namentlich die Fig. 2 und 3 zeigen, ist eine jede Platte, z. B. 1, doppelwandig ausgeführt, indem sie aus jeweils zwei Wandelementen, z. B. 1a, 1b besteht. Dabei greifen die Wellenberge der Profilierung des einen Wandelementes, z. B. 1a, in die Wellentäler des anderen Wandelementes 1b und umge­ kehrt in der Weise ein, daß die einander zugeordneten Wand­ elemente, z. B. 1a, 1b bündig aneinander liegen.

Die beiden Wandelemente 1a bzw. 1b einer jeden Platte sind im Bereich rund um die Ein- und Austrittsöffnungen miteinander dicht verbunden. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist als dichte Verbindung eine Schweißverbin­ dung vorgesehen; selbstverständlich kann auch eine Lötverbin­ dung u. dgl. gewählt werden. An den Seitenkanten und der un­ teren Kante der beiden auf diese Weise miteinander verbundenen Wandelemente 1a bzw. 1b besteht also keine dichte Verbindung.

Nach einem wesentlichen Kennzeichen der Erfindung sind in den einander zugekehrten Flächen der Wandelemente 1a bzw. 1b einer jeden Platte 1 Rillen 1c bzw. 1d zur Abführung von Leckflüssigkeit vorgesehen. Diese Rillen 1c bzw. 1d eines jeden Wandelementes 1a bzw. 1b sind deckungsgleich angeordnet, so daß sie gemeinsam geschlossene Kanäle bilden.

Die Bemessung des Querschnittes und der Anordnung bzw. Ausbildung dieser Rillen 1c bzw. 1d ist Sache des Fach­ mannes. Wesentlich ist nur, daß bei etwaigen Leckagen die in den außerordentlich engen Spalt zwischen den beiden Wandelemen­ ten 1a bzw. 1b einer jeden Platte 1 eintretende Flüssigkeit auf dem kürzesten Weg und möglichst kanalisiert abgeführt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Leckflüssigkeit entsprechend der Lage der Leckstelle in den Leckagekanälen ohne größere Reibungsverluste zur seitlichen oder unteren Kante der Platte geführt wird und von dort nach unten in einen Trog o. dgl. abtropfen kann.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform verlaufen die Rillen 2c bzw. 2d etwa parallel zu den beiden Seitenkanten der Platte 2.

Hingegen sind bei der Verwirklichungsform nach Fig. 5 die Rillen 1e bzw. 1f netzartig ausgebildet. Diese Aus­ führungsform läßt sich im übrigen außerordentlich einfach und billig dadurch herstellen, daß vor der Prägung der Profilierung zwischen die beiden Wandelemente, z. B. 1a bzw. 1b ein feines Netz aus Nylon oder einem anderen hierfür geeigneten Werkstoff eingesetzt wird. Durch den Anpreßdruck während des Präge- oder Preßvorganges, dem die beiden übereinanderliegenden Wandelemente, z. B. 1a bzw. 1b und auch dieser netzartige Einsatz unterworfen sind, werden die Rillen 1e bzw. 1f in die beiden einander zu­ gekehrten Flächen der Wandelemente eingeprägt. Hierdurch wird die Bildung dieser Rillen 1e bzw. 1f außerordentlich erleich­ tert.

Wird dieser netzartige Einsatz nach Bildung der Rillen der aus den beiden Wandelementen bestehenden Einheit nicht entnommen, dann kann dieser bei entsprechender Material­ wahl als Sensor für die Leckageanzeige dienen, der die lokali­ sierte Leckagestelle optisch, akustisch oder in anderer Weise anzeigt.

Claims (4)

1. Wärmeaustauscher, bestehend aus hintereinander angeord­ neten, Profilierungen aufweisenden Platten, welche mittels zwischen ihnen angeordneten Umfangsdichtungen abwechselnd für das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Mittel ge­ schlossene Kanäle bilden, die über miteinander fluchtende, von Durchbrechungen gebildete Ein- und Austrittsöffnungen durch entsprechende Ausbildung der Umfangsdichtungen mit dem jeweiligen Mittel beschickbar sind und die Scheitelbereiche der die Wärmeaustauschfläche bildenden Profilierungen zweier benachbarten Platten sich gegeneinander abstützen, eine jede Platte doppelwandig ausgebildet ist, die beiden bündig an­ einanderliegenden Wandelemente einer jeden Platte im Bereich rund um die Ein- und Austrittsöffnungen dicht miteinander verbunden sind und die Profilierung einer jeden Platte in der Weise ausgebildet ist, daß die Wellenberge der Profi­ lierung des einen Wandelementes in die Wellentäler des zu­ geordneten Wandelementes eingreifen und umgekehrt, da­ durch gekennzeichnet, daß in den einan­ der zugekehrten Flächen der Wandelemente (z. B. 1a, 1b) ei­ ner jeden Platte (z. B. 1) Rillen (z. B. 1c, 1d) zur Ab­ führung von Leckflüssigkeit vorgesehen sind.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rillen (z. B. 1c, 1d) eines jeden Wandelementes (z. B. 1a, 1b) der Platte (z. B. 1) deckungsgleich sind.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (2c, 2d) etwa parallel zu den beiden Seitenkanten der Platte (2) verlau­ fen (Fig. 4).

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (1e, 1f) netz­ artig verlaufen (Fig. 5).